用一次性注射器粗测大气压的改进(修改)

用一次性注射器粗测大气压实验的改进

代伟

（西华师范大学物理与电子信息学院，四川、南充637002）

摘要：由于塑料小吸盘生活中随处可以找到，用它代替一次性注射器粗测大气压，可使学生更好理解大气压的测量原理和测量过程。

关键词：大气压；测量；一次性注射器；塑料小吸盘

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：

１引言

八年级物理下册第八章第4节<<大气压强>>的第一课中，根据奥托·格里克的马德堡半球实验，不仅证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢？教材中是用弹簧测力计拉动注射器来估测大气压强的值，其实验步骤如下：

（1）首先，将注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后，用蜡或橡皮帽封住注射器的小孔。

（2）然后，用细尼龙绳栓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，水平向右慢慢地拉动注射器筒。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，用这个长度去除它的容积V，得出活塞的横截面积S：

S=V/L

（4）由P=F/S计算此时大气压强的数值。

按照上述方法测量大气压，操作难度大，测得的实验数据不准确，误差较大，需要改进。

2 原测量装置的不足

（1）原装置在注射器筒的尖端处还有一段小孔，活塞无法到达这里，这样将会导致在小孔中留有残留的空气，严重影响正常测量，导致拉力偏小，从而导致测量值偏小，出现很大的测量误差。

（2）原装置注射器筒与活塞之间的摩擦力较大对测量结果的影响也较大。

（3）原装置在实验过程中拉动弹簧测力计时测力计会不停的晃动，给读数带来很大的困难，导致实验很难操作，增大实验误差，使实验结果不准确。

3 用塑料小吸盘代替一次性注射器粗测大气压

器材的准备：塑料小吸盘、玻璃板，

沙袋、细沙、凡士林、电子天平、铁板

支撑架等，改进的测量仪器模型如图1

所示。

测量仪器的使用：

（1）把塑料小吸盘倒吸在水平玻璃板

下方时要注意将吸盘内部的空气尽可能

排干净，可以先将吸盘的一侧紧贴到玻

璃板的底部，然后用力慢慢的挤压过去，

最大限度的排出空气，另外，在吸盘吸

在玻璃杯的底部后，再在小吸盘周围涂图 1

收稿日期：2013.4.6; 修订日期：

作者简介：代伟（1964--），男，四川遂宁人，西华师范大学物理与电子信息学院教授，主要从事大学物理实验仪器与实验教学的研究。

上适量凡士林，以避免在实验过程出现漏气现象，这样可以最大限度的避免测量值偏小，使实验结果与标准值接近。

（2）把沙袋挂在塑料小吸盘的挂钩上，然后逐渐向塑料袋内慢慢地加入细沙，用加细沙代替砝码可以解决挂一个钩码太多，不挂偏少的尴尬局面。当细沙加到一定程度时塑料小吸盘就会从玻璃板下掉下来，此时说明恰好达到临界状态，然后用电子天平称出沙袋的质量m，则沙袋的重量mg（即大气对吸盘的压力）就等于F。

（3）在测量塑料小吸盘的横截面积S时，可能存在一定的操作误差，因为我们很难准确地测出小吸盘直径的大小，从而给计算横截面积S带来误差，所以，在实验时我们可以借助数学方法先确定圆心，然后再相对精确地测量出直径的大小，算出半径r的大小, 再由面积公式S=πr2计算出横截面积S的大小。

（4）由P=F/S计算此时大气压强的数值。

4 结语

用塑料小吸盘代替一次性注射器粗测大气压，操作简便，避免了原有实验装置的不足，实验测得的数据准确，误差较小，达到了改进的目的。

参考文献：

[1] 八年级物理下[M]. 北京:人民教育出版社,2013

[1] 莫滨.用注射器测大气压强.物理实验[J]. 1999