内容正文:
第4节 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
一、选择题
1.如图所示事例中,没有利用连通器的是( )
A.锅炉的水位计 B. 水壶
C. 活塞式抽水机 D. 船闸
2.下列涉及压强的事例论述错误的是 ( )
A.水塔的供水系统应用了连通器的原理向各家供水
B.抽水机能将地下水抽上来,其实是大气压强的作用
C.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度的增加而增大
D.用高压锅煮食物熟得快是因为增大锅内气压,使液体(锅内的水)的沸点减小
3.如图所示,是小明为宠物免设计的“自动供水装置”。饮料瓶的侧底部开有较大的孔,用铁夹将瓶固定竖直悬于水槽中静止,孔口刚刚被水浸没,下列说法不正确的是( )
A.拧下瓶盖,装置会失去自动续水功能
B.铁夹夹得越紧,瓶受到向上的摩擦力越大
C.图中瓶内如果没有空气,水会充满整个瓶子
D.瓶中水面能高于槽内水面是由于水受大气压作用
4.(物理学与日常生活)如图是某同学正在利用电动取水器(本质上是一个小型抽水机)从水桶中取水时的情景。此时桶中水的重力为80 N,水面到桶底的距离为30 cm,桶底面积为300 cm2,水中A点距桶底12 cm。下列说法正确的是 ( )
A.取水器是利用自身的吸力将水从桶中吸出来的
B.桶底受到水的压力为900 N
C.水中A点受到的压强为1.8×103 Pa
D.水桶和水杯二者构成了连通器
5.用如图所示的装置抽水,当活塞上升到管口后继续上升,会发生的现象是( )
A.水从管口流出
B.管内水随活塞继续上升
C.管内水面开始下降
D.水不能从管口流出,水保持在管口附近不动,既不上升也不下降
6.用离心式水泵抽取地下的水,当时大气压为76厘米水银柱,这离心水泵能抽出的水距水泵的高度为( )
A.76厘米
B.13.6米
C.10.3米
D.103米
7.如图所示的实验或现象中,没有利用大气压强的是( )
A.覆杯实验
B. 盆景自动供水
C.活塞式抽水机
D.管中水使管底部橡皮膜向下突出
8.办公室有一个简单的抽水机,当用手连续按压上部塑料筒时,水就会流出来;再按一下水管上方的黄色按钮,会听到“哧”的一声,筒内的水立刻退回到水桶内。如果塑料筒穿孔或者连接部分密封不好,设备无法正常抽水。关于这个设备,下列说法中正确的是( )
A.向下按压塑料筒时,塑料筒内气体压强会变小
B.水由于塑料筒的吸引力而升上来
C.按下黄色按钮,水桶内的气压会变大
D.该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压,利用内外压强差将水压出桶外
二、填空题
9.物理课上,张老师用一根塑料管和一张硬纸板,制作了人力抽水机,将塑料管竖直插入水盆中,将硬纸板压在管子的上端,用大拇指按着硬纸板的半边,上下用力抖动塑料管,水从塑料管口喷出。
(1)当把塑料管向上拉动时,上方的硬纸板密封了塑料管,此时管中的水 (选填“会”或“不会”)全部流出,原因是 。
(2)当到达某一个高度,突然向下抖动塑料管,管中的水由于 继续向上运动,此时下方的水进入塑料管中,如此反复,水不断向上运动而喷出。
10.活塞式抽水机的工作原理如图所示,当活塞被从圆筒底部提起时,阀门A_______,地下水在_____的作用下推开阀门_____,进入圆筒中。
11.假如地球周围没有了大气层,下列的选项中不再发生的是 。
①人们通过声音辨别方位;②马德堡半球实验;③水往低处流;④用天平称质量;⑤抽水机抽水。
12.如图所示,塑料瓶中灌满水,用一张纸覆盖瓶口,压紧后倒置,瓶中的水和纸都不会下落,是因为 的作用。
13.水槽内放有一根软管,五滨和朝晖把软管装满水,关闭阀门K后竖直提起。管内的水静止时水面在P处,五滨用激光射向该处,激光与水平面的夹角为45°。朝晖测得激光笔头与水管的水平距离为9.9 m;水槽中水面到管口的竖直距离为0.2 m(如图甲所示)。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。
甲 乙
(1)本实验中,大气压强支持了 m高的水柱。根据液体压强公式 可知,该高度水柱产生的压强为 Pa。若此时外界大气压强不变,从水槽中取出一些水,使水槽中的水面下降了0.1 m,则此时P处的液面会 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)已知四楼与三楼的高度相差3 m,如图乙所示,两位小伙伴继续重温经典的物理实验,他们在不同楼层安装了水槽和活塞式抽水机,能抽出水的有哪些抽水机?答: (选填“A”“B”或“C”)抽水机。
14.离心式抽水机在使用之前,先在泵内 水,叶轮旋转时产生离心力,水在离心力作用下甩向外围流进泵壳,于是叶轮中心气压 外界的大气压,水就在这个压力差的作用下由吸入口流进叶轮,这样水泵就可以不断吸水,不断供水.
三、综合探究题
15.洗手液瓶中有个按压式吸液结构,它由图中的结构组成,使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”出瓶外。
(1)按压式瓶盖的工作原理和 的工作原理相同;(填序号)
A.活塞式抽水机 B.马桶 C.微小压强计
(2)洗手液能被“吸”上来是利用了 ;
(3)向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压 储液筒中气压;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)如果宇航员在太空舱中按压这种洗手液瓶盖, 挤出洗手液(选填“能”或“不能”)。
参考答案:
1.C
2.B
3.B
4.C
5.C
6.C
7.D
8.D
9.(1)不会 管子下方存在大气压
10.关闭 大气压(强) B
11.①②⑤
12.大气压
13. (1)9.9 p=ρgh 9.9×104 下降 (2)A、B
14. 灌满; 小于
15.A 瓶内压强与大气压之间的压强差 大于 能
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