第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机（重难点训练）物理新教材人教版八年级下册

第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 一．活塞式抽水机的制作原理（共7小题） 二．制作的简易活塞式抽水机（共11小题） 三．大气压强产生的原因 （共8小题） 四．仿照托里拆利实验测量大气压可以支撑水柱的高度（共8小题） 一．活塞式抽水机的制作原理（共7小题） 1．如图所示事例中，与活塞式抽水机抽水原理不同的是（    ） A．图甲中火罐紧紧吸附在皮肤上 B．图乙中真空塑料吸盘挂钩贴附在瓷砖上 C．图丙中用注射器将药液注入肌肉里 D．图丁中将墨水吸进钢笔 2．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。以下说法错误的是（    ） A．抽水机是利用大气压来工作的 B．当压下活塞时，阀门A打开，阀门B关闭 C．使用一段时间后，抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密，要更换新活塞 D．标准大气压下，能提升水的最大高度约为76cm 3．在跨学科实践活动中，小明自制了一个活塞式抽水机，将水从低处抽到高处。如图是自制活塞式抽水机的工作原理示意图。下列说法中正确的是（　　） A．下压时，阀门向上打开是利用了大气压 B．下压时，玻璃球向下关闭是利用了大气压 C．玻璃球与外部液面的高度差不能超过 D．出水管口与外部液面的高度差不能超过 4．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 5．如图甲所示是活塞式抽水机工作原理某一过程的示意图，它是利用 将水从低处压到高处的；如图乙所示是三峡船闸，它是利用 原理修建的。 6．如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密出水管接触同时又可以上下移动，A、B是只能向上开启的阀门。使用时，若提起活塞，阀门A受到 而关闭（选填“水压的作用”或“大气压的作用”），活塞的下面空气稀薄，气压 外界的大气压（选填“小于”或“大于”）。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 7．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移动，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 二．制作的简易活塞式抽水机（共11小题） 8．图是小洛在跨学科实践活动课上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 9．假如在一个完全失重的太空环境中制作并尝试使用简易活塞式抽水机，最可能会出现以下哪种现象（　　） A．抽水机正常工作，水被顺利抽出 B．抽水机部件会因失重而解体 C．活塞无法移动 D．活塞能正常上下移动，但无法抽水 10．关于跨学科实践活动——自制简易活塞式抽水机，以下不正确的是（　　） A．活塞式抽水机的工作原理是利用了大气压强 B．通过该活动，同学们联想到农村的活塞式抽水机使用前要先往抽水机中加水，其目的是为了提高抽水机的气密性 C．通过不断的改进抽水机，可以使抽水高度无限提高 D．制作简易活塞式抽水机时，进水阀和出水阀都应采用单向阀且方向相同，从而保证水的单向流动。 11．如图所示，小明制作了一个简易活塞式抽水机，下列说法正确的是（　　） A．图中玻璃球的作用是为了防止水流入瓶内 B．为了方便活塞在瓶内移动，活塞的直径应远小于瓶子直径 C．向上提活塞时，活塞下方气压减小，外界大气压将水压入瓶内 D．向下压活塞时，阀门处于关闭状态 12．如图为简易活塞式抽水机的结构图。资阳市某学校科技小组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 13．如图是小明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“闭合”或“打开”）状态，水在 的作用下流入抽水机。玻璃球的作用是在活塞向 （选填“上”或“下”）运动时阻挡水流。 14．同学们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。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，则 （选填“>”“<”或“=”）。 15．如图甲所示，活塞式抽水机是利用 把水从低处抽到高处的。图乙是某小组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。 16．以下是某兴趣小组的实践课“制作简易活塞式抽水机”的项目实施的过程。 (1)了解活塞式抽水机的工作原理 ①如图，当活塞上提时，阀门A ，阀门B 。（选填“打开”或“关闭”） ②抽水机利用 将水压入管中。 (2)设计活塞式抽水机 了解了活塞式抽水机的工作原理后，发现制作活塞式抽水机，需要几个关键的结构： （选填“气密性好”或“气密性一般”）的圆筒、活塞、两个阀门。 在制作过程中，发现如果活塞比圆筒大，活塞会放不进圆筒中；如果活塞比圆筒小得多，会出现 的情况。因此活塞要比圆筒略小。 (3)想一想，制作的抽水机能够提升水的最大高度约是 m。（g取10N/kg，当地的大气压约） 17．在学习了压强知识后，小高和小组成员一起制作简易活塞式抽水机：用一个去掉底部的瓶子作为抽水机的圆筒，瓶底外径修剪的恰好与瓶子内径相吻合作为活塞，在活塞上安装一个阀门，在瓶子侧壁插上塑料管作为出水管，瓶口朝下作为进水口…… (1)同学们在使用活塞式抽水机前先往圆筒里倒一点水，这样做的目的是提高活塞与圆筒内壁间的___________； A．气密性 B．摩擦力 C．压强 (2)如图甲所示，将瓶口朝下浸入水中，向上拉动活塞，此时活塞下方的气压将会减小，于是水在 的作用下进入活塞下方的圆筒内；接着下压活塞，阀门 （选填“打开”或“关闭”），水进入圆筒上部，如此往复，水面逐渐升高，最终从出水管流出； (3)已知每层楼高3m左右。小高和同学分别在如图乙所示的A、B、C三个位置用同一活塞式抽水机抽水，发现只有A、B两个位置能抽出水，C位置不能抽出水，原因可能是： ；（一个标准大气压约为） (4)我国牵头建设的国际月球科研站预计在2035年基本建成，若月球科研站内温度、气压等环境条件与地球上实验室的环境条件相同，只有物体受到的重力是地球上的。如果在月球科研站内使用这种抽水机，则能抽起水的最大高度约是 m。 18．某学习小组开展了“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：了解抽水机的工作原理。 (1)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，水提升的最大高度大约是 m。（1个标准大气压取，g取，） 任务二：了解活塞式抽水机的工作过程。 通过查阅资料，了解到活塞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、一块橡皮膏、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。 图丙a：将用来装洗涤液的空瓶子的底部裁剪下来，将底部当成活塞，瓶身当成圆筒。 图丙b：在瓶身上方打一个孔，安装出水管。 图丙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当作阀门B。 (2)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进入圆筒中。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，最终源源不断地将水抽到高处。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 。 【展示交流】 (3)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： 。 三．大气压强产生的原因 （共8小题） 19．同学们学习了大气压强后，小敏同学做了以下的笔记，其中有误的是（　　） A．大气压的变化规律是随高度的增加而减小，因为高度越高空气的密度越稀薄 B．大气压是因为大气受到重力的作用而产生的 C．1标准大气压的值约等于760mm高的水柱产生的压强 D．1标准大气压的值约等于760mm汞柱产生的压强 20．关于液体和气体压强及相关的应用，下列说法正确的是（　　） A．液体只对容器底部产生压强 B．大气压强是由地球表面空气的重力产生的 C．随着海拔高度的增加，水的沸点升高 D．在同一深度，液体向各个方向的压强不同 21．将一个玻璃杯子灌满水，取硬纸片盖于杯口，压紧后将杯子倒置，放开压纸片的手，水和纸片竟然不掉下来，这就是惊险、奇妙的覆杯实验。对如图所示的状态，下列说法错误的是（　　） A．水不流出来说明大气只有向上的压强 B．杯内的水对此时的杯底也有压力 C．杯内的水产生的最大压强与倒置之前是一样的 D．大气压与液压一样朝各个方向都有压强 22．如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（　　）    A．此实验证明了大气压的存在 B．甲图中，乒乓球不受浮力 C．乙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D．整个实验验证了浮力产生的原因 23．由于大气像液体一样也受到 的作用且具有 性，因此大气向各个方向都有压强，这种压强称为大气压强，简称大气压。 24．大气压强的存在 (1)定义：地球周围的空气对浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强，简称 。 (2)产生原因：空气受到 作用，且具有 性。 (3)特点：空气向各个方向都有压强；在同一高度空气向各个方向的压强大小都 。 (4)举例：历史上证明大气压强存在的著名实验是 实验。 25．地球周围的一层厚厚的大气由于受到重力的作用且具有 ，会对处于其中的物体产生压强，这个压强叫做大气压强。如图所示把均匀实心正方体木块慢慢放入盛满水的容器中，木块浮在水面上，则容器底部受到水的压力将 ，容器对桌面的压强将 。（均选填“变大”“不变”或“变小”） 26．中医博大精深。如图，火罐下端开口，使用时先对火罐中的气体加热，然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上，自然降温后，火罐紧紧吸附在人体皮肤上，这说明了 的存在；拔罐的物理知识是利用罐内外的 （选填“温度差”或“气压差”）使罐吸附在人体穴位上，治疗某些疾病。喝饮料的原理与拔火罐 （选填“相同”或“不相同”）。 四．仿照托里拆利实验测量大气压可以支撑水柱的高度（共8小题） 27．如图中，将一只空量筒浸入大水槽中（如甲所示），等水充满量筒后，在水面以下将量筒倒转过来，使它底朝上（如乙所示），此时量筒里面充满了水，再用手抓住筒底向上提起一定高度如丙所示（筒口始终不离开水面），则露出水面部分的量筒内部（　　） A．是真空的 B．有水，但不满 C．充满水 D．是空的 28．用如图所示装置测定某地大气压的大小，下列说法正确的是（　　） A．当地大气压跟760mm高的水银柱产生的压强大小相等 B．缓慢向右适当倾斜玻璃管，水银柱高度不变 C．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出 D．将水银换成水进行实验，操作更加简便 29．在如图所示的四个情景中，有关大气压强的说法正确的是（    ） A．甲图中马德堡半球实验首次准确测定了大气压的值 B．乙图中将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差将变小 C．丙图中将自制气压计从山脚拿到山顶，玻璃管中液柱将随外界气压的降低而降低 D．丁图中活塞式抽水机是利用大气压强将水从井中抽出的 30．托里拆利实验能够测出大气压的值，测量方法如图所示，测量时如果管内混有少量气泡，则测量结果将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。如果用水代替水银做托里拆利实验，所用玻璃管至少需 。（当时大气压为1.0×105Pa，g=10N/kg） 31．如图所示为水银气压计，标准大气压下水银柱的高度为760mm。在使用气压计测量当地气压时管内混入少量空气，水银柱高度会偏 。将实验中玻璃管内的液体换成水，若玻璃管足够长，标准大气压下水柱的高度最高可达到 m。（g取10N/kg，p=1×105Pa，ρ水=1×103kg/m3） 32．历史上证明大气压存在的著名实验是 。1644年，意大利科学家托里拆利精确地测出了大气压的数值，1个标准大气压的值是 Pa。可以支持的水柱高 m。（保留一位小数） 33．如图所示，小华同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值。 (1)实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，此时的大气压 （选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压； (2)将玻璃管下压一点，且管内水银面上方仍是真空，水银面的高度差将 （选填“升高”“不变”或“降低”）； (3)如果其他条件及器材不变，用水来代替水银做实验， （选填“能”或“不能”）测出大气压的值。 34．如图所示，小陈做了下列有关压强的实验。 (1)在探究影响压力作用效果的因素实验中，通过观察海绵的 来显示压力的作用效果，这种实验方法叫做 。 (2)比较甲和 ，说明压力的作用效果与压力大小有关； (3)比较乙、丙，说明压力的作用效果与 有关； (4)如图丁是在某地测量大气压值实验图，此时的大气压强等于 mm高的水银柱所产生的压强；若将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)把装满水的量筒口朝下浸入水槽中，按照图戊所示抓住筒底向上提，在筒口离开水面以前筒内是______。 A．充满水的 B．有水，但不满 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 一．活塞式抽水机的制作原理（共7小题） 二．制作的简易活塞式抽水机（共11小题） 三．大气压强产生的原因 （共8小题） 四．仿照托里拆利实验测量大气压可以支撑水柱的高度（共8小题） 一．活塞式抽水机的制作原理（共7小题） 1．如图所示事例中，与活塞式抽水机抽水原理不同的是（    ） A．图甲中火罐紧紧吸附在皮肤上 B．图乙中真空塑料吸盘挂钩贴附在瓷砖上 C．图丙中用注射器将药液注入肌肉里 D．图丁中将墨水吸进钢笔 【答案】C 【详解】活塞式抽水机是利用大气压抽水的，抽水原理就是大气压。图甲中火罐紧紧吸附在皮肤上，图乙中真空塑料吸盘挂钩贴附在瓷砖上，图丁中将墨水吸进钢笔，都利用到大气压，用注射器将药液注入肌肉里，依靠手的推力，与大气压无关。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．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。以下说法错误的是（    ） A．抽水机是利用大气压来工作的 B．当压下活塞时，阀门A打开，阀门B关闭 C．使用一段时间后，抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密，要更换新活塞 D．标准大气压下，能提升水的最大高度约为76cm 【答案】D 【详解】A．活塞式抽水机工作时，是使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的，故A正确，不符合题意； B．提起活塞时，筒内气压减小，下方大气压将阀门B推开（水进入筒内），同时阀门A因上方水的重力关闭（防止水倒流）；下压活塞时，筒内水压增大，阀门B关闭、阀门A打开，水被压出，故B正确，不符合题意。 C．使用一段时间后，抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密，空气就会进入，活塞上下气压相同，地下水无法在大气压的作用下进入圆筒，要更换新活塞，故C正确，不符合题意； D．在一个标准大气压下，由p=ρgh可知，支撑的水高度约为 故D错误，符合题意。 故选D。 3．在跨学科实践活动中，小明自制了一个活塞式抽水机，将水从低处抽到高处。如图是自制活塞式抽水机的工作原理示意图。下列说法中正确的是（　　） A．下压时，阀门向上打开是利用了大气压 B．下压时，玻璃球向下关闭是利用了大气压 C．玻璃球与外部液面的高度差不能超过 D．出水管口与外部液面的高度差不能超过 【答案】C 【详解】AB.由图可知，当下压活塞时，玻璃球受水的压力而关闭，水不能向下流，于是水向上的压力冲开阀门进入圆筒的上部。因此下压时，阀门向上打开和玻璃球向下关闭均是利用了液体压强，故AB错误； CD．一标准气压大约能支持10m高的水柱，所以玻璃球与外部液面高度差不能超过10m，故C正确，D错误。 故选C。 4．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 【详解】A．抽水机是利用大气压来工作的， A、B是单向阀门，只能向上开启，故A正确，不符合题意； B．活塞式抽水机在使用时，提起活塞时，阀门A受到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，故B正确，不符合题意； C．若阀门A与阀门B之间的瓶身有破口，导致漏气，瓶内外没有压强差，导致抽水机出水管不会出水，故C正确，不符合题意； D．若用乒乓球代替玻璃球制作阀门B，活塞下压时，没有堵住瓶口，抽水机出水效果会更差，故D错误，符合题意。 故选D。 5．如图甲所示是活塞式抽水机工作原理某一过程的示意图，它是利用 将水从低处压到高处的；如图乙所示是三峡船闸，它是利用 原理修建的。 【答案】 大气压 连通器 【详解】[1]活塞式抽水机工作时，活塞向上运动，抽水机内体积增大，抽水机内的气压减小，则抽水机内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下，水被从低处压到高处，所以它是利用大气压将水从低处压到高处的。 [2]三峡船闸的上游阀门打开时，上游和闸室的上端开口、底部相连通，符合连通器特点，构成连通器；下游阀门打开时，下游和闸室的上端开口、底部相连通，符合连通器特点，构成连通器，所以船闸是利用连通器原理修建的。 6．如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密出水管接触同时又可以上下移动，A、B是只能向上开启的阀门。使用时，若提起活塞，阀门A受到 而关闭（选填“水压的作用”或“大气压的作用”），活塞的下面空气稀薄，气压 外界的大气压（选填“小于”或“大于”）。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 【答案】 大气压的作用 小于 【详解】[1]当提起活塞时，外界大气压会对阀门A产生向下的压力，使得阀门 A 关闭。所以阀门A受到大气压的作用而关闭。 [2]提起活塞后，活塞下面的空气变得稀薄，空气分子数量减少，导致该区域的气压降低。而外界大气压是相对稳定的，所以此时活塞下面的气压小于外界的大气压。 7．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移动，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 【答案】(1) 小于 B (2)A 【详解】（1）[1]由图甲可得，当提起活塞向上运动时，阀门A受到大气压的作用而关闭，则活塞下面被封闭的空气体积增大，气压变小，圆筒内气压小于外界的大气压，于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 [2]由图丙可知，井里的水是在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。 （2）由题意得，活塞式抽水机是利用大气压工作的装置，这类装置需要有良好的气密性，所以，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A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 二．制作的简易活塞式抽水机（共11小题） 8．图是小洛在跨学科实践活动课上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 【详解】A．抽水机是利用大气压把水抽出来的，故A错误； B．当拉动活塞向上运动时，阀门关闭，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．阀门A要能打开和关闭，且活塞向下运动时，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．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。 9．假如在一个完全失重的太空环境中制作并尝试使用简易活塞式抽水机，最可能会出现以下哪种现象（　　） A．抽水机正常工作，水被顺利抽出 B．抽水机部件会因失重而解体 C．活塞无法移动 D．活塞能正常上下移动，但无法抽水 【答案】D 【详解】A．抽水机正常工作需要依靠大气压将水压入抽水管中，而完全失重的太空环境中没有大气压，因此水无法被顺利抽出，故A不符合题意； B．抽水机部件是否会解体取决于其结构强度，与失重环境无直接必然联系，故B不符合题意； C．在失重环境下，活塞的移动仍然可以通过外力实现，不会因失重而卡住，故C不符合题意； D．在完全失重的太空环境中，虽然活塞可以依靠外力正常上下移动，但由于没有大气压存在，无法形成内外压力差将水压入抽水管中，因此无法抽水，故D符合题意。 故选D。 10．关于跨学科实践活动——自制简易活塞式抽水机，以下不正确的是（　　） A．活塞式抽水机的工作原理是利用了大气压强 B．通过该活动，同学们联想到农村的活塞式抽水机使用前要先往抽水机中加水，其目的是为了提高抽水机的气密性 C．通过不断的改进抽水机，可以使抽水高度无限提高 D．制作简易活塞式抽水机时，进水阀和出水阀都应采用单向阀且方向相同，从而保证水的单向流动。 【答案】C 【详解】A．当活塞上提时，内部气压减小，外界大气压将水压入抽水机中，说明活塞式抽水机的工作原理是利用大气压强，故A正确，不符合题意； B．使用前先往抽水机中加水，减少空气泄漏，是为了提高气密性，从而增强抽水效果，故B正确，不符合题意； C．抽水高度受大气压强限制，1标准大气压支持的最大抽水高度约为10.3米，无法无限提高，故C错误，符合题意； D．进水阀只允许水进入抽水机，出水阀只允许水排出，从而保证水的单向流动，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．如图所示，小明制作了一个简易活塞式抽水机，下列说法正确的是（　　） A．图中玻璃球的作用是为了防止水流入瓶内 B．为了方便活塞在瓶内移动，活塞的直径应远小于瓶子直径 C．向上提活塞时，活塞下方气压减小，外界大气压将水压入瓶内 D．向下压活塞时，阀门处于关闭状态 【答案】C 【详解】A．图中玻璃球的作用是当活塞向上运动时，下方水流冲开玻璃球，而活塞向下运动时，自动关闭，故A错误； B．活塞的直径应等于瓶子直径，‌才能确保密封性和正常运动，故B错误； C．向上提活塞时，活塞下方体积增大，气压减小，外界大气压将水压入瓶内，故C正确； D．向下压活塞时，阀门处于打开状态，水进入活塞上方，故D错误。 故选C。 12．如图为简易活塞式抽水机的结构图。资阳市某学校科技小组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 【详解】A．抽水机是依靠大气压强工作的机器，故A正确，不符合题意； B．为了便于出水，出水口的位置不宜过高，故B正确，不符合题意； C．向下推动活塞的过程中，玻璃球会与管壁紧密贴合，活塞下面的水推开阀门，进入活塞上面，故C正确，不符合题意； D．当向上拉动活塞时，玻璃珠向上运动，结构图中的阀门会关闭，水进入抽水机内，故D错误，符合题意。 故选D。 13．如图是小明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“闭合”或“打开”）状态，水在 的作用下流入抽水机。玻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 【详解】[1]向上提起活塞时，活塞下方压强减小，外界大气压会使阀门关闭，防止活塞上方的水回流到活塞下方。 [2]向上提起活塞时，活塞下方压强小于外界大气压，水在大气压的作用下流入抽水机。 [3]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。 14．同学们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。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，则 （选填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1) 关闭 大气压强 (2)增加装置气密性 (3)< 【详解】（1）[1][2]向上提起活塞，活塞下面的空气由于容积变大变得稀薄，则筒内的气压将变小，小于外界的大气压，阀门A受到向下的大气压的作用而关闭，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 （2）工作前向活塞上方倒水，能填充缝隙，增加装置气密性，利于抽水。 （3）高原地区大气压低于标准大气压， 由可知，活塞式抽水机最大提水高度由大气压决定， 大气压越小， 最大提水高度越小， 所以。 15．如图甲所示，活塞式抽水机是利用 把水从低处抽到高处的。图乙是某小组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 【详解】[1]抽水机是将活塞下的空气排出，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，活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处。 [2][3]由图知道，简易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，活塞下面的空气体积增大，空气变稀薄，气压小于外界大气压，于是，水在大气压的作用下推开阀门B进入筒内。 [4][5]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。 16．以下是某兴趣小组的实践课“制作简易活塞式抽水机”的项目实施的过程。 (1)了解活塞式抽水机的工作原理 ①如图，当活塞上提时，阀门A ，阀门B 。（选填“打开”或“关闭”） ②抽水机利用 将水压入管中。 (2)设计活塞式抽水机 了解了活塞式抽水机的工作原理后，发现制作活塞式抽水机，需要几个关键的结构： （选填“气密性好”或“气密性一般”）的圆筒、活塞、两个阀门。 在制作过程中，发现如果活塞比圆筒大，活塞会放不进圆筒中；如果活塞比圆筒小得多，会出现 的情况。因此活塞要比圆筒略小。 (3)想一想，制作的抽水机能够提升水的最大高度约是 m。（g取10N/kg，当地的大气压约） 【答案】(1) 关闭 打开 大气压 (2) 气密性好 活塞往上提时，水不会被提上去 (3)10 【详解】（1）[1][2][3]如图，当活塞上提时，阀门A在上方水的作用下关闭，活塞下面的空气变稀薄，其内部气压小于外界大气压，下方的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒中。故抽水机利用大气压将水压入管中。 （2）[1]抽水机的核心原理是利用气压差工作，当活塞上提时，需在圆筒内形成低于外界大气压的区域，才能让外界大气压将水压入管中。若圆筒气密性差，外界空气会从缝隙进入，无法形成有效气压差，导致抽水失败。 [2]活塞与圆筒间隙过大时，活塞上提过程中，外界空气会从间隙涌入圆筒下方，破坏原本应形成的低压环境，导致无法利用大气压将水吸入，抽水功能失效。因此活塞需比圆筒略小，既能保证灵活移动，又能最小化漏气，维持气压差。 （3）根据液体压强公式，大气压提升水的最大高度 17．在学习了压强知识后，小高和小组成员一起制作简易活塞式抽水机：用一个去掉底部的瓶子作为抽水机的圆筒，瓶底外径修剪的恰好与瓶子内径相吻合作为活塞，在活塞上安装一个阀门，在瓶子侧壁插上塑料管作为出水管，瓶口朝下作为进水口…… (1)同学们在使用活塞式抽水机前先往圆筒里倒一点水，这样做的目的是提高活塞与圆筒内壁间的___________； A．气密性 B．摩擦力 C．压强 (2)如图甲所示，将瓶口朝下浸入水中，向上拉动活塞，此时活塞下方的气压将会减小，于是水在 的作用下进入活塞下方的圆筒内；接着下压活塞，阀门 （选填“打开”或“关闭”），水进入圆筒上部，如此往复，水面逐渐升高，最终从出水管流出； (3)已知每层楼高3m左右。小高和同学分别在如图乙所示的A、B、C三个位置用同一活塞式抽水机抽水，发现只有A、B两个位置能抽出水，C位置不能抽出水，原因可能是： ；（一个标准大气压约为） (4)我国牵头建设的国际月球科研站预计在2035年基本建成，若月球科研站内温度、气压等环境条件与地球上实验室的环境条件相同，只有物体受到的重力是地球上的。如果在月球科研站内使用这种抽水机，则能抽起水的最大高度约是 m。 【答案】(1)A (2) 大气压 打开 (3)见解析 (4)60 【详解】（1）往圆筒里倒一点水，水可以填充活塞与圆筒内壁之间的微小缝隙，阻止气体从这些缝隙中泄漏，从而提高活塞与圆筒内壁间的气密性。如果是为了增大摩擦力，通常会使用一些专门的摩擦增大材料，而不是水；水也不是直接用来提高压强的。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （2）[1]将瓶口朝下浸入水中，向上拉动活塞，此时活塞下方的空间增大，气体体积增大，活塞下方的气压将会减小，于是水在大气压的作用下进入活塞下方的圆筒内。 [2]接着下压活塞，活塞下方的水受压而使得玻璃球堵住进水口，水受阻不能向下流动，会推开阀门，阀门打开，水进入圆筒上部，如此往复，水面逐渐升高，最终从出水管流出。 （3）根据p=ρgh可得，一个标准大气压可以支持的水柱高度约为 C位置距离水面的高度为（5-1）×3m=12m 大于一个标准大气压可以支持的水柱高度，因此C位置不能抽出水；同理可知，A、B两个位置抽水机距离水面的高度均小于一个标准大气压可以支持的水柱高度，所以，A、B两个位置能抽出水。 （4）若月球科研站内温度、气压等环境条件与地球上实验室的环境条件相同，只有物体受到的重力是地球上的。根据可得，，如果在月球科研站内使用这种抽水机，则能抽起水的最大高度约是 18．某学习小组开展了“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：了解抽水机的工作原理。 (1)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，水提升的最大高度大约是 m。（1个标准大气压取，g取，） 任务二：了解活塞式抽水机的工作过程。 通过查阅资料，了解到活塞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、一块橡皮膏、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。 图丙a：将用来装洗涤液的空瓶子的底部裁剪下来，将底部当成活塞，瓶身当成圆筒。 图丙b：在瓶身上方打一个孔，安装出水管。 图丙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当作阀门B。 (2)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进入圆筒中。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，最终源源不断地将水抽到高处。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 。 【展示交流】 (3)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】(1) 大气压 10 (2) 大于 打开 关闭 大 (3)活塞与筒壁之间漏气 【详解】（1）[1][2]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）[1][2][3]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。 [4]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。 三．大气压强产生的原因 （共8小题） 19．同学们学习了大气压强后，小敏同学做了以下的笔记，其中有误的是（　　） A．大气压的变化规律是随高度的增加而减小，因为高度越高空气的密度越稀薄 B．大气压是因为大气受到重力的作用而产生的 C．1标准大气压的值约等于760mm高的水柱产生的压强 D．1标准大气压的值约等于760mm汞柱产生的压强 【答案】C 【详解】A．因为高度越高空气的密度越稀薄，所以大气压的变化规律是随高度的增加而减小，故A正确，不符合题意； B．因为大气受到重力的作用，这是大气压产生的原因，故B正确，不符合题意； CD．根据大气压的值可知，1标准大气压的值约等于760mm高的汞柱产生的压强，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 20．关于液体和气体压强及相关的应用，下列说法正确的是（　　） A．液体只对容器底部产生压强 B．大气压强是由地球表面空气的重力产生的 C．随着海拔高度的增加，水的沸点升高 D．在同一深度，液体向各个方向的压强不同 【答案】B 【详解】AD．液体向各个方向都有压强，在相同液体内部同一深处各个方向的压强大小相等，故AD错误； B．空气有质量，受到重力作用，所以大气压强是由地球表面空气的重力产生的，故B正确； C．随着海拔高度的增加，大气压强减小，水的沸点降低，故C错误。 故选B。 21．将一个玻璃杯子灌满水，取硬纸片盖于杯口，压紧后将杯子倒置，放开压纸片的手，水和纸片竟然不掉下来，这就是惊险、奇妙的覆杯实验。对如图所示的状态，下列说法错误的是（　　） A．水不流出来说明大气只有向上的压强 B．杯内的水对此时的杯底也有压力 C．杯内的水产生的最大压强与倒置之前是一样的 D．大气压与液压一样朝各个方向都有压强 【答案】A 【详解】A．水不流出来说明大气向上有压强，而不是只有向上有压强，故A错误，符合题意； B．大气对纸片的压强通过杯中的水传递给杯底，所以，杯内的水对此时的杯底也有压力，故B正确，不符合题意； C．杯内倒满水，无论倒放还是正放，水的深度不变，由p=ρgh知，水对底面的压强不变，所以杯内的水产生的最大压强与倒置之前是一样的，故C正确，不符合题意； D．大气压与液体压强相类似，在大气中各个方向都有压强，故D正确，不符合题意。 故选A。 22．如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（　　）    A．此实验证明了大气压的存在 B．甲图中，乒乓球不受浮力 C．乙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D．整个实验验证了浮力产生的原因 【答案】A 【详解】A．甲图上下方都有大气压，不能通过实验现象证明大气压的存在，故A错误，符合题意； B．甲图下方不受水的压强，因而没有向上的压力，不受浮力，故B正确，不符合题意； CD．当用手堵住瓶口，则乒乓球上面和下面都有水，由于乒乓球上、下两面所处的深度不同，下面所处的深度大于上面的深度，下面受到的压强大于上面受到的压强，因此水对乒乓球产生的向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是水对乒乓球施加的向上托的力，这个力习惯上称为浮力，当乒乓球受到的浮力大于其自身重力时，乒乓球上浮起来，所以此实验说明了浮力产生的原因。故CD正确，不符合题意。 故选A。 23．由于大气像液体一样也受到 的作用且具有 性，因此大气向各个方向都有压强，这种压强称为大气压强，简称大气压。 【答案】 重力 流动 【详解】[1]大气和液体类似，受到重力的作用，会对浸在其中的物体产生压力。 [2]大气具有流动性，像液体一样，会向各个方向流动，所以大气能向各个方向施加压强，从而产生大气压强。 24．大气压强的存在 (1)定义：地球周围的空气对浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强，简称 。 (2)产生原因：空气受到 作用，且具有 性。 (3)特点：空气向各个方向都有压强；在同一高度空气向各个方向的压强大小都 。 (4)举例：历史上证明大气压强存在的著名实验是 实验。 【答案】(1)大气压 (2) 重力 流动 (3)相等 (4)马德堡半球 【详解】（1）大气压强的简称是大气压，指地球周围空气对物体产生的压强。 （2）[1][2]由于空气也受到重力，且能够流动，所以空气内部各个方向也存在压强，这种压强叫大气压。 （3）在同一高度，空气向各个方向的压强大小相等（与液体压强类似，流体内部同一深度压强相等）。 （4）马德堡半球实验通过展示抽气后两个铜半球难以被马队拉开的实验，直观证明了大气压的存在。 25．地球周围的一层厚厚的大气由于受到重力的作用且具有 ，会对处于其中的物体产生压强，这个压强叫做大气压强。如图所示把均匀实心正方体木块慢慢放入盛满水的容器中，木块浮在水面上，则容器底部受到水的压力将 ，容器对桌面的压强将 。（均选填“变大”“不变”或“变小”） 【答案】 流动性 不变 不变 【详解】[1]由于地球对空气的吸引作用，空气受重力的作用且具有流动性，就要靠地面或地面上的其他物体来支持它，这些支持着大气的物体和地面，就要受到大气压力的作用，单位面积上受到的大气压力，就是大气压强。 [2]因为容器盛满了水，故将木块放入后，水的深度不变，根据p=ρgh知，容器底受到水的压强不变，根据F=pS可知，容器底部受到的压力不变。 [3]由阿基米德原理可知，物体排开液体的重力等于物体所受的浮力，由物体的浮沉条件可知，漂浮时，物体的重力等于物体受到的浮力。由此可知，木块放入装满水的容器后，一部分水被排出，但刚好等于木块的重力。故容器对桌面的压力不变，而容器与桌面的受力面积也不变，根据压强定义式知，容器对桌面的压强不变。 26．中医博大精深。如图，火罐下端开口，使用时先对火罐中的气体加热，然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上，自然降温后，火罐紧紧吸附在人体皮肤上，这说明了 的存在；拔罐的物理知识是利用罐内外的 （选填“温度差”或“气压差”）使罐吸附在人体穴位上，治疗某些疾病。喝饮料的原理与拔火罐 （选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 大气压 气压差 相同 【详解】[1]使用时先对火罐中的气体加热，然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上，自然降温后，罐内的气压小于外界大气压，大气压将火罐紧紧压在人体皮肤上，这说明了大气压的存在。 [2]拔罐的物理知识是利用罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，罐内气压小于外界大气压。 [3]喝饮料的原理与拔火罐相同，都是利用大气压工作的。 四．仿照托里拆利实验测量大气压可以支撑水柱的高度（共8小题） 27．如图中，将一只空量筒浸入大水槽中（如甲所示），等水充满量筒后，在水面以下将量筒倒转过来，使它底朝上（如乙所示），此时量筒里面充满了水，再用手抓住筒底向上提起一定高度如丙所示（筒口始终不离开水面），则露出水面部分的量筒内部（　　） A．是真空的 B．有水，但不满 C．充满水 D．是空的 【答案】C 【详解】假设当时的气压是，由知道，此压强能够支撑的水柱高度约为，由于一个量筒的高度远远小于，所以，用手抓住筒底向上提起一定高度如丙所示(筒口始终不离开水面)时，量筒内露出水面部分应是充满水，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 28．用如图所示装置测定某地大气压的大小，下列说法正确的是（　　） A．当地大气压跟760mm高的水银柱产生的压强大小相等 B．缓慢向右适当倾斜玻璃管，水银柱高度不变 C．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出 D．将水银换成水进行实验，操作更加简便 【答案】B 【详解】A．只有在标准大气压下，大气压才和760mm高的水银柱产生的压强大小相等，而题目中说的是测定某地大气压，只有750mm高的水银柱产生的压强，则该地大气压不是标准大气压，故A错误； B．根据托里拆利实验原理，管内水银柱的高度只与外界大气压强有关，与玻璃管的倾斜程度无关。当缓慢向右适当倾斜玻璃管时，管内水银柱长度会增加，但高度不变，故B正确； C．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，此时玻璃管与水银槽构成连通器，管内水银会在重力作用下下降，直到与水银槽内的水银面相平，而不会向上喷出，故C错误； D．在标准大气压下，大气压能支持约10.3m高的水柱，所以若将水银换成水进行实验，需要用长度至少为10.3m以上的管子，操作起来很不方便，故D错误。 故选B。 【点睛】 29．在如图所示的四个情景中，有关大气压强的说法正确的是（    ） A．甲图中马德堡半球实验首次准确测定了大气压的值 B．乙图中将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差将变小 C．丙图中将自制气压计从山脚拿到山顶，玻璃管中液柱将随外界气压的降低而降低 D．丁图中活塞式抽水机是利用大气压强将水从井中抽出的 【答案】D 【详解】A．马德堡半球实验证明了大气压的存在，托里拆利实验首次准确测定了大气压的值，故A错误； B．在托里拆利实验中，水银柱的高度差由大气压决定，与玻璃管直径无关，将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差不变，故B错误； C．大气压随高度升高而降低，从山脚拿到山顶，外界气压降低，自制气压计内外部气压差变大，气压差体现在液柱产生的液体压强的大小，则气压差变大，液柱液体压强变大，所以玻璃管中液柱将升高，故C错误； D．活塞式抽水机工作时，内部气压小于外界大气压，在大气压作用下将水从井中抽出，故D正确。 故选D。 30．托里拆利实验能够测出大气压的值，测量方法如图所示，测量时如果管内混有少量气泡，则测量结果将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。如果用水代替水银做托里拆利实验，所用玻璃管至少需 。（当时大气压为1.0×105Pa，g=10N/kg） 【答案】 偏小 10 【解析】【小题1】[1]托里拆利实验中，玻璃管倒置在水银槽中，管内水银柱的高度由外界大气压支持。正常情况下，管顶是真空（理想状态），水银柱高度反映大气压大小。若管内混入少量气泡，这些气泡会产生一定的气体压强，与水银柱共同支撑大气压。即 所以水银柱产生的压强小于大气压，水银柱高度就会降低。而我们根据水银柱高度计算的大气压值也会偏小。 [2]若用水做该实验，根据可得，大气压撑起的水柱的高度 即需要用至少10m高的玻璃管才能完成该实验。 31．如图所示为水银气压计，标准大气压下水银柱的高度为760mm。在使用气压计测量当地气压时管内混入少量空气，水银柱高度会偏 。将实验中玻璃管内的液体换成水，若玻璃管足够长，标准大气压下水柱的高度最高可达到 m。（g取10N/kg，p=1×105Pa，ρ水=1×103kg/m3） 【答案】 小 10 【详解】[1]若玻璃管中混入少量空气，这些空气会对管内水银柱有个向下的压强，会导致管内水银柱高度偏小。 [2]由p大气压=p=ρ水gh水可得，若玻璃管足够长，标准大气压下水柱的高度最高可达到 32．历史上证明大气压存在的著名实验是 。1644年，意大利科学家托里拆利精确地测出了大气压的数值，1个标准大气压的值是 Pa。可以支持的水柱高 m。（保留一位小数） 【答案】 马德堡半球实验 1.013×105 10.3 【详解】[1] 证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验，通过展示两个铜半球在抽气后需要极大力量才能分开，证明了大气压的存在。 [2] 托里拆利实验测得1个标准大气压的数值为1.013×105 Pa，对应760mm汞柱产生的压强。 [3] 利用液体压强公式p=ρgh可得，1个标准大气压可以支持的水柱高 33．如图所示，小华同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值。 (1)实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，此时的大气压 （选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压； (2)将玻璃管下压一点，且管内水银面上方仍是真空，水银面的高度差将 （选填“升高”“不变”或“降低”）； (3)如果其他条件及器材不变，用水来代替水银做实验， （选填“能”或“不能”）测出大气压的值。 【答案】(1)小于 (2)不变 (3)不能 【详解】（1）托里拆利实验中，大气压支持的是水银柱的垂直高度，而不是管内水银柱的长度。图中虽然管子倾斜，但水银柱的垂直高度是750mm。标准大气压对应的是760mm 水银柱的垂直高度。此处垂直高度为，说明当前大气压小于标准大气压。 （2）当玻璃管下压时，只要管口仍在水银槽中，且管内上方仍是真空，那么，外界大气压不变，水银柱的垂直高度由大气压决定，因此，水银柱的垂直高度差保持不变。 （3）标准大气压约，所需水柱高度 即标准大气压可以支持约10.3米高的水柱。但在实验室中，通常使用的玻璃管长度只有1米左右，无法达到10米以上。因此，若用普通器材代替水银用水做实验，无法完成。 34．如图所示，小陈做了下列有关压强的实验。 (1)在探究影响压力作用效果的因素实验中，通过观察海绵的 来显示压力的作用效果，这种实验方法叫做 。 (2)比较甲和 ，说明压力的作用效果与压力大小有关； (3)比较乙、丙，说明压力的作用效果与 有关； (4)如图丁是在某地测量大气压值实验图，此时的大气压强等于 mm高的水银柱所产生的压强；若将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)把装满水的量筒口朝下浸入水槽中，按照图戊所示抓住筒底向上提，在筒口离开水面以前筒内是______。 A．充满水的 B．有水，但不满 【答案】(1) 凹陷程度 转换法 (2)乙 (3)受力面积的大小 (4) 750 不变 (5)A 【解析】【小题1】[1]在探究影响压力作用效果的因素实验中，海绵比较容易发生形变，通过观察海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果。因为压力作用效果不同时，海绵的凹陷程度会不同，所以能直观地反映出压力作用效果。 [2]将不易直接观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度的实验方法叫做转换法。在很多实验中，当一些物理量不易直接测量或观察时，常采用这种方法将其转换为其他可测量或观察的物理量。 【小题2】要说明压力的作用效果与压力大小有关，需要控制受力面积相同，改变压力大小。观察可知，甲和乙中海绵的受力面积相同，乙中压力更大，海绵凹陷程度更明显，所以比较甲和乙，说明压力的作用效果与压力大小有关。 【小题3】比较乙、丙，乙和丙中压力大小相同，但是海绵的受力面积不同，海绵的凹陷程度也不同，这说明压力的作用效果与受力面积有关。 【小题4】[1]在托里拆利实验中，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为大气压托起的水银柱的高度。观察可知，此时管内外水银面的高度差为，所以此时的大气压强等于高的水银柱所产生的压强。 [2]将玻璃管倾斜时，因为外界大气压不变，液体密度不变，根据液体压强公式知，水银柱的高度h也不变，所以管内外水银面的高度差将不变。 【小题5】因为1个标准大气压能托起约10.3m高的水柱，而量筒的高度远小于10.3m，且量筒装满水，当把装满水的量筒口朝下浸入水槽中，按照图戊所示抓住筒底向上提，在筒口离开水面以前，外界大气压能托起量筒内的水，所以筒内是充满水的，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $