9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机-【宝典训练】2024-2025学年新教材八年级下册物理高效课堂（人教版2024）

宝典训练 物理·八年级·下册() 9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 1.小明设计并制作一个简易抽水机，如图所示，将一根两端开口的塑料管插入桶内的水中。 (1)一只手将塑料管上方管口堵住，另一只手缓慢向上提起塑料管，提起一段距离 后会发现管内水面高于管外水面，此时大气压 (选填“大于”“小于”或 “等于”)管内气压。 (2)在利用该装置抽水时，一只手堵住上方管口，另一只手握紧塑料管让其快速向上运动，使得封闭 气体压强 外界大气压，所以在 的作用下，水进入 ,管内水面 管外水面：然后让塑料管快速向下运动，手松开上方管口，由于 ,水柱回落速 度 管向下运动速度，水柱相对于管口向上运动，水会从 喷出。 2.【教材插图改编】如图为某活塞式抽水机工作的示意图，其中POQ是手柄，能绕着O点转动，P点通 过连杆与活塞相连，A、B是单向阀门，只能向上开启，请回答下面的问题： 甲 (1)如图甲所示，当在Q点对手柄PQ施加 的作用力时，圆筒中的活塞 (前两空均 选填“向上”或“向下”)运动，阀门 (选填“A”或“B”)受到大气压的作用而关闭，阀门 (选填“A”或“B”)打开，外界的水在 (选填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门 流人圆筒。 (2)如图乙所示，当在Q点对手柄PQ施加 的作用力时，活塞向下运动，阀门B在 (选填“大气压”或“水压”)作用下关闭，而阀门A ,圆筒中的水不断上升到活塞 (3)如图丙所示，在Q点再次用力向下压手柄PQ时，手柄上P点受到的阻力方向 (选填 “向上”或“向下”)，圆筒上方的水从 流出。 (4)某地居民在安装此抽水机时，下端水管已插入水中，但无论怎样移动活塞，水管口都没有水流 出，可能原因是 (写一条即可)。 3.亚里士多德为了说明抽水机原理，提出自然界厌恶真空的理论。他认为在自然界中，接触到真空的 液体就会自已填补，会上升，因此亚里士多德认为“自然界是厌恶真空的”。 (1)在下列几个现象中，能支持上述亚里士多德理论的实验是 A.回声的形成 B.彩虹 C.用吸管吸饮料 (2)在下列几个实验中，能推翻上述亚里士多德理论的实验是 A.托里拆利实验 B.富兰克林风筝雷电实验 C.马德堡半球实验 ●》68 第9章压强 (3)请你结合所学的物理知识，你认为第(2)小题中你所选择的实验可以推翻亚里士多德的结论的 原因是 4.如图，容积20L的圆柱体塑料桶装满水，在桶的顶部安装一个手压式抽水 器（内有横截面积1cm的吸管直达桶底）。向下压气囊时，气囊中的空气 出水管 被压出并进入桶内，此时气囊内几乎没有空气，气囊内的压强很小，桶内气 0.8m 压比外界气压 (选填“高”或“低”)。松开手时，桶内气压将把水压到 0.6m 气囊里，水接着通过出水管流出。不断按压就不断有水流出。抽水器工作 时，5s内能抽出200mL的水。则这个吸管内水的平均流速（单位时间通过横截面的水流长度）为 /s;要将这桶装满的水全部抽出，需要s。在这桶水全部被抽出的过程中，水的重 心上升的高度是 5.如图所示是小明同学自制的“蜡烛抽水机”实验装置。他将一支塑料软管弯成 ∩形，一端插入左边的杯中，另一端插入右边杯的水中，点燃左边杯中的蜡烛 后，用硬纸片封住左边杯口（纸片与杯口涂有凡士林）。一段时间后，右边杯中 的水会被“抽”到左边杯中。你认为他的方案 (选填“可行”或“不可 行”)，理由是 ●》690…宝典训练物理·八年级下册(R】 能力提升 二、液体压力、压强计算 13.(1)水会沸腾薄塑料片会下落 气球体积会变大， 3.解：(1)水的重力为G=mg=5kg×10Nkg=50N 直至爆炸(2)大气压打开封盖 (2)水对容器底部的压强为p=pgh=1.0×10kg/m (3)5306.6小于压力锅内无法抽成真空 X10Nkg×0.4m=4×103Pa 4.解：(1)A点的深度： 9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 hw=100cm-35cm=65cm=0.65m, 水对A点的压强： 基础过关 p=pghA=1.0×10kg/m2×10N/kg×0.65m=6.5X 1.(1)大于(2)小于外界大气压塑料管高于惯 10Pa: 性低于管口 (2)水对容器底的压强： 2.(1)向下向上AB大气压B p=pgh=1.0×10kg/m×10Nkg×100×0.01m=1 (2)向上水压打开上方(3)向下出水管 X10'Pa: (4)水管与抽水机接头处漏气 F 3.(1)C(2)A (3)由p=5可知，水对容器底部的压力： (3)做托里拆利实验时，玻璃管内上方有一段是真空， F=bS=1×10'Pa×100×10m=100N 但是玻璃管中的水银没有去填补，所以与亚里士多德 三、气体压力、压强计算 的观点不相符，可以推翻其税点 5.解：(1)压力锅锅盖面积：S=450cm=4.5×102m, 4.高0.45000.5 由p一号可得，锅益所受搭汽的压力： 5.可行点燃左边杯中的蜡烛后，左边杯内的气压会减 F=pS=2×1×10Pa×4.5×10m2=9×10N: 小，而右边杯中的大气压不变，右边杯中的水在大气压 (2)当锅内蒸汽达到2.5个标准大气压时，根据压强公 的作用下会流入左边的杯中 式和力的平衡： 专题三压力、压强综合计算 Gm十力Sw=pSw, 故Gw=phSm-ASw=2.5×10'Pa×5×10m-1 一、固体压力、压强计算 ×10Pa×5×10-m2=0.75N, 1.解：(1)一只冰刀鞋的质量m=2kg, 限压阀的质量：m= G=0.75N 所以，一只冰刀鞋的重力 10N/kg =0.075kg=75g。 G-mg-2kgX10N/kg-20N: 四、压力、压强图像分析 (2)冰刀的长度a=40cm=0.4m, 6.AC 宽度b=2.5mm=0.0025m 7.解：(1)对合金块受力分析可知，受到竖直向上的拉力 每只冰刀鞋与冰面的接触面积 F,和支持力Fw,竖直向下的重力G作用处于平衡状 S=0.4m×0.0025m=0.001m: 态，合金块受力示意图如图所示： (3)小明的重力G=500N,小明对冰面的压力F=G十 (2)由图2可知，支持力F、跟拉力F,的关系 2G=500N+2×20N=540N. 是一次函数，可设为F、=F,十b(k为常数。 冰而的受力面积S=2S=2×0.001m=0.002m, 且k≠0)， F540N 小明对地面的压强p一了一0.002m 把F、=12N、F=4N和Fx=2N、F,=14N m2.7×10Pa 代人可得：12N=k×4N+b,2N=k×14N+ 2.解：(1)李烨同学骑车的平均速度： h.联立等式可得：k=-1,b=16N, 、=￥=3.6×10m=3ms； 则Fx=一F,+16N, 20×60￥ 当F,=ON时，Fv=16N,此时物体受到的支 G (2)该同学的重力：G人=m人g=40kg×10N/kg=400N, 持力和重力是一对平衡力，二力大小相等，则 车对地面的压力：F=G,十G=120N十400N=20N, 合金块受到的重力G=Fv=16N: F520N 车对地面的压强：p=5一1X10m =5.2×10Pa: (3)当Fz=14.5N时，Fw'=-F,'+16N=-14.5N+ 16N=1.5N, (3)自行车对地面的最大压力： 因合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力 Fx=p:S=1×10Pa×1×10m2=1000N, 是一对相互作用力， 自行车后座能携带物体的最大重力： 所以，金块对电子秤的压力F=Fv'=1,5N, Gw=Fx-F=1000N-520N=480N, 合金块的底面积 自行车后座能携带物体的最大质量： S=L=(10cm)3=100cm2=10m', mn-Gia=_480N g 10N/kg =48kg 合金块对电子样的压强一号-。器 =150Pa 8