实验十三、粗略测算大气压强的实验

【实验目的】：

粗略估算大气压强的数值。

【实验器材】：

注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。

【实验原理】：

P=F/S

知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时，即二

力平衡。）

【实验步骤】：

①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；

②如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉

动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为 F ；

③读出注射器针筒上有刻度部分的容积 V ；

④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度 L 。

【实验记录】：

大气对活塞

的压力 F/N

注射器的容

积 V/ml

注射器有刻度的部

分的长度 l/cm

活塞的横截

面积 S/m²

大气压的值

P/Pa

【数据处理】：

①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积 S=V/L

②根据公式 p=

求出大气压强；

【考点方向】

1 、该实验求出的大气压是估测数值，和真实的大气压数值存在差距主要原因是两方面：

答：一、 活塞与注射器之间存在摩擦 ；二、 空气难以排尽 。

2 、若不考虑其它因素，根据

二力平衡

的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小

相等。

3 、注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果

偏小

。

4 、空气无法排尽可以采取的方法是： 将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再

封口 。

5 、实验前在活塞周围涂抹润滑油主要好处有：一、 减小摩擦 ；二、 增加气密性 。

6 、实验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向目的：可以减小

活塞自身重力

对实验的影响，

从而提高 实验的精确程度 。

7 、当弹簧测力计量程不够时或者为了拉动时更省力可以采取的方法是： 可换用小量程注射器。（减小活

塞的横截面积）

8 、该实验的原理依据是： P=F/S 。

知识依据： 二力平衡 （利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时，即

二力平衡。）

9 、把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是

排尽筒内空气，密封注射器

。（从而使得作

用在活塞上的力只有大气压力和弹簧测力计拉力）

10 、实验过程中应该 水平方向、缓慢匀速拉动 注射器筒，当注射器的活塞 刚被拉动 时，记下弹簧测力计的

示数，此时拉力等于大气压力。

11 、实验过程中为了减小活塞与筒壁之间的摩擦除了采用涂抹润滑油外，还可以采用： 在用橡皮套封住注

射器端口前，将其注射器水平放置，用弹簧测力计匀速拉动活塞，测出摩擦力的大小，密封端口后再次拉

动测得的弹簧测力计示数减去摩擦力就是大气压力 。

12 、如果考虑活塞和筒壁之间摩擦力对实验的影响，所测的大气压值应该比标准值 偏大 。

【创新 母题 】：小 明 利用 最 大刻度值标有 2.5mL 的一次性注射器等器材，对大气压的值 进行 测量。实验步

骤如下：

A 、把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；

B 、用细 尼龙绳 拴住注射器活塞的颈部， 绳 的 另 一端与弹簧测力计的挂钩相连， 沿正 确的方向慢慢拉动注

射器筒，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计示数 F=7.5N ；

C 、测出注射器的 全 部长度 L=4cm.

甲 乙

（ 1 ）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细 绳 、橡皮帽、水和 。

（ 2 ）测量大气压的原理为： ，受力面积 S 的 表达 式为： ；实验中研究对象为 ，

不考虑摩擦时，以此研究对象为受力 物 体的两 个施 力 物 体分 别 为 和 。

（ 3 ）在如图所示的装置中，小 明 不 能 采用图 的装置 来 估测大气压强，其原因是

。

（ 4 ）实验时，可 先 在活塞周围涂抹润滑油，然后将其 插入 针筒中，这样做有两 个 好处；一是减小

；二是 。

（ 5 ） 反思并回 答：

① 实验步骤 A 的目的是 。

② 指 出以上实验步骤中的 错误 ： 。

③ 步骤 B 中为 什么 要在注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数 ？ 。

④ 用测得的 物 理量 表 示大气压强的 表达 式： p= 。

（ 6 ） 托里拆 利实验是 世界 上 第 一 个 测出大气压的实验； 1 标准大气压相当于 cm 高水 银 柱 产生 的压强，

约 为 Pa 。

（ 7 ）小 明发现 ， 同学们 在做此实验时测得的大气压值 误 差 较 大，对此小 形 与 同学找 出了下 列 可 能 的原因：

。

① 橡皮帽封住的注射器小孔中有 残余 气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③弹簧测力计的示数 没 有读准：

④活塞与注射器筒壁不 完全 密封。上 述 原因一 定 会使测量值小于真实值的是（ 填写序号 ）。

（ 8 ）实验 室 有甲、 乙 两 个 注射器，活塞的横截面积分 别 为 0.5cm ² 和 2cm ² ， 若弹簧测力计量程为 10N ，实

验时应 选 用 （ 选填“ 甲 ” 或 “乙” ）注射器。

【答 案 】

（ 1 ）刻度尺；（ 2 ） P=F/S ； S=V/L ；活塞； 绳子 ；大气（或空气）；（ 3 ） 乙 ；活塞的重力影响拉力的测

量；（ 4 ）摩擦；放置装置 漏 气；（ 5 ）排尽空气； C 步骤应测出注射器有刻度部分的长度；此时注射器底