人教版八下物理9.4跨学科实践:制作简易活塞式抽水机同步练习(优生加练 )(学生版+教师版)

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人教版八下物理9.4跨学科实践:制作简易活塞式抽水机同步练习(优生加练)
一、单项选择题
1.如图是“胜哥”制作的简易活塞式抽水机,下列说法正确的是( )
A.此活塞式抽水机工作时是利用液体压强把水压到高处的
B.此活塞式抽水机的两个阀门都是只能向上开启的单向阀
C.制作阀门A时用橡皮膏把塑料片粘在活塞下表面的孔处
D.制作阀门B时使用轻质塑料小球会比玻璃小球效果更好
2.如图为简易活塞式抽水机的结构图。“胜哥”计划自制一台活塞式抽水机,为确保其运转流畅,成员们需了解各部件作用与工作原理。以下关于活塞式抽水机的说法错误的是(  )
A.抽水机是利用大气压强来工作的
B.出水口的位置不宜过高
C.向下推动活塞的过程中,玻璃球会与管壁紧密贴合
D.当向上拉动活塞时,结构图中的阀门会开启
3.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:中国古代劳动人民发明了活塞式抽水机(如图所示)。当活塞式抽水机手柄首次向下压时,A、B阀门的状态应该是(  )
A.A阀门均打开 B.A、B阀门均闭合
C.A阀门打开,B阀门闭合 D.A阀门闭合,B阀门打开
4.小科通过视频号“胜哥课程”知道了活塞式抽水机的工作原理。如图是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法错误的是(  )
A.抽水机是利用大气压来工作的
B.在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C.在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动
D.这样的抽水机提升水的最大高度约为10m
5.在生活中,人们常用一种活塞式抽水机来抽水,图甲是它的工作原理示意图。爱动手的小明利用塑料空瓶、塑料管、玻璃球、细木条、塑料片等物品也制作了一个简易活塞式抽水机,如图乙,只将瓶口放入水中,反复提压活塞就可以抽水,下列关于制作及操作中的发现,说法错误的是(  )
A.抽水机的阀门是只能向上开启的阀门
B.提起活塞,阀门受到大气压作用而关闭
C.若抽水时抽水机出水管不出水,可能的原因是阀门与阀门之间的瓶身有破口
D.若用乒乓球代替玻璃球制作阀门,活塞式抽水机出水效果一定会更好
二、填空题
6.“胜哥”用一个空塑料瓶、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏和一根塑料管自制了一台简易活塞式抽水机,如图所示。
(1)小明对自制抽水机各部件功能的描述错误的是____。
A.塑料瓶:剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞
B.塑料管:作为进水管将水引入圆筒
C.玻璃球:作为进水阀门,活塞向上提起时打开进水通道
D.塑料片:活塞上提时会关闭,盖住活塞上的孔N,防止空气进入
(2)有经验的人在使用抽水机时,先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的   ,确保向上提活塞时筒内   降低。
7.如图是“胜哥”制作的简易活塞式抽水机结构图。将进水口浸入水中,向上提起活塞时,阀门处于   (选填“关闭”或“打开”)状态,水在   的作用下流入抽水机,璃球的作用是在活塞向   (选填“上”或“下”)运动时阻挡水流。
8.如图甲所示,活塞式抽水机是利用   把水从低处抽到高处的。图乙是“胜哥”用自己制作的简易活塞式抽水机抽水的情景。将塑料片粘在活塞上作为阀门A,把玻璃球放到瓶子里作为阀门B,该抽水机的结构如图丙所示。使用时,向上提起活塞,阀门   关闭,筒内气压   ,低处的水冲开阀门B进入筒内;向下压活塞时,阀门   关闭,水受阻不能向下流动,冲开阀门   ,进入圆筒的上部。
9.如图是“胜哥”设计出的简易活塞式抽水机的结构图,当活塞向上移动时,   (选填“A”或“B”)阀门关闭,活塞下圆筒内的气压减小,水在   的作用下冲开B阀门,流入圆筒。
10.在生产生活中,人们常用抽水机将水从低处抽到高处。如图是活塞式抽水机工作原理的示意图,将手柄COD视作一个杠杆,用力压C点,活塞被提起,低处的水进入圆筒。活塞式抽水机是利用   将水从井中抽出的;当用力向下压C点时,阀门A应处于   (选填“打开”或“关闭”)状态(图中未画出);观察结构可知,手柄COD的实质为   杠杆。
三、科普阅读题
11.阅读下面短文,回答问题
抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强工作的抽水工具。如图(1)是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动, A、B 是只能向上开启的阀门。使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲):当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆简的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)文中①处应填    (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填   (选填“A”“B”);
(2)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的____。
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
(3)近年来,我国北方的一些地区水土流失较为严重,造成水井里的水位下降致使抽水机不能正常工作。可见,活塞式抽水机是有一定的抽水高度的,在大气压为1×105Pa时,该抽水机提升水的最大高度是   m(g取10N/kg)。
(4)如图(2)所示,小韩同学利用一个空洗涤剂瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个玻璃球,橡皮塞,一根塑料管、胶水、开孔器等材料自己动手做一个简易活塞式抽水机。在测试使用时,发现无论如何都不能把水抽上来,你认为可能存在的问题是   。
(5)解决了上述问题后,小韩同学又决定用该抽水机、弹簧测力计和刻度尺测量当地的大气压强的大小。如图3所示,他先用刻度尺测出洗涤剂瓶的直径为d,再用橡皮膜堵上下端进水口,在活塞下面注满水并将抽水机在水平方向固定好。当弹簧测力计拉着活塞刚刚移动时,记下其示数为F。则当地的大气压强表达式为    (用所测的物理量表示),该结果    (选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
12.阅读下面短文,回答问题.
抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强的抽水工具.如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门.使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)抽水机是利用   来工作的;
(2)文中①处应填    (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填    (选填“A”或“B”)
(3)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的____。
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
(4)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是____。
A.吸盘紧紧吸在墙上 B.用吸尘器吸尘
C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上
(5)在一个标准大气压下,该抽水机提升水的最大高度是   m(g取10N/kg)。在海拔 3000m 的青藏高原该抽水机提升水的最大高度    (选填“高于”“低于”或“等于”)在韶关提升的最大高度。(标准大气压为1.0×105Pa)
13.抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强的抽水工具。下图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭。活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出;
(1)文中①处应填   (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填   (选填“A”或“B”);
(2)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的______;
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
(3)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是______;
A.吸盘紧紧吸在墙上
B.磁性黑板擦吸附在黑板上
C.用吸管喝牛奶
D.吸尘器工作时将灰尘和碎屑吸入
(4)在大气压为时,该抽水机提升水的最大高度是   m(g取10N/kg)。在海拔3000m的青藏高原该抽水机提升的最大高度   (选填“高于”“低于”或“等于”)在重庆提升的最大高度。
14.阅读文章回答下列问题。
抽水机
抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强工作的抽水工具。下图所示的是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的单向阀门。使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以改变活塞与筒壁的气密性,更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①________外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(如图甲所示);
当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(如图乙所示);
再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从出水管流出。与此同时,低处的水又在大气压的作用下推开阀门②________而进入圆筒(如图丙所示)。
这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)文中①处应填   (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填   (选填“A”或“B”)。
(2)在大气压为时,该抽水机提升水的最大高度是   m(g取)。该抽水机在海拔3000m的青藏高原提升水的最大高度   (选填“高于”“低于”或“等于”)在北京提升水的最大高度。
四、实践探究题
15.项目主题:制作简易活塞式拍水机。
项目提出:小慧学习完第九章《压强》的知识后,想要自制一个简易活塞式抽水机。
项目实施:
(1)任务一了解活塞式抽水机的结构及工作原理
⑴如图甲所示是活塞式抽水机工作原理图,活塞与筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B是只能向上开启的阀门。活塞式拍水机工作时,活塞向上移动,   阀门关闭,水在   的作用下向上运动,冲开   阀门流入圆筒:
任务二设计活塞式抽水机
⑵小慧了解了活塞式抽水机的工作原理,便开始思考选择什么样的材料来制作模型,她找到硬塑料瓶子充当圆筒,又找来筷子充当活塞杆。
(2)任务三 制作活塞式抽水机
⑶小慧剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒。把瓶底再略剪一小部分作为活塞,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。在瓶子的侧壁上打一个出水口,插上一段塑料管作为出水管。拔掉瓶盖上的小帽,把瓶口作为进水口。在活塞上打两个孔a、b,中间的孔a用来固定筷子。用胶带把塑料片的一边黏在活塞上,使塑料片能盖住孔b,作为一个阀门。把玻璃球放在瓶子里,玻璃球的作用是   。装上活案,抽水机就组装好了。将瓶口朝下浸入水中,上下拉动活塞,抽水机就会把水抽上来
(3)任务4测试活寒式抽水机的性能
⑷活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,其目的是   。
(4)项目拓展
⑸活塞式抽水机模型,如乙图所示,当活塞不断上升时,拉力F的大小及水对活寨的压强p将(  )
A.F先增大后不变,p不变
B.F先增大后不变,p先减小后不变
C.F先减小后增大,p先减小后不变
D.F、p都不断增大
16.“胜哥”组织同学们开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动,活动过程如下,请帮助完成相关内容:
【项目实施】
任务一:了解抽水的工作原理
⑴如图甲所示取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水在   的作用下从低处升到高处,理想情况下,水提升的最大高度是   m(一个标准大气压p0=1X105Pa,g取10N/kg,ρ水=1X103kg/m3)。
任务二:了解活塞式抽水机的工作过程
通过查阅资料,了解到活寤式抽水机的工作过程如图乙所示。
任务三:设计制作活塞式抽水机
小明参照图乙所示的结构,选取一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子,一块塑料片,
一个小球,一块橡皮音,一根塑料管制作成了一个简易的活塞式抽水机,如图丙所示。
丙(a):将洗涤液的空瓶子的底部栽剪下来,底部当成活塞,瓶身当成圆筒;
丙(b》:在瓶身上方打一个孔,安装出水口;
丙(c):在活塞上开一个小孔,把塑料片一边粘在活塞上,使塑料片刚好能盖住小孔,作为阀门A;在洗涤液瓶口中间放一枚小球做成阀门B。
⑵如图丙(c)所示,活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强   (选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强,阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。再向下压活塞,阀门A   ,阀门B   ,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终源源不断的将水抽到高处。为了能按照需要顺利地打开和关闭阀门B,小球的密度应比水的密度   。
任务四:改进活塞式抽水机
⑶为了使自制的活塞式抽水机使用时更加便捷,小明给它安装了一个手柄AOB,在A点施加动力提压活塞。如图丁(a)所示,测得 OB 长 5cm,OA 长 15cm,则手柄相当于   (选填“省力”或“费力”)杠杆。
⑷如图丁(b)所示,当手柄转动到水平位置时,活塞上下表面均有水,测得h1=5cm,h2=20cm,活塞的半径为3cm,活塞与筒壁的摩擦力为2.25N,g取 10N/kg,π取3,活塞的厚度及装置本身的重力均不计,此时使手柄转动的最小的动力F1为   N
【展示交流】
⑸某组的同学发现,自制的活塞式抽水机抽不上水,请写出一条可能的原因   。
五、实验与探究题
17. 同学们通过微信公众号“胜哥课程”知道了活塞式抽水机的工作原理。制作的简易活塞式抽水机的结构如图所示,将塑料片粘在活塞上作为阀门A,把玻璃球放到瓶口处作为阀门B。
(1)向上提起活塞,阀门A   (选填“打开”或“关闭”),低处的水受到   的作用推开阀门B进入圆筒。
(2)有同学发现先向圆筒倒入少量的水,能更快速地将水抽取上来,原因是   。
(3)理论上活塞式抽水机的最大提水高度 h=10.3m。若在海拔较高的高原地区使用该抽水机,理论上的最大提水高度是h',则h'   h(选填“>”“<”或“=”)。
18.小听通过微信公众号“胜哥课程”学习了压强知识后
㈠进行了“探究液体压强与哪些因素有关”的实验
(1)如题图甲中橡皮膜所受的液体压强   (选填“大于”“小于”或“等于”)乙图中橡皮膜所受的液体压强。
(2)乙、丙两图所示的实验   (选填“能”或“不能”)说明液体内部压强与液体的密度有关,原因是   。
(3)㈡制作一个简易抽水机:
如题图甲,用手向下压缩气囊,桶内气压   (选填“增大”或“减少”),水从抽水器流出:
(4)图乙,向上拉注射器的活塞,注射器内气压   注射器外气压(选填“大于”“小于”或“等于”),小昕发现也能让水进入针筒:
(5)如图丙,在注射器侧壁开一个出水口,发现活塞运动到出水口上方时,水又流回水槽,为使水留在注射器中,小昕在A处增加一个阀门,当活塞向上运动时阀门   :再次压下活塞时,阀门   ,水受阻不能向下流动。(均选填“打开”或“关闭”)
(6)为让水进入活塞上部,小昕在活塞B上也增加一个阀门,当活塞向上运动时,阀门   ;当活塞向下运动时,阀门   ,(均选填“打开”或“关闭”)
19.
(1)图1甲是战国时期的汲酒器,长柄上端与球形底部开有两小孔a、b.图1乙是取酒过程的示意图。当汲酒器插入酒缸中时,汲酒器和酒缸就构成了一个   。过一会,压住方孔a并提起汲酒器,酒毫无滴洒,是由于   的作用;
(2)“胜哥”设计了简易活塞式抽水机,其结构如图2所示,提起活塞时,阀门   (选填“打开”“关闭”),使活塞下方瓶内的空气压强   外界的大气压(选填“大于”“等于”或“小于”),当瓶内外气压差足够大时,水在大气压的作用下推开玻璃球进入瓶内;
(3)海拔越高,大气压越小用。同一套装置测得不同楼层的大气压值如图3甲、乙所示,乙图大气压值等于   mm高的水银柱所产生的压强。其中   图是放在较高楼层时的情况。
答案解析部分
1.B
2.D
3.D
4.B
5.D
6.(1)B
(2)气密性;气压
7.闭合;大气压;下
8.大气压;A;变小;B;A
9.A;大气压
10.大气压;关闭;省力
11.(1)小于;B
(2)A
(3)10
(4)活塞/单向阀门密封性不好、活塞下面有空气等
(5);偏大
12.(1)大气压
(2)小于;B
(3)A
(4)D
(5)10;低于
13.(1)小于;B
(2)A
(3)B
(4)10;低于
14.(1)小于;B
(2)10;低于
15.(1)A;大气压;B
(2)阀门
(3)排出圆筒内的空气
(4)B
16.大气压;10;大于;打开;关闭;大;省力;3;活塞与筒壁之间、各连接处等存在缝隙
17.(1)关闭;大气压强
(2)减小摩擦
(3)<
18.(1)小于
(2)不能;没有控制液体深度相同
(3)增大
(4)小于
(5)打开;关闭
(6)关闭;打开
19.(1)连通器;大气压
(2)关闭;小于
(3)753;乙
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人教版八下物理9.4跨学科实践:制作简易活塞式抽水机同步练习(优生加练)
一、单项选择题
1.如图是“胜哥”制作的简易活塞式抽水机,下列说法正确的是( )
A.此活塞式抽水机工作时是利用液体压强把水压到高处的
B.此活塞式抽水机的两个阀门都是只能向上开启的单向阀
C.制作阀门A时用橡皮膏把塑料片粘在活塞下表面的孔处
D.制作阀门B时使用轻质塑料小球会比玻璃小球效果更好
【答案】B
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,当向上提起活塞时,井筒内气压减小。在外界大气压强的作用下,水被压入井筒,然后被活塞提到上面,则抽水机是利用大气压把水抽出来的,故A错误;
B.根据图片可知,当拉动活塞向上运动时,阀门A关闭,储水仓里的空气变稀薄,气压小于外界的大气压,水在大气压的作用下推开阀门B流入储水仓;当推动活塞向下运动时,阀门B挡住瓶口,而阀门A将打开,储水仓的水涌到活塞上面,综上两个阀门都是只能向上开启的单向阀,故B正确;
C.根据图片可知,活塞向下运动时,储水仓的水涌到活塞上面,所以用橡皮膏把塑料片粘在活塞下表面的孔处不合适,应装在上表面的孔处,故C错误;
D.根据图片可知,由于阀门B需沉在水底工作,所以玻璃小球效果比轻质塑料小球更好,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据图片分析活塞时抽水机的工作原理;
B.根据图片分析活塞式抽水机的工作过程,从而确定单向阀的开启方向;
CD.根据抽水机的工作过程确定塑料片和小球的材质。
2.如图为简易活塞式抽水机的结构图。“胜哥”计划自制一台活塞式抽水机,为确保其运转流畅,成员们需了解各部件作用与工作原理。以下关于活塞式抽水机的说法错误的是(  )
A.抽水机是利用大气压强来工作的
B.出水口的位置不宜过高
C.向下推动活塞的过程中,玻璃球会与管壁紧密贴合
D.当向上拉动活塞时,结构图中的阀门会开启
【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;大气压的综合应用
3.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:中国古代劳动人民发明了活塞式抽水机(如图所示)。当活塞式抽水机手柄首次向下压时,A、B阀门的状态应该是(  )
A.A阀门均打开 B.A、B阀门均闭合
C.A阀门打开,B阀门闭合 D.A阀门闭合,B阀门打开
【答案】D
【知识点】气压计和抽水机
【解析】【解答】ABCD、由图可知,将抽水机的C杆向下压时,在杠杆的作用下活塞被提起来,阀门A受到上方大气压的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,内部气压小于外界大气压,于是,低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒;由此可知,A、B阀门的状态是A阀门闭合,B阀门打开。故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】抽水机是利用大气压来工作的,熟悉抽水机的结构,根据对其工作过程的了解进行作答。
4.小科通过视频号“胜哥课程”知道了活塞式抽水机的工作原理。如图是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法错误的是(  )
A.抽水机是利用大气压来工作的
B.在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C.在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动
D.这样的抽水机提升水的最大高度约为10m
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用
5.在生活中,人们常用一种活塞式抽水机来抽水,图甲是它的工作原理示意图。爱动手的小明利用塑料空瓶、塑料管、玻璃球、细木条、塑料片等物品也制作了一个简易活塞式抽水机,如图乙,只将瓶口放入水中,反复提压活塞就可以抽水,下列关于制作及操作中的发现,说法错误的是(  )
A.抽水机的阀门是只能向上开启的阀门
B.提起活塞,阀门受到大气压作用而关闭
C.若抽水时抽水机出水管不出水,可能的原因是阀门与阀门之间的瓶身有破口
D.若用乒乓球代替玻璃球制作阀门,活塞式抽水机出水效果一定会更好
【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
二、填空题
6.“胜哥”用一个空塑料瓶、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏和一根塑料管自制了一台简易活塞式抽水机,如图所示。
(1)小明对自制抽水机各部件功能的描述错误的是____。
A.塑料瓶:剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞
B.塑料管:作为进水管将水引入圆筒
C.玻璃球:作为进水阀门,活塞向上提起时打开进水通道
D.塑料片:活塞上提时会关闭,盖住活塞上的孔N,防止空气进入
(2)有经验的人在使用抽水机时,先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的   ,确保向上提活塞时筒内   降低。
【答案】(1)B
(2)气密性;气压
【知识点】大气压的综合应用;制作简易活塞式抽水机
【解析】【解答】(1)A. 塑料瓶:剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞,故A正确;
B. 塑料管:作为出水管将水引出圆筒,故B错误;
C. 璃球:作为进水阀门,活塞向上提起时打开进水通道,故C正确;
D. 塑料片:活塞上提时会关闭,盖住活塞上的孔N,防止空气进入,故D正确。
故选B。
(2)有经验的人在使用抽水机时,先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的气密性,确保向上提活塞时筒内气压降低。
【分析】(1)活塞式抽水机是利用大气压工作的,分析各部件功能要围绕大气压原理;
(2)加水的目的是增强活塞与筒壁间的气密性;
确保向上提活塞时筒内气压减小,小于外界大气压强在外界大气压的作用下将水压入圆筒。
7.如图是“胜哥”制作的简易活塞式抽水机结构图。将进水口浸入水中,向上提起活塞时,阀门处于   (选填“关闭”或“打开”)状态,水在   的作用下流入抽水机,璃球的作用是在活塞向   (选填“上”或“下”)运动时阻挡水流。
【答案】闭合;大气压;下
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】 当活塞向上移动时,上方阀门关闭,活塞下圆筒内气压小于外界大气压,水在大气压的作用下冲开下方玻璃球,流入圆筒;玻璃球的作用是在活塞向下运动时阻挡水流向下,水进入活塞上方,从出水管流出。
【分析】 活塞式抽水机是利用大气压来工作的。
8.如图甲所示,活塞式抽水机是利用   把水从低处抽到高处的。图乙是“胜哥”用自己制作的简易活塞式抽水机抽水的情景。将塑料片粘在活塞上作为阀门A,把玻璃球放到瓶子里作为阀门B,该抽水机的结构如图丙所示。使用时,向上提起活塞,阀门   关闭,筒内气压   ,低处的水冲开阀门B进入筒内;向下压活塞时,阀门   关闭,水受阻不能向下流动,冲开阀门   ,进入圆筒的上部。
【答案】大气压;A;变小;B;A
【知识点】大气压的综合应用
9.如图是“胜哥”设计出的简易活塞式抽水机的结构图,当活塞向上移动时,   (选填“A”或“B”)阀门关闭,活塞下圆筒内的气压减小,水在   的作用下冲开B阀门,流入圆筒。
【答案】A;大气压
【知识点】大气压的综合应用
10.在生产生活中,人们常用抽水机将水从低处抽到高处。如图是活塞式抽水机工作原理的示意图,将手柄COD视作一个杠杆,用力压C点,活塞被提起,低处的水进入圆筒。活塞式抽水机是利用   将水从井中抽出的;当用力向下压C点时,阀门A应处于   (选填“打开”或“关闭”)状态(图中未画出);观察结构可知,手柄COD的实质为   杠杆。
【答案】大气压;关闭;省力
【知识点】大气压的综合应用;杠杆的分类
三、科普阅读题
11.阅读下面短文,回答问题
抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强工作的抽水工具。如图(1)是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动, A、B 是只能向上开启的阀门。使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲):当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆简的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)文中①处应填    (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填   (选填“A”“B”);
(2)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的____。
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
(3)近年来,我国北方的一些地区水土流失较为严重,造成水井里的水位下降致使抽水机不能正常工作。可见,活塞式抽水机是有一定的抽水高度的,在大气压为1×105Pa时,该抽水机提升水的最大高度是   m(g取10N/kg)。
(4)如图(2)所示,小韩同学利用一个空洗涤剂瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个玻璃球,橡皮塞,一根塑料管、胶水、开孔器等材料自己动手做一个简易活塞式抽水机。在测试使用时,发现无论如何都不能把水抽上来,你认为可能存在的问题是   。
(5)解决了上述问题后,小韩同学又决定用该抽水机、弹簧测力计和刻度尺测量当地的大气压强的大小。如图3所示,他先用刻度尺测出洗涤剂瓶的直径为d,再用橡皮膜堵上下端进水口,在活塞下面注满水并将抽水机在水平方向固定好。当弹簧测力计拉着活塞刚刚移动时,记下其示数为F。则当地的大气压强表达式为    (用所测的物理量表示),该结果    (选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)小于;B
(2)A
(3)10
(4)活塞/单向阀门密封性不好、活塞下面有空气等
(5);偏大
【知识点】气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)根据短文内容,结合图乙,提起活塞,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压小于外界的大气压,①处是小于;井里的水在大气压的作用下,推开阀门B,而进入圆筒。②处应填B;
(2)使用抽水机时,先往圆筒里倒一点水,使活塞A处不漏气,增强活塞与筒壁间的气密性,抽水效果更好,A符合题意。
故选A;
(3)根据大气压,计算抽水机提升水的最大高度:。
(4)图2中,使用自制的活塞式抽水机时,不能把水抽上来,可能是单向阀门密封性不好,内外气压差不够大,不能将水抽向高处;
(5)图3中,洗涤剂瓶的直径为d,则横截面积为,拉动活塞时的力为F,则压强为;;由于活塞和瓶壁间有摩擦力,拉动活塞时,拉力更大,测量的压强偏大。
【分析】(1)根据材料内容,抽水机内部气压小于外界大气压;水在大气压的作用下,进入抽水筒中;
(2)在抽水机内先倒入部分水,加强活塞处的气密性,效果更好;
(3)根据,计算液体压强的大小;
(4)当活塞或阀门的气密性差时,装置漏气,不能将水抽到高处;
(5)根据S=πr2,计算横截面积,利用,计算压强;由于摩擦力的影响,测量的拉力偏大,计算的气压偏大。
12.阅读下面短文,回答问题.
抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强的抽水工具.如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门.使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)抽水机是利用   来工作的;
(2)文中①处应填    (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填    (选填“A”或“B”)
(3)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的____。
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
(4)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是____。
A.吸盘紧紧吸在墙上 B.用吸尘器吸尘
C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上
(5)在一个标准大气压下,该抽水机提升水的最大高度是   m(g取10N/kg)。在海拔 3000m 的青藏高原该抽水机提升水的最大高度    (选填“高于”“低于”或“等于”)在韶关提升的最大高度。(标准大气压为1.0×105Pa)
【答案】(1)大气压
(2)小于;B
(3)A
(4)D
(5)10;低于
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】解:(1)抽水机是利用大气压来工作的;
(2) 若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压小于外界的大气压,第2个应该选;
(3)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的气密性,故选A;
(4)吸盘紧紧吸在墙上、用吸尘器吸尘、用吸管喝牛奶,都是利用了大气压的原理,手机保护膜吸附在手机屏幕上属于静电原理,故选:D。
(5) 在大气压为1×105Pa时,该抽水机提升水的最大高度是:;气压和海拔高度有关,且海拔高度越高,气压越低,因此青藏高原提升水的最大高度低于在韶关提升水的最大高度。
故答案为:(1)大气压;(2)小于;B;(3)A;(4)D;(5)10;低于。
【分析】(1)抽水机是利用大气压来工作的;
(2)活塞的下面空气稀薄,则筒内的气压将变小,所以圆筒内气压小于外界的大气压;
(3)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,形成水膜,增强活塞与筒壁间的气密性;
(4)根据大气压的原理进行分析;
(5)大气压的综合应用主要涉及到多个方面, 包括生活用品、 天气影响、 人体影响、 液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
13.抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强的抽水工具。下图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭。活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出;
(1)文中①处应填   (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填   (选填“A”或“B”);
(2)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的______;
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
(3)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是______;
A.吸盘紧紧吸在墙上
B.磁性黑板擦吸附在黑板上
C.用吸管喝牛奶
D.吸尘器工作时将灰尘和碎屑吸入
(4)在大气压为时,该抽水机提升水的最大高度是   m(g取10N/kg)。在海拔3000m的青藏高原该抽水机提升的最大高度   (选填“高于”“低于”或“等于”)在重庆提升的最大高度。
【答案】(1)小于;B
(2)A
(3)B
(4)10;低于
【知识点】大气压的综合应用
14.阅读文章回答下列问题。
抽水机
抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强工作的抽水工具。下图所示的是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的单向阀门。使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以改变活塞与筒壁的气密性,更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①________外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(如图甲所示);
当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(如图乙所示);
再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从出水管流出。与此同时,低处的水又在大气压的作用下推开阀门②________而进入圆筒(如图丙所示)。
这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)文中①处应填   (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填   (选填“A”或“B”)。
(2)在大气压为时,该抽水机提升水的最大高度是   m(g取)。该抽水机在海拔3000m的青藏高原提升水的最大高度   (选填“高于”“低于”或“等于”)在北京提升水的最大高度。
【答案】(1)小于;B
(2)10;低于
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
四、实践探究题
15.项目主题:制作简易活塞式拍水机。
项目提出:小慧学习完第九章《压强》的知识后,想要自制一个简易活塞式抽水机。
项目实施:
(1)任务一了解活塞式抽水机的结构及工作原理
⑴如图甲所示是活塞式抽水机工作原理图,活塞与筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B是只能向上开启的阀门。活塞式拍水机工作时,活塞向上移动,   阀门关闭,水在   的作用下向上运动,冲开   阀门流入圆筒:
任务二设计活塞式抽水机
⑵小慧了解了活塞式抽水机的工作原理,便开始思考选择什么样的材料来制作模型,她找到硬塑料瓶子充当圆筒,又找来筷子充当活塞杆。
(2)任务三 制作活塞式抽水机
⑶小慧剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒。把瓶底再略剪一小部分作为活塞,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。在瓶子的侧壁上打一个出水口,插上一段塑料管作为出水管。拔掉瓶盖上的小帽,把瓶口作为进水口。在活塞上打两个孔a、b,中间的孔a用来固定筷子。用胶带把塑料片的一边黏在活塞上,使塑料片能盖住孔b,作为一个阀门。把玻璃球放在瓶子里,玻璃球的作用是   。装上活案,抽水机就组装好了。将瓶口朝下浸入水中,上下拉动活塞,抽水机就会把水抽上来
(3)任务4测试活寒式抽水机的性能
⑷活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,其目的是   。
(4)项目拓展
⑸活塞式抽水机模型,如乙图所示,当活塞不断上升时,拉力F的大小及水对活寨的压强p将(  )
A.F先增大后不变,p不变
B.F先增大后不变,p先减小后不变
C.F先减小后增大,p先减小后不变
D.F、p都不断增大
【答案】(1)A;大气压;B
(2)阀门
(3)排出圆筒内的空气
(4)B
【知识点】制作简易活塞式抽水机
【解析】【解答】(1)活塞式拍水机工作时,活塞向上移动A阀门关闭,圆筒内气压减小,小于外界大气压强,水在大气压的作用下向上运动,冲开B阀门流入圆筒;
(2)把玻璃球放在瓶子里,玻璃球的作用相当于一个阀门;
(3) 活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,其目的是排出活塞内的空气,使圆筒内的气压小于外界大气压强;
(4)当活塞不断上升时,抽水机内水柱高度不断增加,水对活塞的压强p=P大气-ρ水gh,大气压不变,随着h增大,水对活塞的压强减小,当水柱被提升到10m时,水柱不会再升高,活塞与水柱分离,水对活塞的压强变为0,保持不变,所以水对活塞的压强p先变小后不变;以活塞为研究对象,活塞受到竖直向上的拉力F,水对活塞竖直向上的压力F水压和竖直向下的大气压力F大气,若活塞做匀速直线运动,拉力F=F大气-F水压,水对活塞的压强先变小后不变,则水压F水压先减小后不变,则拉力F先变大后不变,故B符合题意。
故选B。
【分析】(1)由图可知,活塞向上移动时,圆筒内气压减小,小于外界大气压强,在大气压的作用下,水冲开活塞进入圆筒内;
(2)玻璃球相当于阀门;
(3)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,其目的是排出活塞内的空气,使圆筒内的气压小于外界大气压强;
(4)抽水机工作时,根据P=P大气-ρ水gh分析水对活塞的压强变化;
1个标准大气压能支撑的水柱高度约为10m;
对活塞进行受力分析,根据拉力F=F大气-F水压分析拉力的大小变化。
16.“胜哥”组织同学们展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动,活动过程如下,请帮助完成相关内容:
【项目实施】
任务一:了解抽水的工作原理
⑴如图甲所示取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水在   的作用下从低处升到高处,理想情况下,水提升的最大高度是   m(一个标准大气压p0=1X105Pa,g取10N/kg,ρ水=1X103kg/m3)。
任务二:了解活塞式抽水机的工作过程
通过查阅资料,了解到活寤式抽水机的工作过程如图乙所示。
任务三:设计制作活塞式抽水机
小明参照图乙所示的结构,选取一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子,一块塑料片,
一个小球,一块橡皮音,一根塑料管制作成了一个简易的活塞式抽水机,如图丙所示。
丙(a):将洗涤液的空瓶子的底部栽剪下来,底部当成活塞,瓶身当成圆筒;
丙(b》:在瓶身上方打一个孔,安装出水口;
丙(c):在活塞上开一个小孔,把塑料片一边粘在活塞上,使塑料片刚好能盖住小孔,作为阀门A;在洗涤液瓶口中间放一枚小球做成阀门B。
⑵如图丙(c)所示,活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强   (选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强,阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。再向下压活塞,阀门A   ,阀门B   ,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终源源不断的将水抽到高处。为了能按照需要顺利地打开和关闭阀门B,小球的密度应比水的密度   。
任务四:改进活塞式抽水机
⑶为了使自制的活塞式抽水机使用时更加便捷,小明给它安装了一个手柄AOB,在A点施加动力提压活塞。如图丁(a)所示,测得 OB 长 5cm,OA 长 15cm,则手柄相当于   (选填“省力”或“费力”)杠杆。
⑷如图丁(b)所示,当手柄转动到水平位置时,活塞上下表面均有水,测得h1=5cm,h2=20cm,活塞的半径为3cm,活塞与筒壁的摩擦力为2.25N,g取 10N/kg,π取3,活塞的厚度及装置本身的重力均不计,此时使手柄转动的最小的动力F1为   N
【展示交流】
⑸某组的同学发现,自制的活塞式抽水机抽不上水,请写出一条可能的原因   。
【答案】大气压;10;大于;打开;关闭;大;省力;3;活塞与筒壁之间、各连接处等存在缝隙
【知识点】大气压强的存在;气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】 解:(1)活塞式抽水机的结构及工作原理:取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,能看到水从低处升到高处,这是靠大气压的作用,使水升到高处的。因为活塞向上拉动时,注射器内空气稀薄,气压小于外界大气压,在大气压作用下,水被压入注射器。
则理论上抽水机提升水最大高度;
(2)活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强大于阀门B上方的压强,因为活塞上提,圆筒内气体体积增大,压强减小,而外界大气压不变,所以在压强差作用下,阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。再向下压活塞,阀门B关闭,阀门A打开,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终成功的将水抽到高处。
为了能够按照需要顺利地打开和关闭阀门B,活塞的密度应该大于水的密度,不应漂浮或悬浮;
(3)如图丁(a)所示,测得OB长5cm,OA长15cm,此时动力臂大于阻力臂,则手柄相当于省力杠杆;
(4)活塞的面积S=(0.03m)2×3=0.0027m2,
活塞受到的力为:F拉+p0S-ρ水gh2=p0S+ρ水gh1+f,
则活塞受到的拉力为:F拉=f+ρ水gh1S+ρ水gh2S=2.25N+1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×0.0027m2+1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m×0.0027m2=9N,
由于物体间力的作用是相互的,所以杠杆受到的阻力为F2=F拉=9N,
由杠杆的平衡条件得:F1L1=F2L2,,即使手柄转动的最小的动力F1为3N;
(5)如果活塞与筒壁之间、各连接处等存在缝隙,导致空气进入,或者活塞下面有空气,筒内无法形成足够的气压差,水就不能抽上来。
故答案为:(1)大气压;10;(2)大于;打开;关闭;大;(3)省力;(4)3;(5)活塞与筒壁之间、各连接处等存在缝隙。
【分析】(1)活塞式抽水机的结构及工作原理是大气压;根据压强公式计算抽水机提升水最大高度。
(2)活塞式抽水机的改进:活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强大于阀门B上方的压强。再向下压活塞,阀门B关闭,阀门A打开,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终成功的将水抽到高处;
从阀门的作用的角度分析解答
(3)动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆;
(4)图甲中的杠杆中,阻力F2由摩擦力和因为上、下大气压和水柱产生的对活塞的压力组成,动力臂和阻力臂已知,由杠杆的平衡条件求出施加的最小动力;
(5)如果活塞与瓶壁之间、各连接处等存在缝隙,导致空气进入,或者活塞下面有空气,瓶内无法形成足够的气压差,水就不能抽上来。
五、实验与探究题
17. 同学们通过微信公众号“胜哥课程”知道了活塞式抽水机的工作原理。制作的简易活塞式抽水机的结构如图所示,将塑料片粘在活塞上作为阀门A,把玻璃球放到瓶口处作为阀门B。
(1)向上提起活塞,阀门A   (选填“打开”或“关闭”),低处的水受到   的作用推开阀门B进入圆筒。
(2)有同学发现先向圆筒倒入少量的水,能更快速地将水抽取上来,原因是   。
(3)理论上活塞式抽水机的最大提水高度 h=10.3m。若在海拔较高的高原地区使用该抽水机,理论上的最大提水高度是h',则h'   h(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)关闭;大气压强
(2)减小摩擦
(3)<
【知识点】增大或减小摩擦的方法;液体压强计算公式的应用;大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)由图可知,向上提起活塞,阀门A关闭,上面的水被提向高处;此时低处的水受到大气压强的作用推开阀门B进入圆筒;
(2)先向圆筒倒入少量的水,水可以在活塞和圆筒壁之间形成一层水膜,减小了活塞与圆筒壁之间的摩擦,使得活塞的运动更加顺畅,从而能更快速地将水抽取上来。
(3)大气压随高度增大而减小,若在海拔较高的高原地区,大气压减小,使用该抽水机时,根据p=ρ液gh可知,水的密度不变,压强减小,支持水柱的高度减小,所以 h'【分析】(1)活塞式抽水机是利用大气压来工作的,根据活塞的运动方向和大气压的作用,可判断阀门的打开和闭合情况。
(2)加水可以减小了活塞与圆筒壁之间的摩擦;
(3)大气压随高度增大而减小,根据p=ρ液gh进行分析。
18.小听通过微信公众号“胜哥课程”学习了压强知识后
㈠进行了“探究液体压强与哪些因素有关”的实验
(1)如题图甲中橡皮膜所受的液体压强   (选填“大于”“小于”或“等于”)乙图中橡皮膜所受的液体压强。
(2)乙、丙两图所示的实验   (选填“能”或“不能”)说明液体内部压强与液体的密度有关,原因是   。
(3)㈡制作一个简易抽水机:
如题图甲,用手向下压缩气囊,桶内气压   (选填“增大”或“减少”),水从抽水器流出:
(4)图乙,向上拉注射器的活塞,注射器内气压   注射器外气压(选填“大于”“小于”或“等于”),小昕发现也能让水进入针筒:
(5)如图丙,在注射器侧壁开一个出水口,发现活塞运动到出水口上方时,水又流回水槽,为使水留在注射器中,小昕在A处增加一个阀门,当活塞向上运动时阀门   :再次压下活塞时,阀门   ,水受阻不能向下流动。(均选填“打开”或“关闭”)
(6)为让水进入活塞上部,小昕在活塞B上也增加一个阀门,当活塞向上运动时,阀门   ;当活塞向下运动时,阀门   ,(均选填“打开”或“关闭”)
【答案】(1)小于
(2)不能;没有控制液体深度相同
(3)增大
(4)小于
(5)打开;关闭
(6)关闭;打开
【知识点】探究液体压强的特点实验;大气压强的存在;气压计和抽水机
【解析】【解答】(1)根据液体压强公式p= ρgh,甲、乙中液体都是水( ρ 相同),甲中橡皮膜深度小,所以甲中橡皮膜所受液体压强小于乙中橡皮膜所受的液体压强。
(2)第1空,第2空,乙、丙两图,没有控制液体深度相同,不能说明液体内部压强与液体密度有关。
(3)用手向下压缩气囊,桶内气体体积不变,质量增大,气压增大,水从抽水器流出。
(4)向上拉注射器活塞,注射器内气体体积增大,质量不变,气压减小,则注射器内气压小于外界气压,水在大气压作用下进入针筒。
(5)第1空,活塞向上运动时,为让水进入注射器,阀门打开;
第2空,再次压下活塞时,为使水留在注射器,阀门关闭。
(6)第1空,活塞回上运动时,为使水留在上部,阀门关闭;
第2空,活塞向下运动时,为使水进入活塞上部,阀门打开。
故答案为:(1)小于;(2)不能;没有控制液体深度相同;(3)增大;(4)小于;(5)打开;关闭;(6)关闭;打开。
【分析】(1)液体压强的影响因素(液体密度和深度),以及U形管压强计的工作原理(U形管两侧液面高度差反映液体压强大小,高度差越大,压强越大 );
(2)控制变量法,探究液体压强与密度的关系时,需要控制深度相同,改变液体密度 ;
(3)气体压强与体积的关系:一定质量的气体,体积减小,压强增大 ;
(4)气体压强与体积的关系:一定质量的气体,体积增大,压强减小 ;
(5)当活塞向上运动时,注射器内上方气压减小,下方气压(水槽内大气压 )大于上方,为使水留在注射器中,A处阀门应打开,让水进入注射器;再次压下活塞时,注射器内气压增大,大于下方气压,阀门关闭,水受阻不能向下流动;
(6)当活塞向上运动时,活塞上方气压减小,下方(注射器内水的压强 )气压大于上方,为让水进入活塞上部,活塞B上的阀门应打开;当活塞向下运动时,活塞上方气压增大,大于下方气压,阀门关闭,从而将水向上压。
19.
(1)图1甲是战国时期的汲酒器,长柄上端与球形底部开有两小孔a、b.图1乙是取酒过程的示意图。当汲酒器插入酒缸中时,汲酒器和酒缸就构成了一个   。过一会,压住方孔a并提起汲酒器,酒毫无滴洒,是由于   的作用;
(2)“胜哥”设计了简易活塞式抽水机,其结构如图2所示,提起活塞时,阀门   (选填“打开”“关闭”),使活塞下方瓶内的空气压强   外界的大气压(选填“大于”“等于”或“小于”),当瓶内外气压差足够大时,水在大气压的作用下推开玻璃球进入瓶内;
(3)海拔越高,大气压越小用。同一套装置测得不同楼层的大气压值如图3甲、乙所示,乙图大气压值等于   mm高的水银柱所产生的压强。其中   图是放在较高楼层时的情况。
【答案】(1)连通器;大气压
(2)关闭;小于
(3)753;乙
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】 (1)当汲酒器插入酒缸中时,汲酒器和酒缸就构成一个连通器;过一会,压住方孔a并提起汲酒器,酒毫无滴洒,是由于大气压的作用;
(2)向上拉动活塞,阀门关闭,使活塞下方瓶内的空气压强小于外界的大气压,当瓶内外气压差足够大时,水在大气压的作用下推开玻璃球进入瓶内;
(3)由图3乙可知,玻璃管中水银柱的高度为753mm,所以此处大气压等于753mm高的水银柱所产生的压强;根据 海拔越高,大气压越小可知,较高楼层的气压较低,水银柱高度应该减小,所以乙图是放在较高楼层时的情况。
故答案为:(1)连通器;大气压;(2)关闭;小于;(3)753;乙。
【分析】 (1)上端开口、下部相连通的容器叫连通器;大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。据此分析即可解答;
(2)活塞式抽水机是利用大气压来工作的;
(3)玻璃管中的水银柱是由大气压支持着,所以大气压等于水银柱产生的压强;气压与高度之间的关系: 海拔越高,大气压越小 。
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