用注射器粗測大氣壓強
【製作方法】
1.選好舊注射器:規格50毫升。針筒與柱塞配合應達到“密而不緊”的要求。所謂“不緊”,指把注射器的注射頭上的小孔開啟,豎直拉起柱塞,柱塞能在自重作用下慢慢下落。所謂“密”,即將柱塞拉起一定高度後,封閉針筒小孔,這時再用力將柱塞拉出(或壓進)一段距離,放手後,柱塞能恢復到原來的位置,說明針筒的密閉性良好。不能滿足上述條件的注射器不應選用。
2.自制載物板:如圖5.12-4所示,用正方形薄鐵片做成。中間挖成一大孔,孔的直徑略大於柱塞直徑。四角對稱地各打一個小孔,繫上尼龍引線。將四條引線合在一起打結並懸掛一個約500克的鉤碼盤。要求各引線等長,保證了掛鉤碼盤後外力對柱塞拉力的合力豎直向下(載物板做成圓環狀,並對稱地打三個小孔,在三根引線下懸掛鉤碼盤亦可)。
【使用方法】
1.將注射器的柱塞和內壁表面擦淨,塗上潤滑油,以減少摩擦力。
2.把載物板套在注射器的柱塞頸上。調整注射器被夾持的高度,使得載物板下的鉤碼盤高桌面的高度小於針筒的長度,可避免柱塞掉出摔碎。
3.在鐵架臺上將注射器豎直地倒夾在鐵夾中,將柱塞推到頂端,排盡注射器內的空氣。用眼藥水瓶上的橡皮帽將注射器的注射頭堵死。
4.逐次向鉤碼盤裡新增鉤碼或重物,直到柱塞剛開始在筒內下滑為止。
載物板和鉤碼的總重,除以柱塞的橫截面積,就得到大氣壓的值(已略去柱塞及載物架自重,用以部分抵消摩擦阻力)。
【參考資料】
可以不用載物板而直接在柱塞上懸掛重物,這時懸掛重物一定要在柱塞上打瓶口結,以保證重力沿著柱塞的軸線方向。下面介紹繩結和瓶口結的打法。
1.繩結的打法
(1)用左手捏住繩子的兩端,繩頭1在下面,繩頭2在上面,如圖5.12-5所示。
(2)把繩1的下端從下方向左繞過大拇指套一圈,然後被壓在同根繩頭的下面,繩頭2的上面,見圖5.12-6.
(3)將繩頭2順著大拇指方向插入圍繞大拇指的套內,抽出大拇指,拉緊線頭1的長端3,就能成結,如圖5.12-7所示。
2.瓶口結的打法
(1)按圖5.12-8將打好了繩結的繩子擺好,左手掌向上,右手掌向下。
(2)將繩1交叉放在繩2的下面,如圖5.12-9所示。
(3)將繩1右下端繞過左手無名指和中指,提在大拇指和食指之間,繞過食指在繩2上面與它交叉,成圖5.12-10所示形狀.
(4)右手大拇指與食指捏住繩2向左翻轉180°,如圖5.12-11所示。
(5)將圖5.12-11的B圈向左移動到A圈的下面形成套圈,套在瓶口上,兩手同時向外拉C、D套環,於是瓶口被套緊,如圖5.12-12所示。
本站提示:本自制教具可輔以“壓強”部分的物理實驗教學。
選自:《初中物理自制教具》
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