粗测大气压强值实验探究

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1、2013江苏省教研室初中物理专项论坛类别：专题论文（实验教学与创新类）题目：《粗测大气压强值实验探索和研究》学校：常州金坛市华罗庚实验学校姓名：王息英电话：189611101896/6粗测大气压强值实验探索和研究华罗庚实验学校王息英原题:2006年常州市物理中考题第25题：小明同学利用利用注射器、弹簧测力计、刻度尺器材测量大气压强的值。实验步骤如下。（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是。（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒.当注射器中的

2、活塞时，记下弹簧测力计的示数为8.2N；一、争论：争论使科学探究有了更活跃新鲜的血液。对本题中的第二空的答案首先是怀疑，因为每个教师在上课时都遇到过困惑。然后是争论以哪一个答案为准，有的说是以书本上的“刚开始滑动”为标准；有的说“刚开始滑动”不对，应该是“缓慢匀速滑动”为准，因为此时摩擦力最大，测量误差最大；还有的说是只要“滑动”就对。争论一直继续，谁也说服不了谁。本人在估测大气压强的值的实验过程中，发现学生测得的数据误差过大，并且还出现了一些怪现象：有些是明显偏大，有些是明显偏小。如何解释呢？这给我的教学带来一定的困难，一时我无法回答学生。为了给学生一个圆满的解释，本着实事

3、求是、精益求精的精神，就开始动手探究。二、再现课本实验：从源头抓起，有得利于获得有用的全面的真实的信息。1、实验目的：教会学生如何利用现有的实验器材，改进实验方法，调整实验步骤。从而有效激发学生学习兴趣，培养学生细心观察发现问题和解决问题的能力，优化实验过程、提高实验效果。2、实验所用器材：1ML的针筒，弹簧测力计，刻度尺，细线。3、实验装置图：4、实验操作步骤：6/6（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内空气。然后，用蜡或橡皮帽（实验时用手指）封住注射器的小孔。（2）如上图所示，用细线拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后慢慢地拉动注射器，

4、当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数（即大气对活塞的压力）F。（3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L/侧面，用这个长度去除它的容积V/mL，得活塞的横截面积S/m2。（4）将实验数据填入如下表格并计算。（任意抽了几支注射器用了同一把较准确的弹簧测力计进行测量，防止因弹簧测力计不准影响实验）大气对活塞的压力F/N注射器的容积V/mL注射器全部刻度的长度L/cm活塞的横截面积S/m2大气压强的值p/Pa2．515．60．18×10-41．4×1050．815．650．18×10-40．44×1050．415．60．18×10-40．22×1053．215．70．

5、18×10-41．82×1052．215．620．18×10-41．28×105……三、汇总并分析实验数据发现问题：数据是最真实的，不能从偶尔几个零星的数据说明问题；只有汇总多组数据进行综合分析，才能找到其中的规律。1、一个标准大气压强的约为1×105Pa，有的测出的大气压强值偏大很多，有的大气压强值偏小很多。2、从表中数据很容易看出：影响大气压强的值主要是大气对活塞的压力的值，即实验中拉力值与大气压力值偏差很大。3、为什么拉力会偏大呢？为什么拉力会偏小呢？猜想：因为针筒与活塞间的摩擦力导致拉力偏大；因为针筒内留有少量空气导致拉力偏小。发现的问题，我们就有了解决问题思路，这让

6、我有继续实验的目标。下面我做了一个对比实验：四、对比实验对比实验能让我们在科学探索中，在困难面前寻找到转机。下列测出各种情况下拉活塞时弹簧测力计的示数F/N（也是用同一把较准确的弹簧测力计进行测量）学生组别堵住小孔，活塞刚开始滑动时堵住小孔，活塞匀速滑动时不堵小孔，活塞刚开始滑动时不堵小孔，活塞匀速滑动时11.22.61.11.021.03.01.41.530.62.20.90.841.43,21.31.550.82.40.80.7……6/6令我吃惊的实验现象：将活塞推到顶端后，堵住小孔时，慢慢拉动活塞，当看到活塞刚开始滑动时，弹簧测力计示数一般偏小，此时如果不加大拉力，弹簧

7、测力计的示数还会静止不动；如果增大拉力，活塞再滑动，不加大拉力，活塞再次停止不动；如此反复……一直增大拉力到缓慢地作匀速滑动，弹簧测力计的示数基本稳定不变。这让我的思考又深了一层！如果将活塞推至顶端时，可以排尽注射器内空气的话，拉活塞时，活塞刚开始滑动时的拉力应该是最大的，因为此时活塞所要克服的是最大静摩擦力，而实验的结果却是相反的，由此我判断注射器中留有的少量空气不能忽略。再次分析数据：堵住小孔，活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数与不堵小孔，活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数很接近，这是为什么呢？分析原因