简介：

2017年到2019年，连续三年在各地中考物理题中出现了利用注射器测量大气压强的考题，对于何时记录测力计的读数，三份试题观点一致：应该在活塞刚被拉动时。当前可以通过网络查到的答案也都与之相同。此时读数有两方面的问题：一是刚拉动的时机不易判断，状态不稳定，在操作上不可行；二是此时残余气体压强最大，对测量结果影响最大，因此我认为答案是错误的。为了研究我的猜想是否正确，我通过实验操作确认了最佳读数时机，又在网上查到的了一篇专业论文。理论和实验均证明：活塞在注射器中后段位置时，测力计读数更准确，也就是，中考题的答案是错的。但是，这样一个观点，我却不知道找谁来判断一下，我的结论是否正确，如果我的观点错误，我错在哪？万能的头条，派几位高手为我指点迷津吧！！！

详细的实验和分析过程如下：

一、发现问题

利用注射器和测力计可以测量大气压强。该实验原理简单、操作方便，测量结果也比较准确。但是笔者在做题时，对实验过程中何时记录弹簧测力计读数产生了与现有答案不一致的想法。2017年四川中考题中出现关于这个问题的填空，答案是：活塞刚被拉动时记下测力计示数。试题如下：

（2017·四川）利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。

（1）实验的原理是_____；

（2）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是_____，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔；

（3）如图所示，水平向左缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞_____时，记下弹簧测力计的示数为19N；

（4）用刻度尺测出注射器_____长度为5cm，这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积；

（5）则大气压的值为_____Pa；

【答案】 排尽筒内空气，密封注射器 刚被拉动 带刻度部分 9.5×104 采用小活塞涂上凡士林或其他润滑油等

2018年湖北省中考题的题干中也出现了“当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F”这样的语句。2019年，江苏省泰州市中考题中的一个填空和2017年四川中考题一样。网络能够查询到的答案也都是如此，理由是刚拉动活塞时大气压力和拉力二力平衡。

二、理论分析

1、依据现有知识推理

对此，笔者首先从两个角度进行了分析，都觉得现有答案有问题。第一个角度是从实际操作的角度考虑，拉动活塞时，外力要克服活塞和针筒间的最大静摩擦力以及活塞与针筒前端间的分子引力，启动后突然就拉动了，而后滑动摩擦力小于最大静摩擦力，因此刚拉动的瞬间，测力计的示数是不稳定的，无法准确读出数值。第二个角度是从注射器内残余空气的角度，封闭在注射器内的残余空气在活塞拉动后体积变大，压强变小，因此从理论上，活塞拉出的越多，对大气压强的测量影响就越小。基于以上考虑，笔者认为：在这个实验中，测力计的读数时间点宜晚不宜早。

2、资料查询

为了得到理论支持，笔者通过知网查询了一些专业文献，西华师范大学物理与空间科学学院周雅梅等撰写的论文《用一次性注射器巧测大气压强》中，对于测力时间点有清晰的标注。该实验中用减速电机拉动活塞保证匀速，用拉力传感器记录数据（如图1）。