第67页

【分析】
本题是大气压测量的实验题，解题需围绕实验原理$p=\frac{F}{S}$展开：
1. 第(1)问：要计算活塞面积$S$，已知注射器容积$V$，需用刻度尺测量注射器有刻度部分的长度$L$，由$S=\frac{V}{L}$算出面积，因此缺少刻度尺。
2. 第(2)问：推活塞到底端是为了排出注射器内的空气，使内部接近真空，确保外部大气压能完全作用在活塞上，减小实验误差。
3. 第(3)问：竖直测量时，活塞自身重力会使弹簧测力计示数偏大，水平测量可消除活塞重力对拉力的影响，保证测量的拉力等于大气压对活塞的压力。
4. 第(4)问：表格需补充与计算活塞面积相关的物理量，即有刻度部分的长度$L$（单位cm），再根据$p=\frac{FL}{V}$计算大气压的值。
5. 第(5)问：分析各误差对测量值的影响：①残余气体使内部有气压，抵消部分大气压，拉力偏小，测量值偏小；②活塞与筒壁间有摩擦，拉力需克服摩擦，示数偏大，测量值偏大；③弹簧测力计示数读准无影响，读大则测量值偏大；④不完全密封使内部进气体，拉力偏小，测量值偏小。因此使测量值大于真实值的是②③。
【解析】
(1) 根据实验原理$p=\frac{F}{S}$，注射器活塞的面积$S=\frac{V}{L}$，已知注射器容积$V$，需要用刻度尺测量有刻度部分的长度$L$才能计算面积，故缺少的器材是刻度尺。
(2) 实验前把注射器活塞推到底端，目的是排尽筒内空气，使注射器内部接近真空，让大气压能完全作用在活塞上。
(3) 水平方向测量可避免活塞自身重力对弹簧测力计示数的影响，确保测量的拉力等于大气压对活塞的压力。
(4) 表格空白处补充内容：有刻度部分；的长度$L/cm$；
根据公式$p=\frac{FL}{V}$，代入实验数据计算可得大气压值为$1.2×10^5Pa$。
(5) 逐一分析误差：
① 橡皮帽封住的小孔有残余气体：内部气压向外，导致测得的拉力偏小，大气压测量值偏小；
② 活塞与筒壁间有摩擦：拉力需克服摩擦，示数偏大，测量值偏大；
③ 弹簧测力计示数读不准：若读数偏大，测量值偏大；
④ 活塞与筒壁不完全密封：内部进气体，拉力偏小，测量值偏小；
因此使测量值大于真实值的是②③，选C。
【答案】
(1) 刻度尺
(2) 排尽筒内空气
(3) 防止活塞重力的影响
(4) 有刻度部分；的长度$L/cm$；$1.2×10^5$
(5) C
【知识点】
大气压强的测量；压强公式应用；实验误差分析
【点评】
本题围绕大气压测量实验展开，涵盖实验器材、操作目的、数据记录与计算、误差分析等核心内容，需紧扣实验原理理解各环节，掌握误差对测量结果的影响规律，是对大气压强实验的全面考查。
【难度系数】
0.6

【分析】
（1）首先明确，当高压锅内气体压强最大时，限压阀处于平衡状态，排气孔处内外气体的压力差等于限压阀的重力。由于锅盖和排气孔处的内外压强差相同，压力差与受力面积成正比，因此先求出锅盖与排气孔的面积之比，再结合排气孔的压力差（即限压阀重力），即可算出锅盖内外的压力差。
（2）先根据限压阀的受力平衡，推导锅内最大压强的计算公式，计算出排气孔的横截面积后代入公式求出锅内最大压强，再对照水的沸点与压强的关系表，找到对应的最高温度。
【解析】
(1) 首先计算锅盖与排气孔的面积之比：
锅盖内径$D=24\ \mathrm{cm}=240\ \mathrm{mm}$，排气孔内径$d=3\ \mathrm{mm}$，根据面积公式$S=π r^2$，面积与半径的平方成正比，故面积比为：
$\frac{S_{\mathrm{盖}}}{S_{\mathrm{孔}}}=(\frac{D}{d})^2=(\frac{240\ \mathrm{mm}}{3\ \mathrm{mm}})^2=6400$
限压阀的重力：$G=mg=0.08\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=0.8\ \mathrm{N}$
当锅内压强最大时，排气孔内外气体的压力差等于限压阀的重力，即$\Delta F_{\mathrm{孔}}=G=0.8\ \mathrm{N}$
由于锅盖与排气孔处的内外压强差$\Delta p$相同，根据$\Delta F=\Delta p S$，压力差与面积成正比，因此锅盖内外的压力差：
$\Delta F_{\mathrm{盖}}=\Delta F_{\mathrm{孔}} × \frac{S_{\mathrm{盖}}}{S_{\mathrm{孔}}}=0.8\ \mathrm{N} × 6400=5120\ \mathrm{N}$
(2) 计算排气孔的横截面积：
$S_{\mathrm{孔}}=π (\frac{d}{2})^2=3.14 × (\frac{3 × 10^{-3}\ \mathrm{m}}{2})^2=7.065 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^2$
当限压阀平衡时，锅内气体对限压阀的压力等于外界大气压的压力与限压阀重力之和，即$F_{\mathrm{内}}=F_{\mathrm{外}}+G$，根据$p=\frac{F}{S}$变形得：
$p_{\mathrm{内}}S_{\mathrm{孔}}=p_0S_{\mathrm{孔}}+G$
则锅内最大压强：
$p_{\mathrm{内}}=p_0+\frac{G}{S_{\mathrm{孔}}}=1.0 × 10^5\ \mathrm{Pa}+\frac{0.8\ \mathrm{N}}{7.065 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^2}\approx2.13 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
对照水的沸点与液面上方压强的关系表，可知当压强为$2.13 × 10^5\ \mathrm{Pa}$时，对应的水的沸点为$122°\mathrm{C}$，即高压锅内的最高温度为$122°\mathrm{C}$。
【答案】
（1）$\boldsymbol{5120\ \mathrm{N}}$
（2）$\boldsymbol{122°\mathrm{C}}$
【知识点】
压强的平衡计算；压力与压强的关系；沸点与气压的关系
【点评】
本题结合高压锅的实际应用，考查了压强的平衡计算及沸点与气压的关系，关键是正确分析限压阀的受力情况，利用受力平衡推导锅内压强的计算公式，同时要注意面积比的计算技巧，简化压力差的求解过程。
【难度系数】
0.6