估测大气压的值 (附:自制水滴显微镜实验等的改进) 渔行初中陈惠珍 原来实验的困惑: 课标教材第九章第三节“测定大气压的值”实验装置中,注射器的最大刻度为 10m l,这就要求弹簧测力计的量程较大
我们实验室只有 5N 的测力计,而我们能找到的容量最小的注射器是 5m l 的, 需 12N~13N 的力才能拉动活塞,实验难以完成
若不用测力计,将注射器竖直放置在注射器下面挂重物来代替,实验能否完成
改进后的实验原理: 注射器中活塞平衡时,竖直方向受到的竖直向上的大气压力及竖直向下的钩码的拉力(忽略活塞自重、摩擦力及残气的压力)
根据二力平衡知识:F大气=F拉,又:F拉=G码=m码g,所以: P大气= F大气/S塞= m码g/S 改进后实验操作步骤: (1)、用细线拴住注射器的颈部
(2)、把注射器的活塞推至注射器的底端,用拇指堵住注射器的小孔,手掌和四指竖直握着注射器(孔朝上、颈朝下)
(3)、在下面轻轻的加挂大钩码,加完后再加小钩码,当注射器中的活塞开始滑动时,记下钩码的质量 m码
(4)、读出注射器的最大刻度 V
(5)、量出注射器最大刻度部分的长度 L
(6)、计算:P大气= F大气/S塞= m码gL/V 改进后实验装置图:见右图
改进后的实验器材: 注射器(5m l)、 大钩码6 只(200g)、 小钩码一盒(50g×10)、 刻度尺、细线
实验效果:很好,接近标准大气压的值
有关说明: (1)找来的一次性注射器只能用当时,下年活塞会老化,不能再用
(2)活塞受到的竖直向下的重 力和竖直向上的摩擦力方向相反,作用抵消
由于摩擦的存在,导致大气压的测量值偏大,因此建议采用润滑剂,以减小实验误差
(3)尽管增加的拉力(加挂的小钩码)不是连续的,但由于标准大气压值(1
0×105Pa)中的一位有效数字在十万位上,相差几十克钩码的拉力(包括活塞自重、摩