专题9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机（举一反三）-2024-2025学年八年级物理下学期举一反三系列（人教版2024）

9．4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 •知识点1 活塞式抽水机构造及原理 •知识点2 活塞式抽水机原理的应用 •作业 巩固训练 活塞式抽水机构造及原理 知识点1 知识点一、活塞式抽水机构造及原理 1． 活塞式抽水机结构(如图所示) 2．活塞式抽水机结构及工作原理 活塞与筒壁紧密接触，同时又可以上下移动。A、B是只能向上开启的两个阀门。使用时，提起活塞，阀门A受大气压作用关闭，活塞下面空气稀薄，气压小于外部大气压，于是地处的水在大气压作用下，迫使水推开阀门B，进入圆筒。压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，由于水受阻碍不能向下流动，活塞下面的水推开阀门A，涌到活塞上面。再提起活塞时，阀门A关闭，它上面的水从出水口流出。与此同时，地处的水又大气压作用下推开阀门B进入圆筒，这样活塞不停的上下移动，水就从关口连续不断的流出。 【典例1-1】【典例1】清明假期小杰随爸妈回乡祭祖，在帮奶奶做家务时，一个给鸡自动喂水的装置引发了他的兴趣。如图甲所示，把一个装满水的瓶子倒放在水盆中，并使瓶口没入水中，鸡喝水的过程中，盆中水位下降至瓶口露出水面时，瓶中水自动流出补充到盆中，直到瓶口再次没入水中，水停止流出，如此反复。经过研究他发现当瓶口没入水中时，瓶内水柱上方的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，所以瓶中水不再流出。小杰还发现奶奶家院子里还有一口压井，通过查资料他明白了这口压井是靠活塞式抽水机来提水的，其某个工作环节如图乙所示，此时活塞向上移动， 阀门关闭，水在 的作用下冲开 阀门，流入圆筒。小杰发现这两个装置的原理是相同的，你身边还有应用相同原理的实例吗？请任意举出两个： 、 。 【答案】 小于 A 大气压 B 吸盘挂衣钩 吸管吸饮料 【详解】[1]当瓶口没入水中时，由于瓶内水柱上方的气压小于外界大气压，在大气压作用下，瓶中水不再流出。 [2][3][4]阀门A、B都是单向阀门。由图可知，活塞向上移动时，阀门A关闭，在大气压作用下，地下水向上运动，冲开阀门B进入圆筒中。 [5][6]给鸡自动喂水的装置、压井都是利用大气压工作的，利用大气压工作的还有：吸盘式挂衣钩、用吸管吸饮料、注射器、真空拔罐器等等。 【典例1-2】抽水机也叫水泵，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，这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出，下列说法正确的是（ ） A.阀门A向上打开是利用大气压 B.阀门B与外部液面高度差不能超过约10m C.出水管口与外部液面的高度不能超过约10m D.阀门B向下关闭是利用大气压 【答案】B 【解析】AD.由图可知，活塞式抽水机在使用时，提起活塞时，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，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；当压下活塞时，阀门B受水的压力而关闭，水不能向下流，于是水向上的压力冲开阀门A进入圆筒的上部。再提起活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来，故AD错误； BC.一标准气压大约能支持10m高的水柱，所以阀门B与外部液面高度差不能超过约10m，故B正确，C错误。故选B。 【变式1-1】如图使用活塞式抽水机时，若提起活塞，阀门A关闭，活塞下面的空气稀薄，低处的水受到 的作用推开阀门进入圆筒。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，冲开阀门 进入圆筒的上部。再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门 关闭，水从侧管流出。 【答案】 大气压 A A 【详解】[1]使用活塞式抽水机，若提起活塞，阀门A关闭，活塞下面的空气少，低处的水受到大气压的作用推开阀门进入圆筒。 [2]压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，冲开阀门A，进入圆筒的上部。 [3]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。 【变式1-2】（2024•孝感期中）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 解： A、抽水机是先将筒内的空气排出，使其内部压强较小，水在外界大气压的作用下被压到高处，所以抽水机是利用大气压工作的，故A正确； B、在图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点对活塞一个向上的力，由于物体间力的作用是相互的，活塞对P的作用力是向下的，故B错误； 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，形成一个闭合的空间，所以水被阻不能向下流动，故C正确； D、抽水机是利用大气压来工作的，一标准气压能支持10m高的水柱，故抽水机提升水的最大高度约为10m，故D正确。 答案：B。 活塞式抽水机原理的应用 知识点2 【典例2-1】（2024•长沙期末）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 解：A、向下连续按压上部塑料筒时，水桶内气体质量变大，压强会变大，故A错误； B、内部气压变大，在内部气压的作用下，水被压上来，故B错误； C、按下黄色按钮，水桶内的气压会变小，水退后桶内，故C错误； D、该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压，使得筒内气压大于外界气压，利用内外压强差将水压出桶外，故D正确。 答案：D。 【典例2-2】小明同学设计了一款简易活塞式抽水机。使用时将该抽水机的进水管插入水井中。提起活塞，水在大气压作用下推开阀门进入筒内；压下活塞，阀门关闭，进入筒内的水通过活塞（圆橡皮）与筒身的间隙挤进活塞上部。再次提起活塞，水再次推开阀门进入筒内，与此同时活塞上部的水从水管流出。请回答以下问题。 ⑴提压手柄抽水比较费力，要求应用杠杆原理对现有手柄进行改进，请画出合理方案的设计草图________ 要求：①提压活塞杆时能较省力并能保持连续提压 ②结构能保证一定的强度 ③采用采用Φ12圆管，其他辅助材料自选 ⑵在设计草图上标出手柄的主要尺寸_____ ⑶在抽水时出水管不出水，可能的原因是________（①筒身破损；②阀门推不开；③出水管破损；④活塞杆生锈）。 ⑷为了检验改进后的手柄是否省力，下列试验方案不合理的是______（①用弹簧称勾住手柄握手处进行上下拉压力的测量；②用同一只手进行手柄拉压对比感受；③用钩码挂在手柄握手之处）。 【答案】（1）（2）见下图（3）① ②（4）③ 【解析】（1）用弯曲的杠杆代替水平直手柄，这样根据杠杆平衡条件知道动力臂大于阻力臂时省力。 （2）见答案图 （3）在抽水时出水管不出水，可能的原因是筒身破损；②阀门推不开。 ⑷为了检验改进后的手柄是否省力，不合理的是用钩码挂在手柄握手之处。 【变式2-1】中国古代劳动人民的智慧是无穷无尽的，为了从地下取水，人们发明了活塞式抽水机（如图所示）。当活塞式抽水机手柄向下压时，A、B阀门的状态应该是（ ） A. A、B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 【解析】当活塞式抽水机手柄向下压时，在大气压作用下，地下水上升冲开B阀门，B阀门打开，上面的A阀门在大气压向下作用下关闭。 【变式2-2】许多地方使用的液化石油气是利用 的方法，使石油气在常温下液化后装入钢罐中的．抽水机又叫水泵，它是利用 把水不断从低处抽到高处的． 【答案】 加压 大气压 【详解】试题分析：使气体液化的方法有两个：降低温度；压缩体积．通过日常生活中，石油液化气的温度与室温相同，就可以排除它的液化不是通过降温实现的；要知道地球周围存在大气压，并且大气压值很大． 解：日常生活中使用的钢罐力的石油液化气都是液体，它是在常温下通过压缩体使其液化变成液体储存在钢罐里的； 抽水机是利用大气压不断从低处抽到高处的． 故答案为加压，大气压． 一、选择题。 1．我们生活中利用到大气压强的例子无处不在，以下关于大气压，说法错误的是（　　）    A．图甲中，是大气压力将塑料吸盘压在光滑的墙上 B．图乙中，小明在吸饮料时，吸管内气压小于大气压，所以吸管中的饮料会上升 C．图丙中，盆景自动供水装置中，此时塑料瓶中的水不会流出是由于大气压的原因 D．图丁中，活塞式抽水机是利用了大气压来工作的，标准大气压下最多能将水抽到76cm的高度 【答案】D 【详解】A．吸盘要吸在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，盘内的气压小于大气压，吸盘在外界大气压力作用下被压在墙壁上，属于大气压的应用，故A不符合题意； B．吸饮料时，吸管内部气压降低，吸管内气压小于外界大气压，外界大气压把饮料压进嘴里，故B不符合题意； C．随着水的蒸发，盆景内水减少，当瓶口刚露出水面时，会有少量空气进入瓶中，瓶内气压增大，瓶子的水会下降流出一部分，使瓶外水位重新升高，回到原来的高度，即盆景内的水位保持不变；此后在大气压的作用下瓶中的水不再流出，故C不符合题意； D．活塞式抽水机抽水是通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用了大气压的作用，标准大气压下最多能将水抽到10m的高度，故D符合题意。 故选D。 2．下列实例中利用大气压工作的是（　　） A．帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶 B．用活塞式抽水机抽水 C．飞机获得向上的升力 D．利用船闸让船通行 【答案】B 【详解】A．帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶，这说明液体产生的压强与深度有关，不是利用大气压，故A不符合题意； B．抽水机抽水，通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，是利用大气压，故B符合题意； C．飞机获得向上的升力，利用的是流体的压强与流速的关系，不是利用大气压，故C不符合题意； D．船闸利用连通器原理，不是利用大气压，故D不符合题意。 故选B。 3．下列图中的现象与物理知识或结论对应错误的是（　　） A．图甲：自行车安装滚珠轴承······以滚动代替滑动方式来减小摩擦 B．图乙：书包的背带通常做得很宽······通过增大受力面积的方法减小压强 C．图丙：活塞式抽水机工作原理·····大气压的利用 D．图丁：瓶底浇冷水，瓶内水重新沸腾······液体的沸点随气压降低而升高 【答案】D 【详解】A．轴承内圈与外圈之间的滚珠，是利用滚动代替滑动来减小摩擦，故A正确，不符合题意； B．学生书包背带设计的比较宽，目的是在压力一定时，通过增大受力面积，从而减小压强，故B正确，不符合题意； C．活塞式抽水机利用大气压把水压上来的，故C正确，不符合题意； D．当向瓶底浇冷水时，瓶内气体温度突然降低，水蒸气液化变为小水滴，瓶内气体减少，液面上方气压减小，因为液体的沸点随气压的降低而降低，所以导致液体的沸点降低，水重新沸腾起来的，故D错误，符合题意。 故选D。 4．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,当用力在处向下压手柄时,手柄上的点受到的作用力竖直向上 C．在图乙中,在点向上抬手柄时,阀门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 【答案】B 【解析】A．抽水机是利用大气压来工作的，不符合题意。 B．在图甲中,当用力在处向下压手柄时,手柄上的点受到的作用力竖直向下，符合题意。 C．在图乙中,在点向上抬手柄时,阀门由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动，不符合题意。 D．这样的抽水机提升水的最大高度约为，不符合题意。 5．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 【答案】C 【解析】当时的大气压为76厘米水银柱，为．即：，， ． 6．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 【答案】C 【解析】本题易错选A.当活塞上升到S管口后再继续上升，活塞下水面将直接与大气连通，水在自身重力的作用下下降. 7． 以下有关离心式水泵的扬程及工作原理的说法中，不正确的是（ ） A．离心式水泵靠大气压提水，因此其扬程不可能高于10.4米 B．离心式水泵的实际扬程可以高达20米以上 C．离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米 D．离心式水泵的提水过程不仅仅靠大气压的作用 【答案】A 【解析】离心式水泵的扬程分为吸水扬程和实际扬程．吸水扬程是指将水从低处吸至泵壳处的扬程，这取决于大气压的大小，实际扬程还包括叶轮将水向高处甩出的高度，因此，实际扬程大于吸水扬程． 离心式水泵是利用大气压强来进行工作的，是大气压的力量将水从低处压到了泵壳处，因此，离心式水泵吸水扬程的最大高度可通过大气压进行计算． 根据压强公式p=ρgh得，． 因此，离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米． 在吸水扬程的基础上，再加上叶轮对水的作用，其实际扬程会更大． 综上所述，BCD说法均正确，不合题意，只有选项A符合题意． 二、填空题。 8．（2024•长春期末）擦窗机器人的发明帮人们解决了擦窗难的问题。机器人的腹部有吸盘，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，便能牢牢地吸在竖直玻璃上。吸盘与玻璃的接触面积为1×10﹣3m3，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为7.5×104Pa，则吸盘对玻璃的压力是 　 　N；当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】小于；75；不变。 【解析】擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出，主机内部的气压减小，小于外面的大气压，大气压将机器人紧压在玻璃上。 根据压强公式，吸盘对玻璃的压力是 F＝pS＝7.5×104Pa×1×10﹣3m3＝75N 若用真空泵继续向外抽气，由于“擦窗机器人”在竖直玻璃上仍静止，在竖直方向上所受的摩擦力和重力是一对平衡力，其大小相等，由于机器人的重力不变，则机器人受到的摩擦力不变。 9．（2023•长沙模拟）小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，塑料瓶内水面的上方是 　 　（选填“空气”或“真空”）。使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中是由于 　 　的作用。 【答案】空气；大气压强。 【详解】当盆景中的水由于汽化和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，一部分空气进入瓶中，瓶中的气压变大，则瓶中的水就要向外流，一旦瓶口再次被水淹没，瓶中的水又停止外流，塑料瓶内水面的上方是空气，这样盆景中的水就可以保持一定高度；当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面，所以瓶中的水不会流出来； 10．（2024•太原期中）如图所示是小华自制的气压计，瓶内气压 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）瓶外大气压；如果把这个自制气压计从山脚带到山顶，水柱高度h将 　 　（选填“上升”“降低”或“不变”）；进一步推理可知，海拔高度越高，气压越 　 　（选填“高”或“低”）。 【答案】（1）大于；（2）上升；（3）低。 【解析】（1）瓶中水面上方是空气，如果瓶内的气压等于瓶外的大气压，管内和瓶内的液面应该相平。图示的状态下，管内的液面高，说明瓶内的气压大于瓶外的大气压； （2）如果把这个自制气压计从山脚带到山顶，水柱高度h变高，因为瓶内的气压是不变的，则说明是外界大气压减小了。 11.生活中“抽”字表述的现象，其原因各有不同，用抽水机“抽”水时，水是在 作用下被“抽”上来的，用抽油烟机“抽”油烟时，油烟是由于空气流速越大，压强越 的缘故被“抽”出去的；用如图所示的喷壶喷洒药液时，先要用设置在喷壶上的打气筒向内打气，然后打开阀门，药液就会喷出.向壶内打气，目的是使壶内液面上方空气的压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压强。 【答案】 大气压 小 大于 【详解】[1]抽水机抽水时，抽水机是先将筒内的空气排出，此时筒内气压小于外界大气压，大气压将水从低处压到高处。 [2]由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，可知抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。 [3]向壶内打气，壶内液面上方空气增多，压强增大，使壶内液面上方空气的压强大于大气压强。 12．请根据活塞式抽水机的示意图，说明其工作原理．   答：活塞跟筒壁紧密接触可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门．使用时，提起活塞时，阀门A受到 的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压 （填“大于”或“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 进入圆筒．当压下活塞时，阀门B受水的压力而关闭，水不能向下流，于是就冲开阀门 进入圆筒的上部．再提起活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来． 【答案】 重力 小于 B A 【分析】抽水机是利用大气压来抽水的，读图，根据其工作过程，可具体描述其工作过程中如何利用大气压的作用将水抽上来． 【详解】读图可知，活塞式抽水机在使用时，提起活塞时，阀门A受到重力的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，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． 当压下活塞时，阀门B受水的压力而关闭，水不能向下流，于是就冲开阀门A进入圆筒的上部．再提起活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来． 故答案为重力；小于；B；A. / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9．4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 •知识点1 活塞式抽水机构造及原理 •知识点2 活塞式抽水机原理的应用 •作业 巩固训练 活塞式抽水机构造及原理 知识点1 知识点一、活塞式抽水机构造及原理 1． 活塞式抽水机结构(如图所示) 2．活塞式抽水机结构及工作原理 活塞与筒壁紧密接触，同时又可以上下移动。A、B是只能向上开启的两个阀门。使用时，提起活塞，阀门A受大气压作用关闭，活塞下面空气稀薄，气压小于外部大气压，于是地处的水在大气压作用下，迫使水推开阀门B，进入圆筒。压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，由于水受阻碍不能向下流动，活塞下面的水推开阀门A，涌到活塞上面。再提起活塞时，阀门A关闭，它上面的水从出水口流出。与此同时，地处的水又大气压作用下推开阀门B进入圆筒，这样活塞不停的上下移动，水就从关口连续不断的流出。 【典例1-1】【典例1】清明假期小杰随爸妈回乡祭祖，在帮奶奶做家务时，一个给鸡自动喂水的装置引发了他的兴趣。如图甲所示，把一个装满水的瓶子倒放在水盆中，并使瓶口没入水中，鸡喝水的过程中，盆中水位下降至瓶口露出水面时，瓶中水自动流出补充到盆中，直到瓶口再次没入水中，水停止流出，如此反复。经过研究他发现当瓶口没入水中时，瓶内水柱上方的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，所以瓶中水不再流出。小杰还发现奶奶家院子里还有一口压井，通过查资料他明白了这口压井是靠活塞式抽水机来提水的，其某个工作环节如图乙所示，此时活塞向上移动， 阀门关闭，水在 的作用下冲开 阀门，流入圆筒。小杰发现这两个装置的原理是相同的，你身边还有应用相同原理的实例吗？请任意举出两个： 、 。 【典例1-2】抽水机也叫水泵，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，这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出，下列说法正确的是（ ） A.阀门A向上打开是利用大气压 B.阀门B与外部液面高度差不能超过约10m C.出水管口与外部液面的高度不能超过约10m D.阀门B向下关闭是利用大气压 【变式1-1】如图使用活塞式抽水机时，若提起活塞，阀门A关闭，活塞下面的空气稀薄，低处的水受到 的作用推开阀门进入圆筒。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，冲开阀门 进入圆筒的上部。再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门 关闭，水从侧管流出。 【变式1-2】（2024•孝感期中）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 活塞式抽水机原理的应用 知识点2 【典例2-1】（2024•长沙期末）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 【典例2-2】小明同学设计了一款简易活塞式抽水机。使用时将该抽水机的进水管插入水井中。提起活塞，水在大气压作用下推开阀门进入筒内；压下活塞，阀门关闭，进入筒内的水通过活塞（圆橡皮）与筒身的间隙挤进活塞上部。再次提起活塞，水再次推开阀门进入筒内，与此同时活塞上部的水从水管流出。请回答以下问题。 ⑴提压手柄抽水比较费力，要求应用杠杆原理对现有手柄进行改进，请画出合理方案的设计草图________ 要求：①提压活塞杆时能较省力并能保持连续提压 ②结构能保证一定的强度 ③采用采用Φ12圆管，其他辅助材料自选 ⑵在设计草图上标出手柄的主要尺寸_____ ⑶在抽水时出水管不出水，可能的原因是________（①筒身破损；②阀门推不开；③出水管破损；④活塞杆生锈）。 ⑷为了检验改进后的手柄是否省力，下列试验方案不合理的是______（①用弹簧称勾住手柄握手处进行上下拉压力的测量；②用同一只手进行手柄拉压对比感受；③用钩码挂在手柄握手之处）。 【变式2-1】中国古代劳动人民的智慧是无穷无尽的，为了从地下取水，人们发明了活塞式抽水机（如图所示）。当活塞式抽水机手柄向下压时，A、B阀门的状态应该是（ ） A. A、B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 【变式2-2】许多地方使用的液化石油气是利用 的方法，使石油气在常温下液化后装入钢罐中的．抽水机又叫水泵，它是利用 把水不断从低处抽到高处的． 一、选择题。 1．我们生活中利用到大气压强的例子无处不在，以下关于大气压，说法错误的是（　　）    A．图甲中，是大气压力将塑料吸盘压在光滑的墙上 B．图乙中，小明在吸饮料时，吸管内气压小于大气压，所以吸管中的饮料会上升 C．图丙中，盆景自动供水装置中，此时塑料瓶中的水不会流出是由于大气压的原因 D．图丁中，活塞式抽水机是利用了大气压来工作的，标准大气压下最多能将水抽到76cm的高度 2．下列实例中利用大气压工作的是（　　） A．帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶 B．用活塞式抽水机抽水 C．飞机获得向上的升力 D．利用船闸让船通行 3．下列图中的现象与物理知识或结论对应错误的是（　　） A．图甲：自行车安装滚珠轴承······以滚动代替滑动方式来减小摩擦 B．图乙：书包的背带通常做得很宽······通过增大受力面积的方法减小压强 C．图丙：活塞式抽水机工作原理·····大气压的利用 D．图丁：瓶底浇冷水，瓶内水重新沸腾······液体的沸点随气压降低而升高 4．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,当用力在处向下压手柄时,手柄上的点受到的作用力竖直向上 C．在图乙中,在点向上抬手柄时,阀门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 6．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 7． 以下有关离心式水泵的扬程及工作原理的说法中，不正确的是（ ） A．离心式水泵靠大气压提水，因此其扬程不可能高于10.4米 B．离心式水泵的实际扬程可以高达20米以上 C．离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米 D．离心式水泵的提水过程不仅仅靠大气压的作用 二、填空题。 8．（2024•长春期末）擦窗机器人的发明帮人们解决了擦窗难的问题。机器人的腹部有吸盘，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，便能牢牢地吸在竖直玻璃上。吸盘与玻璃的接触面积为1×10﹣3m3，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为7.5×104Pa，则吸盘对玻璃的压力是 　 　N；当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 9．（2023•长沙模拟）小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，塑料瓶内水面的上方是 　 　（选填“空气”或“真空”）。使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中是由于 　 　的作用。 10．（2024•太原期中）如图所示是小华自制的气压计，瓶内气压 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）瓶外大气压；如果把这个自制气压计从山脚带到山顶，水柱高度h将 　 　（选填“上升”“降低”或“不变”）；进一步推理可知，海拔高度越高，气压越 　 　（选填“高”或“低”）。 11.生活中“抽”字表述的现象，其原因各有不同，用抽水机“抽”水时，水是在 作用下被“抽”上来的，用抽油烟机“抽”油烟时，油烟是由于空气流速越大，压强越 的缘故被“抽”出去的；用如图所示的喷壶喷洒药液时，先要用设置在喷壶上的打气筒向内打气，然后打开阀门，药液就会喷出.向壶内打气，目的是使壶内液面上方空气的压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压强。 12．请根据活塞式抽水机的示意图，说明其工作原理．   答：活塞跟筒壁紧密接触可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门．使用时，提起活塞时，阀门A受到 的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压 （填“大于”或“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 进入圆筒．当压下活塞时，阀门B受水的压力而关闭，水不能向下流，于是就冲开阀门 进入圆筒的上部．再提起活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来． / 学科网（北京）股份有限公司 $$