第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机（高效培优讲义）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 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 制作简易活塞式抽水机 1 【能力培优练】 9 【链接中考】 20 【重难题型讲解】 题型1 制作简易活塞式抽水机 一、项目提出 在生产生活中，人们常用抽水机将水从低处抽到高处。其中有一种活塞式抽水机（如图所示），利用人力 反复提压手柄就可以抽水。本节我们就自己动手制作一台简易活塞式抽水机。 二、项目分析 要制作简易活塞式抽水机，你需要完成以下任务。 1、了解活塞式抽水机的结构及工作原理。 2、设计一台简易活塞式抽水机。 3、选择材料，完成制作。 三、项目实施 1、了解活塞式抽水机的工作原理 取一个注射器，把针头插到装有水的盆中，向上拉动活塞，就能看到水从低处升到高处。如果向下压活塞，水就会被压回盆中。怎样才能不断地将水提升到高处呢？ 活塞式抽水机就巧妙地解决了这个问题。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 受到大气压的作 用而关闭，活塞的下面空气稀薄，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（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 B 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。 基于大气压作用，通过活塞的上下移动改变圆筒内的气压，配合两个单向阀门（仅向上开启）实现连续抽水： （1）提活塞：圆筒内气压降低，外界大气压将低处的水推开关门 B 进入圆筒。 （2）压活塞：阀门 B 关闭，水冲开阀门 A 进入圆筒上部。 （3）再提活塞：阀门 A 关闭，上部的水从出水管流出，同时新水从阀门 B 进入圆筒，循环实现持续抽水。 2、设计活塞式抽水机 了解了活塞式抽水机的工作原理，就可以知道要制作活塞式抽水机，需要考虑几个关键问题。例如，如何 选一个密封性好的圆筒？怎样制作活塞？从哪儿进水，从哪儿出水，又该怎样制作两个阀门？...... 请发挥你的聪明才智，充分利用身边的材料，与同学们一起认真思考讨论，制订设计方案。 制作方案（简易版） 部件 材料选择 制作要点 圆筒 洗涤液空瓶（剪去瓶底） 保证内壁光滑，无明显凹陷，为活塞提供贴合的移动空间。 活塞 剪下的瓶底（略修小） 外径与圆筒内径匹配，边缘可缠薄橡胶皮增强密封性。 单向阀门 塑料片 + 橡皮膏、玻璃球 阀门B：活塞上打孔，用橡皮膏固定塑料片（仅能向上开启）；阀门A：圆筒底部放置玻璃球（利用重力单向封堵）。 操作杆 筷子 穿过活塞中心孔，固定后作为提压手柄。 进出水管 塑料管 圆筒侧壁打孔插入塑料管（出水管），瓶口作为进水口。 3、制作活塞式抽水机 选择合适的材料，完成制作。下面是某组同学的选材及制作过程，供你参考。 材料：一个用来装洗涤液的空瓶子，一根筷子，一块塑料片，一个玻璃球，一块橡皮膏，一根塑料管。 如下图所示，剪下瓶子的瓶底，把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，使瓶底的外径能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（如下图所示）。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。用橡皮膏把塑料片的一边粘在活塞上，使塑料片能盖住孔 B，作为一个阀门（如下图所示）。把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。 装上活塞，抽水机就组装好了（如下图所示）。 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。 ★特别提醒 1、密封性是核心：活塞与圆筒的间隙要小，否则无法形成有效气压差，抽水失败。 2、单向阀门灵活度：阀门不能过重或过紧，需保证能随气压变化自动开关。 3、 操作节奏：提压活塞速度要均匀，过快易导致阀门来不及响应，过慢则气压差不足。‌ 四、展示交流 1、用制作好的抽水机抽水。比一比哪个小组制作的抽水机运转得更流畅。 2、讲解抽水机各部件的作用，并说明选择材料时的想法。说一说，它们是怎样实现抽水功能的？这样的 抽水机提升水的最大高度是多少？ （1）若抽水机无法吸上水，除了密封性问题，还可能是进水口未完全浸没在水中，导致空气进入圆筒，无法形成负压。 （2）该抽水机的抽水高度受大气压限制，理论上 1 标准大气压下，最大抽水高度约为10.3 m（实际受密封性影响，高度会更低）。 3、你能从设计、选材上提出优化方案，制作一个更好的抽水机吗？ 实验调试与优化 常见问题 原因分析 优化措施 无法吸水 密封性差/气压差不足 活塞边缘缠橡胶皮；确保进水口完全浸没在水中。 抽水效率低 阀门闭合不严 阀门边缘粘薄海绵，增强单向封堵效果。 活塞卡顿 活塞与圆筒间隙过小 适当修剪活塞尺寸，或在圆筒内壁涂少量肥皂水润滑。 项目价值：通过该项目可理解大气压的应用原理，同时锻炼工程设计中的 “问题解决能力”（如密封性、部件适配的优化），是物理知识与实际制作结合的典型跨学科实践。 【探究归纳】制作简易活塞式抽水机是通过利用大气压原理，设计并制作简易活塞式抽水机，同时调试优化其密封性、阀门灵活性等部件，实现抽水功能，以此结合物理知识与工程设计能力的实践项目。 【典例1-1】如图，是小雷同学根据设计图制作的简易活塞式抽水机，将圆筒放到装有水的盆中，上下抽动活塞，水就被抽了上来。结合自己操作中观察到的现象，他做了如下总结，其中正确的是（   ） A．抽水机是利用流体压强与流速的关系的原理工作的 B．在一个标准大气压下，活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到 C．当压下活塞时，此时阀门B打开，阀门A关闭 D．抽水时，活塞向上运动，阀门A关闭，阀门B打开 【答案】D 【详解】A．活塞式抽水机是利用大气压把水抽上来的，故A错误； B．在一个标准大气压下，由可知支撑的水的高度，故B错误； C．当压下活塞时，阀门A打开，阀门B关闭，故C错误； D．由活塞式抽水机的工作过程可知，活塞向上运动时，阀门A关闭，在大气压作用下活塞下面的水推开阀门B进入筒中，故D正确。 故选D。 【典例1-2】活塞式抽水机剖面图如图所示。抽水时，提起活塞，阀门B ，低处的水冲开阀门进入圆筒；下压活塞，阀门A ，水冲开阀门B进入活塞上面（均选填“打开”或“关闭”）。 【答案】 关闭 关闭 【详解】[1]提起活塞时，圆筒内气体体积变大，气压减小。此时大气压作用于低处的水，会将阀门A冲开，同时阀门B在重力和上方水的压力作用下关闭，防止上方的水回流。 [2]下压活塞时，圆筒内气体体积变小，气压增大。增大的气压会将阀门A关闭，避免水回流到低处，同时推动水冲开阀门B，使水进入活塞上方。 【典例1-3】小明在跨学科实践课上自制了一款简易活塞式抽水机，结构示意图如下： (1)这款自制活塞式抽水机是利用 来工作的； (2)向上提起活塞时，活塞下的气压 （选填“大于”或“小于”）外界大气压。低处的水受到 的作用进入圆筒； (3)在大气压为时，活塞式抽水机提升水的最大高度是 m。在海拔3500m的高原地区，该抽水机提升水的高度 （选填“高于”“低于”或“等于”）在平原提升的高度； (4)下列物体的工作原理与活塞式抽水机的工作原理相同的是______（填字母代号）。 A．注射器吸药水 B．马桶 C．微小压强计 D．U形管 【答案】(1)大气压 (2) 小于 大气压 (3) 10 低于 (4)A 【详解】（1）抽水机通过活塞运动改变圆筒内气压，利用外界大气压将水压入圆筒。 （2）[1][2]向上提起活塞时，圆筒体积增大，气压降低，即活塞下的气压小于外界大气压。低处的水受到大气压的作用进入圆筒。 （3）[1]在大气压为时，活塞式抽水机提升水的最大高度 [2]海拔升高，大气压降低，最大提升高度减小。故该抽水机提升水的高度低于在平原提升的高度。 （4）活塞式抽水机的工作原理利用大气压将水从低处压入圆筒，再通过活塞运动提升水位。 A．注射器吸药水工作原理拉动活塞时，针筒内气压降低，药水在外界大气压作用下进入针筒，原理与抽水机一致，故A符合题意； B．马桶工作原理利用水的重力或虹吸现象排水，与大气压无关，故B不符合题意； C．微小压强计工作原理是将液体压强转换成U形管两侧液体高度差，与大气压无关，故C不符合题意； D．U形管工作原理是连通器原理，故D不符合题意。 故选A 。 跟踪训练1如图是跨学科实践活动中，小明用矿泉水瓶制作的一个简易活塞式抽水机，在抽水的过程中，下列分析中错误的是（　　） A．向下压活塞，阀门关闭 B．该抽水机是靠大气压抽水的 C．向上拉动活塞，水从瓶口进入 D．制作时，要使活塞的直径与瓶子的内径相吻合 【答案】A 【详解】ABC．活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处，由图可知，简易活塞式抽水机在使用时，向下压活塞，阀门打开，瓶里面的空气被排出；提起活塞时，阀门受到大气压的作用而关闭，活塞下面气压小于外界大气压，水在大气压的作用下推开玻璃球进入筒内；当压下活塞时，玻璃球受水的压力而挡住瓶口，水不能向下流，于是就冲开阀门进入矿泉水瓶的上部；再提起活塞时，活塞上面的水使阀门关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来，故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意； D．制作时，要使活塞的直径与瓶子的内径相吻合，这样才能使活塞和瓶壁紧密接触不漏气，不漏水，水才能进入瓶子，故D正确，不符合题意。 故选A。 跟踪训练2制作简易活塞式抽水机是跨学科实践项目，在设计和制作之前，需要分析如图所示活塞式抽水机工作原理示意图。抽水机是利用 原理来工作的；在图中，当用力在处向下压手柄时，手柄上的点受到的作用力方向竖直 （选填“向上”或“向下”） 【答案】 大气压强 向下 【详解】[1]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。 [2]在图中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点对活塞产生一个向上的拉力，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。 跟踪训练3 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 【能力培优练】 1．（24-25八年级下·河南驻马店·期中）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。 2．（23-24八年级下·湖北孝感·期中）连通器在日常生活和生产中应用广泛，如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（    ） A．活塞式抽水机 B．地漏 C．三峡船闸 D．U形“反水弯” 【答案】A 【详解】连通器是上端开口下端连通的容器，地漏、三峡船闸、形“反水弯”都是利用连通器原理工作的，活塞式抽水机是利用大气压来工作的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示是小刚同学在跨学科实践活动课上制作的简易活塞式抽水机，下列关于简易活塞式抽水机的说法正确的是（　　） A．简易活塞式抽水机提升水的最大高度约为 B．简易活塞式抽水机的工作原理与船闸的工作原理相同 C．使用简易活塞式抽水机抽水，提起活塞时，玻璃球堵住进水口，活塞上的阀门打开 D．使用简易活塞式抽水机抽水，压下活塞时，玻璃球堵住进水口，活塞上的阀门打开 【答案】D 【详解】A．抽水机是利用大气压把水抽出来的，在1标准大气压下，提升水的最大高度约为，故A错误； B．简易活塞式抽水机是利用大气压工作，船闸是利用连通器原理工作，二者原理不同，故B错误； C．使用简易活塞式抽水机抽水，提起活塞时，抽水机储水舱内压力减小，大气压把水从进水口压入，玻璃球打开，活塞上的阀门关闭，故C错误； D．使用简易活塞式抽水机抽水，压下活塞时，储水舱内水的压力变大，玻璃球堵住进水口，活塞上的阀门打开，储水舱的水从阀门处涌出，故D正确。 故选D。 4．（24-25八年级下·河北唐山·期中）如图所示的装置中，利用大气压强工作的是（　　） A．锥子 B．船闸 C．两张纸向中间靠拢 D．活塞式抽水机 【答案】D 【详解】A．锥子做得尖锐，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故A不符合题意。 B．船闸属于连通器，在水不流动时，两侧水面保持相平，利用了连通器原理，故B不符合题意； C．两张纸向中间靠拢是因为流体流速越大的地方压强越小，与大气压强无关，故C不符合题意； D．用活塞式抽水机抽水时，通过活塞上移使抽水机内活塞下方的气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用了大气压，故D符合题意； 故选D。 5．（24-25八年级下·湖南永州·期中）下列现象与活塞式抽水机工作原理不同的是（　　） A．人类呼吸 B．护士推动活塞给病人注射药液 C．吸盘紧紧吸在墙上 D．用吸管将杯中饮料吸入口中 【答案】B 【详解】活塞式抽水机工作时，先提起活塞，使活塞下面的筒内形成暂时的真空，在大气压的作用下，水被压入抽水机筒内，再随着活塞的下压，水就被不断地抽到高处。其本质是利用大气压将水压上来，是大气压的应用。 A．吸气时，胸部扩张，肺的容积增大，肺内气压减小，小于外界大气压，外界空气在大气压的作用下被压入肺内；呼气时，胸部收缩，肺的容积减小，肺内气压增大，大于外界大气压，肺内气体被压出体外。所以人类呼吸是利用了大气压的原理，与活塞式抽水机工作原理相同，故A不符合题意； B．护士推动活塞给病人注射药液，是推力产生的压强压入人体的，不是大气压的应用，故B符合题意； C．将吸盘内的空气挤出，吸盘内的气压变得很小，外界大气压大于吸盘内气压，在大气压的作用下，吸盘就紧紧地吸在墙上了。这是利用大气压的作用，与活塞式抽水机工作原理相同，故C不符合题意； D．当用吸管吸饮料时，先把吸管内的空气吸走，使吸管内的气压减小，小于外界大气压，饮料在大气压的作用下被压入吸管，进而进入口中。这也是利用大气压的原理，与活塞式抽水机工作原理相同，故D不符合题意。 故选B。 6．（24-25八年级下·湖北武汉·期中）如图所示是活塞式抽水机工作原理示意图，活塞跟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，圆筒内活塞的上方和下方都有水。下列说法正确的是（　　） A．若将活塞向上提，阀门A关闭，阀门B关闭 B．若将活塞向上提，阀门A关闭，阀门B被推开 C．若将活塞向下压，阀门A被推开，阀门B被推开 D．在海拔较高的地方，活塞式抽水机能提升水的最大高度比在海拔较低的地方大 【答案】B 【详解】AB．活塞上提，上方A阀门在上方水的压力作用下关闭，活塞下方的压强减小，水在大气压作用下推开阀门B，故A错误，B正确； C．活塞下压，活塞下方的压强增大，阀门A被推开，阀门B关闭，故C错误； D．在海拔较高的地方，大气压减小，抽水机利用大气压工作的，利用液体压强公式p=ρgh可以，大气压减小，能够支持的水柱高度减小，故能提升水的最大高度比在海拔较低的地方小，故D错误。 故选B。 7．（24-25八年级下·福建福州·期中）下列实例中是利用连通器原理工作的是（　　） A．覆杯实验 B．活塞式抽水机 C．船闸 D．拦河大坝 【答案】C 【详解】A．覆杯实验验证的是大气压强的存在，并非利用连通器原理，故A不符合题意； B．活塞式抽水机依靠大气压强将水抽起，其工作原理与连通器无关，故B不符合题意； C．船闸的结构符合“上端开口、底部连通”的特点，当船闸的阀门开启时，上游与闸室、闸室与下游分别构成连通器，借助连通器原理实现水位的平稳过渡，从而让船只顺利通行，故C符合题意； D．拦河大坝设计成上窄下宽的形态，是为了应对液体压强随深度增加而增大的情况，并非基于连通器原理，故D不符合题意。 故选C。 8．（24-25八年级下·河南许昌·期中）小明用身边的材料自制了如图所示的简易活塞式抽水机。提起活塞时，阀门在重力作用下关闭，低处的水在 的作用下推开玻璃球进入圆筒；若改用直径更粗的塑料瓶制作简易抽水机，则它抽水的最大高度会 （填“变大”“变小”或“不变”）。而厨房中的抽油烟机能“抽”走油烟，则是利用了流速越大的位置压强越 的原理。 【答案】 大气压 不变 小 【详解】[1]当提起活塞时，阀门在重力作用下关闭，圆筒内的气压小于外界大气压。在大气压的作用下，低处的水会被压入圆筒，从而推开玻璃球进入圆筒。 [2] 根据液体压强公式p=ρgh，在大气压一定的情况下，能支持的水柱高度是固定的，与抽水机圆筒的粗细无关。故若改用直径更粗的塑料瓶制作简易抽水机，则它抽水的最大高度不变。 [3]抽油烟机工作时，会使油烟机附近的空气流速变大，压强变小，而油烟处的空气流速相对较小，压强较大，在压强差的作用下，油烟会被“抽”走。故厨房中的抽油烟机能“抽”走油烟，则是利用了流速越大的位置压强越小的原理。 9．（24-25八年级下·河南郑州·期中）如图所示为活塞式抽水机的工作原理示意图。如图甲，提起活塞时，阀门A关闭，活塞下面的空气稀薄，气压 （填“大于”或“小于”）外界的大气压，于是，低处的水在大气压作用下推开阀门B，进入圆筒；如图乙，压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门 ，涌入活塞上面；如图丙，再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门 关闭，水从出水管流出。 【答案】 小于 A A 【详解】[1]使用时，若提起活塞，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，低处的水受到向上的大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 [2]当压下活塞时，阀门B受水的压力而关闭，水不能向下流，于是在水的压力作用下，水冲开阀门A进入圆筒的上部。 [3]再提起活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从出水口中流出来。 10．（24-25八年级下·湖北黄石·期中）①图甲为自制简易活塞式抽水机，该装置正常工作时，向上拉动手柄，上方阀门将 （选填“打开”或“闭合”），低处的水受到大气压的作用推开玻璃球进入圆桶； ②图乙是创意气压计，A为玻璃管且上端与大气相通，B为密闭的厚空心玻璃球，A与B下部相通，该气压计 （选填“属于”或“不属于”）连通器，当拿着该气压计从一楼上到十楼，A管中的水面会 。 ③图丙中足球飞出弧线，与香蕉形状相似，故俗称“香蕉球”，主要是由于球旋转过程中，使周围气体流动速度改变。物理知识告诉我们：气体流速越大的位置，压强越 ，图中被踢出的足球边向前飞行边沿 （选填“顺”或“逆”）时针旋转。 【答案】 闭合 不属于 上升 小 逆 【详解】①[1]当向上拉动手柄时，圆桶内的空气体积增大，压强减小，外界大气压会使上方阀门闭合，以防止空气进入圆桶，同时低处的水在大气压的作用下推开玻璃球进入圆桶。 ②[2]连通器是上端开口、下端连通的容器，而该装置中 B 是密闭的，不满足连通器上端开口的条件，所以不属于连通器。 [3]当拿着该气压计从一楼上到十楼时，高度升高，外界大气压减小，B 内气压大于外界大气压，会将水压入 A 管，使 A 管中的水面上升。 ③[4][5]假设足球沿逆时针转动，足球往前飞行，空气相对于足球往后运动，此时（在足球的带动下）足球左侧的空气流速较大，右侧空气流速较小，根据流体压强与流速的关系，气体流速越大的位置，压强越小，因此足球左侧的压强较小，右侧的压强较大，足球受到一个向左的压强差（压力差），从而向左沿弧线飞行，符合如图丙所示的足球飞行路线，所以，图中被踢出的足球边向前飞行边沿逆时针旋转。 11．（24-25八年级下·河南驻马店·期中）某同学制作的活塞式抽水机模型如图所示，水对活塞 （选填“有”或“无”）压强。当活塞密封不严时，圆筒中的汲水量会 （选填“变多”或“变少”） 【答案】 有 变少 【详解】[1]活塞向上拉动时，圆筒内无空气，在大气压作用下，水被压上圆筒内，标准大气压可以支持10m高的水柱，圆筒没有10米，水对活塞有压强。 [2]活塞式抽水机，其工作原理是利用大气压将水从低处抽到高处。 当活塞向上运动时，圆筒内的气压降低，外界大气压将水压入圆筒。当活塞密封不严时，在活塞向上运动过程中，圆筒内的部分空气会从缝隙中漏入，使得圆筒内的气压不能充分减小，外界大气压压入圆筒内的水就会变少，即圆筒中的汲水量会变少。 12．（24-25八年级下·辽宁朝阳·期中）在生产生活中，人们常用抽水机将水从低处抽到高处。如图所示，活塞跟筒壁紧密接触，同时又可以上下移动，A、B是只能向上开启的阀门。 (1)当 （选填“提起”或“压下”）活塞时，阀门A和B分别处于打开和关闭状态； (2)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是 ； A．用胶头滴管吸取液体 B．将注射器中的药液推进人体 (3)小阳测出此地大气压的数值等于750mm高的水银柱产生的压强，则此地大气压能托起水柱的最大高度为 m（取，，g=10N/kg）。 【答案】(1)压下 (2)B (3)10.2 【详解】（1）当压下活塞时，阀门B在圆筒中的水向下的压力作用下关闭，于是水冲开阀门A，进到活塞上部。 （2）水能进入圆筒中，是因为大气压的作用。 A．用胶头滴管吸取液体，需要先将滴管中的空气排开，液体在大气压的作用下进入滴管，A不符合题意； B．将注射器中的药液推进人体，药液受到推力的作用，运动状态发生改变而进入人体，不是利用大气压工作的，故B符合题意。 故选B。 （3）据题意有 即 解得，能托起水柱的最大高度h水=10.2m。 13．（24-25八年级下·河北石家庄·期中）洗手液瓶中的按压式吸液结构，如图所示。 (1)按压式瓶盖的工作原理和 （选填“活塞式抽水机”、“船闸”或“微小压强计”）的工作原理相同； (2)洗手液能被“吸”上来是利用了 。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”） (3)如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖， （选填“能”或“不能”）挤出洗手液。 【答案】(1)活塞式抽水机 (2) 气体的压强 大于 (3)能 【详解】（1）按压瓶盖，瓶内气体被压缩，压强变大，大于外界大气压，洗手液在内外气压差的作用下被“吸”上来，利用的是气体的压强； 抽水机抽水，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，符合题意； 船闸是利用连通器的原理工作的，与大气压无关； 微小压强计原理是用橡皮管把扎有橡皮膜的金属盒连到U形管一侧，用手指按橡皮膜，手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体来传递，而使左侧液面降低，右侧液面升高，U形管两侧液面出现高度差，与大气压无关。 因此按压式瓶盖的工作原理和活塞式抽水机的工作原理相同。 （2）[1][2]洗手液能被“吸”上来是利用了气体的压强，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，说明瓶中气压大于储液筒中气压。 （3）因为太空舱内也有空气，而这种瓶装洗手液瓶盖是利用气体的压强工作的，所以如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖能挤出洗手液。 14．（24-25八年级下·山东济南·期中）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 15．（24-25八年级下·广东广州·期中）如图所示是小凯自制的活塞式抽水机。 (1)当活塞向上运动至位置a的过程，圆筒内的水 （选填“会”或“不会”）随活塞向上运动。 (2)当活塞继续向上运动至位置b时，圆筒内 （选填“有”或“没有”）水流出出水口。 (3)小凯自制的抽水机有哪些地方需要改进，写出你的改进措施，并简要说明这些措施的作用。（可以用文字说明，也可以画简图加文字说明） 【答案】(1)会 (2)没有 (3)见解析 【详解】（1）当活塞向上运动时，活塞下方空间增大，压强减小，外界大气压将水压入圆筒中，因此圆筒内的水会上升。 （2）当活塞继续向上运动至位置b时，活塞已经超出出水口，装置密封性被破坏，由于大气压的作用，圆筒里的水没有从出水口流出。 （3）①在细管和圆筒的连接处增设一个能向上打开的单向阀门A。其作用是：活塞向上运动时，阀门A打开，水能顺利进入圆筒中；活塞向下运动时，阀门A关闭，水受阻不能向下流动。 ②在活塞上打孔，并在打孔处增设一个能向上单向打开的阀门B。其作用是：活塞向下运动时，阀门B打开，水能进入活塞上方；活塞向上运动时，阀门B关闭，水保留在活塞上方。 【链接中考】 1．（2024·山东青岛·中考真题）下列实例中，能利用流体压强与流速的关系解释的是（　　） A．拦河坝上窄下宽更加稳固 B．用活塞式抽水机抽水 C．飞机机翼上凸下平获得升力 D．船只利用船闸在上下游之间往返 【答案】C 【详解】A．根据可知，河水越深压强越大，拦河坝上窄下宽更加稳固，故A不符合题意； B．活塞式抽水机抽水是利用了大气压强的原理，故B不符合题意； C．在流体中，流速越大的位置压强越小，飞机机翼上凸下平，上面压强小，下面压强大，产生了压强差，从而获得升力，故C符合题意； D．船只利用船闸在上下游之间往返是利用了连通器的原理，上端开口下端连通，故D不符合题意。 故选C。 2．（2025·山东济南·三模）同学们对物理课本上如图所示的插图进行讨论，下列有关说法正确的是（    ） A．图甲：帕斯卡裂桶实验说明液体压强与容器形状有关 B．图乙：牲畜的自动喂水装置工作时利用了大气压强 C．图丙：活塞式抽水机主要应用了连通器原理 D．图丁：飞机利用流体压强与流速的关系获取升力 【答案】D 【详解】A．由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，水的深度h大，压强大，结果只用了几杯水，就把桶压裂了，说明液体压强与液体的深度有关，故A错误； B．图乙中蓄水槽和饮水槽底部连通，工作时利用了连通器的原理，故B错误； C．活塞式抽水机利用了大气压强，可以抽取约十米深的水，故C错误； D．飞机的机翼上凸下平，使机翼上、下空气流速不同而获得升力，故D正确。 故选D。 3．（2025·安徽淮南·二模）关于压强的知识，下列四个实例中说法正确的是（    ） A．图甲：飞机机翼上凸下平获得升力，因为流速大的地方压强小 B．图乙：用活塞式抽水机抽水主要利用液体压强使水上升到高处 C．图丙：火车轨道的铁轨下面铺放枕木可以减小地面受到的压力 D．图丁：将长方体木块沿虚线方向竖直切割，剩余部分对水平面的压强变小 【答案】A 【详解】A．因为机翼模型上表面弯曲，下表面平直，当电风扇吹风时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，机翼模型在压强差下产生向上的升力，故A正确； B．活塞式抽水机工作时，是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，水被压进抽水机内，进而被抽到高处，因此该现象与大气压有关，故B错误； C．铁轨下面铺放枕木，是在压力一定的情况下，通过增大受力面积，减小压强，故C错误； D．沿图示位置切去右侧的一半后，它对桌面压力和受力面积都变小，且都变为原来的一半，由可知，它对桌面压强不变，故D错误。 故选A。 4．（2025·重庆·三模）如图所示是简易的活塞式抽水机，其原理是 （选填“增大”或“减小”）活塞下管内的空气压强，从而将水抽到出水口。某次使用时，外界水面与B的高度差为5m，则活塞下管内的空气压强最大为 Pa。（大气压取） 【答案】 减小 【详解】[1]活塞式抽水机是利用大气压来工作的，抽水时，活塞下压时，活塞上的阀门A打开，排除里面的空气，从而减小活塞下管内的空气压强，提起活塞式，由于外界大气压大于管内气压，阀门B打开，水杯大气压压入管内，重复以上动作，从而将水抽到出水口。 [2]外界水面与B的高度差为，水柱产生的压强 水面上方空气的最小压强 5．（2025·广东广州·三模）小明在学习了图甲活塞式抽水机的原理后，想自己做实验来模拟“向上抽水”的过程，于是准备了图乙一个空心圆筒和一个带开口的活塞，先后进行了如图丙中①②③步骤的实验.已知水的密度为，重力与质量的比值为g。 (1)如图丙①所示，将两端开口的圆筒浸入水中后静止放置（筒内液面未画出），筒内液面与筒外液面 （选填“相平”或“不相平”）； 如图②所示，将开有圆形开口的活塞向下压至接触筒内液面（活塞与筒壁紧密贴合）； (2)如图③所示，将活塞开口封闭后上提至一定高度后静止，此时筒内、外液面高度差为h1，筒内液面距筒底高度为h2，A点的液体压强= ，筒外的大气压强= ； （最后两空：若可计算，请用题目给定符号表示；若条件不足，则填“无法判断”） 【答案】(1)相平 (2) 无法判断 【详解】（1）根据连通器原理，当两端开口的圆筒浸入水中后静止放置时，筒内液面与筒外液面会相平。因为连通器里装同种液体，当液体不流动时，各容器中的液面高度总是相平的。 （2）[1]A点水的深度为处，水的密度为，重力与质量的比值为g，所以A点的液体压强 [2]A点压强为 筒内液面到A点水的深度为，筒内液面在A点产生的压强为 根据液体内部压强特点：液体内部向各个方向都有压强。液体内部同一深度，向各个方向的压强大小相等。 则 则 如图③所示，将活塞开口封闭后上提至一定高度后静止，此时筒内、外液面高度差为h1，筒内液面距筒底高度为h2，根据深度是从某点到自由液面的距离，A点所处的深度为h=h2-h1；A点的液体压强，根据托里拆利实验，测量大气压时必须液面上方为真空，实验中筒内充满液体，故不能测量大气压，故无法判断筒外的大气压强p0。 / 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 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 制作简易活塞式抽水机 1 【能力培优练】 6 【链接中考】 11 【重难题型讲解】 题型1 制作简易活塞式抽水机 一、项目提出 在生产生活中，人们常用抽水机将水从低处抽到高处。其中有一种活塞式抽水机（如图所示），利用人力 反复提压手柄就可以抽水。本节我们就自己动手制作一台简易活塞式抽水机。 二、项目分析 要制作简易活塞式抽水机，你需要完成以下任务。 1、了解活塞式抽水机的结构及工作原理。 2、设计一台简易活塞式抽水机。 3、选择材料，完成制作。 三、项目实施 1、了解活塞式抽水机的工作原理 取一个注射器，把针头插到装有水的盆中，向上拉动活塞，就能看到水从低处升到高处。如果向下压活塞，水就会被压回盆中。怎样才能不断地将水提升到高处呢？ 活塞式抽水机就巧妙地解决了这个问题。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 受到大气压的作 用而关闭，活塞的下面空气稀薄，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（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 B 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。 2、设计活塞式抽水机 了解了活塞式抽水机的工作原理，就可以知道要制作活塞式抽水机，需要考虑几个关键问题。例如，如何 选一个密封性好的圆筒？怎样制作活塞？从哪儿进水，从哪儿出水，又该怎样制作两个阀门？...... 请发挥你的聪明才智，充分利用身边的材料，与同学们一起认真思考讨论，制订设计方案。 3、制作活塞式抽水机 选择合适的材料，完成制作。下面是某组同学的选材及制作过程，供你参考。 材料：一个用来装洗涤液的空瓶子，一根筷子，一块塑料片，一个玻璃球，一块橡皮膏，一根塑料管。 如下图所示，剪下瓶子的瓶底，把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，使瓶底的外径能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（如下图所示）。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。用橡皮膏把塑料片的一边粘在活塞上，使塑料片能盖住孔 B，作为一个阀门（如下图所示）。把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。 装上活塞，抽水机就组装好了（如下图所示）。 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。 ★特别提醒 1、密封性是核心：活塞与圆筒的间隙要小，否则无法形成有效气压差，抽水失败。 2、单向阀门灵活度：阀门不能过重或过紧，需保证能随气压变化自动开关。 3、 操作节奏：提压活塞速度要均匀，过快易导致阀门来不及响应，过慢则气压差不足。‌ 四、展示交流 1、用制作好的抽水机抽水。比一比哪个小组制作的抽水机运转得更流畅。 2、讲解抽水机各部件的作用，并说明选择材料时的想法。说一说，它们是怎样实现抽水功能的？这样的 抽水机提升水的最大高度是多少？ 3、你能从设计、选材上提出优化方案，制作一个更好的抽水机吗？ 【探究归纳】制作简易活塞式抽水机是通过利用大气压原理，设计并制作简易活塞式抽水机，同时调试优化其密封性、阀门灵活性等部件，实现抽水功能，以此结合物理知识与工程设计能力的实践项目。 【典例1-1】如图，是小雷同学根据设计图制作的简易活塞式抽水机，将圆筒放到装有水的盆中，上下抽动活塞，水就被抽了上来。结合自己操作中观察到的现象，他做了如下总结，其中正确的是（   ） A．抽水机是利用流体压强与流速的关系的原理工作的 B．在一个标准大气压下，活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到 C．当压下活塞时，此时阀门B打开，阀门A关闭 D．抽水时，活塞向上运动，阀门A关闭，阀门B打开 【典例1-2】活塞式抽水机剖面图如图所示。抽水时，提起活塞，阀门B ，低处的水冲开阀门进入圆筒；下压活塞，阀门A ，水冲开阀门B进入活塞上面（均选填“打开”或“关闭”）。 【典例1-3】小明在跨学科实践课上自制了一款简易活塞式抽水机，结构示意图如下： (1)这款自制活塞式抽水机是利用 来工作的； (2)向上提起活塞时，活塞下的气压 （选填“大于”或“小于”）外界大气压。低处的水受到 的作用进入圆筒； (3)在大气压为时，活塞式抽水机提升水的最大高度是 m。在海拔3500m的高原地区，该抽水机提升水的高度 （选填“高于”“低于”或“等于”）在平原提升的高度； (4)下列物体的工作原理与活塞式抽水机的工作原理相同的是______（填字母代号）。 A．注射器吸药水 B．马桶 C．微小压强计 D．U形管 跟踪训练1如图是跨学科实践活动中，小明用矿泉水瓶制作的一个简易活塞式抽水机，在抽水的过程中，下列分析中错误的是（　　） A．向下压活塞，阀门关闭 B．该抽水机是靠大气压抽水的 C．向上拉动活塞，水从瓶口进入 D．制作时，要使活塞的直径与瓶子的内径相吻合 跟踪训练2制作简易活塞式抽水机是跨学科实践项目，在设计和制作之前，需要分析如图所示活塞式抽水机工作原理示意图。抽水机是利用 原理来工作的；在图中，当用力在处向下压手柄时，手柄上的点受到的作用力方向竖直 （选填“向上”或“向下”） 跟踪训练3 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） 【能力培优练】 1．（24-25八年级下·河南驻马店·期中）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 2．（23-24八年级下·湖北孝感·期中）连通器在日常生活和生产中应用广泛，如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（    ） A．活塞式抽水机 B．地漏 C．三峡船闸 D．U形“反水弯” 3．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示是小刚同学在跨学科实践活动课上制作的简易活塞式抽水机，下列关于简易活塞式抽水机的说法正确的是（　　） A．简易活塞式抽水机提升水的最大高度约为 B．简易活塞式抽水机的工作原理与船闸的工作原理相同 C．使用简易活塞式抽水机抽水，提起活塞时，玻璃球堵住进水口，活塞上的阀门打开 D．使用简易活塞式抽水机抽水，压下活塞时，玻璃球堵住进水口，活塞上的阀门打开 4．（24-25八年级下·河北唐山·期中）如图所示的装置中，利用大气压强工作的是（　　） A．锥子 B．船闸 C．两张纸向中间靠拢 D．活塞式抽水机 5．（24-25八年级下·湖南永州·期中）下列现象与活塞式抽水机工作原理不同的是（　　） A．人类呼吸 B．护士推动活塞给病人注射药液 C．吸盘紧紧吸在墙上 D．用吸管将杯中饮料吸入口中 6．（24-25八年级下·湖北武汉·期中）如图所示是活塞式抽水机工作原理示意图，活塞跟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，圆筒内活塞的上方和下方都有水。下列说法正确的是 A．若将活塞向上提，阀门A关闭，阀门B关闭 B．若将活塞向上提，阀门A关闭，阀门B被推开 C．若将活塞向下压，阀门A被推开，阀门B被推开 D．在海拔较高的地方，活塞式抽水机能提升水的最大高度比在海拔较低的地方大 7．（24-25八年级下·福建福州·期中）下列实例中是利用连通器原理工作的是（　　） A．覆杯实验 B．活塞式抽水机 C．船闸 D．拦河大坝 8．（24-25八年级下·河南许昌·期中）小明用身边的材料自制了如图所示的简易活塞式抽水机。提起活塞时，阀门在重力作用下关闭，低处的水在 的作用下推开玻璃球进入圆筒；若改用直径更粗的塑料瓶制作简易抽水机，则它抽水的最大高度会 （填“变大”“变小”或“不变”）。而厨房中的抽油烟机能“抽”走油烟，则是利用了流速越大的位置压强越 的原理。 9．（24-25八年级下·河南郑州·期中）如图所示为活塞式抽水机的工作原理示意图。如图甲，提起活塞时，阀门A关闭，活塞下面的空气稀薄，气压 （填“大于”或“小于”）外界的大气压，于是，低处的水在大气压作用下推开阀门B，进入圆筒；如图乙，压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门 ，涌入活塞上面；如图丙，再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门 关闭，水从出水管流出。 10．（24-25八年级下·湖北黄石·期中）①图甲为自制简易活塞式抽水机，该装置正常工作时，向上拉动手柄，上方阀门将 （选填“打开”或“闭合”），低处的水受到大气压的作用推开玻璃球进入圆桶； ②图乙是创意气压计，A为玻璃管且上端与大气相通，B为密闭的厚空心玻璃球，A与B下部相通，该气压计 （选填“属于”或“不属于”）连通器，当拿着该气压计从一楼上到十楼，A管中的水面会 。 ③图丙中足球飞出弧线，与香蕉形状相似，故俗称“香蕉球”，主要是由于球旋转过程中，使周围气体流动速度改变。物理知识告诉我们：气体流速越大的位置，压强越 ，图中被踢出的足球边向前飞行边沿 （选填“顺”或“逆”）时针旋转。 11．（24-25八年级下·河南驻马店·期中）某同学制作的活塞式抽水机模型如图所示，水对活塞 （选填“有”或“无”）压强。当活塞密封不严时，圆筒中的汲水量会 （选填“变多”或“变少”） 12．（24-25八年级下·辽宁朝阳·期中）在生产生活中，人们常用抽水机将水从低处抽到高处。如图所示，活塞跟筒壁紧密接触，同时又可以上下移动，A、B是只能向上开启的阀门。 (1)当 （选填“提起”或“压下”）活塞时，阀门A和B分别处于打开和关闭状态； (2)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是 ； A．用胶头滴管吸取液体 B．将注射器中的药液推进人体 (3)小阳测出此地大气压的数值等于750mm高的水银柱产生的压强，则此地大气压能托起水柱的最大高度为 m（取，，g=10N/kg）。 13．（24-25八年级下·河北石家庄·期中）洗手液瓶中的按压式吸液结构，如图所示。 (1)按压式瓶盖的工作原理和 （选填“活塞式抽水机”、“船闸”或“微小压强计”）的工作原理相同； (2)洗手液能被“吸”上来是利用了 。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”） (3)如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖， （选填“能”或“不能”）挤出洗手液。 14．（24-25八年级下·山东济南·期中）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。 15．（24-25八年级下·广东广州·期中）如图所示是小凯自制的活塞式抽水机。 (1)当活塞向上运动至位置a的过程，圆筒内的水 （选填“会”或“不会”）随活塞向上运动。 (2)当活塞继续向上运动至位置b时，圆筒内 （选填“有”或“没有”）水流出出水口。 (3)小凯自制的抽水机有哪些地方需要改进，写出你的改进措施，并简要说明这些措施的作用。（可以用文字说明，也可以画简图加文字说明） 【链接中考】 1．（2024·山东青岛·中考真题）下列实例中，能利用流体压强与流速的关系解释的是（　　） A．拦河坝上窄下宽更加稳固 B．用活塞式抽水机抽水 C．飞机机翼上凸下平获得升力 D．船只利用船闸在上下游之间往返 2．（2025·山东济南·三模）同学们对物理课本上如图所示的插图进行讨论，下列有关说法正确的是（    ） A．图甲：帕斯卡裂桶实验说明液体压强与容器形状有关 B．图乙：牲畜的自动喂水装置工作时利用了大气压强 C．图丙：活塞式抽水机主要应用了连通器原理 D．图丁：飞机利用流体压强与流速的关系获取升力 3．（2025·安徽淮南·二模）关于压强的知识，下列四个实例中说法正确的是（    ） A．图甲：飞机机翼上凸下平获得升力，因为流速大的地方压强小 B．图乙：用活塞式抽水机抽水主要利用液体压强使水上升到高处 C．图丙：火车轨道的铁轨下面铺放枕木可以减小地面受到的压力 D．图丁：将长方体木块沿虚线方向竖直切割，剩余部分对水平面的压强变小 4．（2025·重庆·三模）如图所示是简易的活塞式抽水机，其原理是 （选填“增大”或“减小”）活塞下管内的空气压强，从而将水抽到出水口。某次使用时，外界水面与B的高度差为5m，则活塞下管内的空气压强最大为 Pa。（大气压取） 5．（2025·广东广州·三模）小明在学习了图甲活塞式抽水机的原理后，想自己做实验来模拟“向上抽水”的过程，于是准备了图乙一个空心圆筒和一个带开口的活塞，先后进行了如图丙中①②③步骤的实验.已知水的密度为，重力与质量的比值为g。 (1)如图丙①所示，将两端开口的圆筒浸入水中后静止放置（筒内液面未画出），筒内液面与筒外液面 （选填“相平”或“不相平”）； 如图②所示，将开有圆形开口的活塞向下压至接触筒内液面（活塞与筒壁紧密贴合）； (2)如图③所示，将活塞开口封闭后上提至一定高度后静止，此时筒内、外液面高度差为h1，筒内液面距筒底高度为h2，A点的液体压强= ，筒外的大气压强= ； （最后两空：若可计算，请用题目给定符号表示；若条件不足，则填“无法判断”） / 学科网（北京）股份有限公司 $