第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机（分层作业）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 目录 【夯基础】 1 一、单选题 1 二、填空题 4 【B 提能力】 8 三、实验题 8 四、计算题 10 【C 练中考】 12 一、单选题 1．（24-25八年级下·吉林长春·期中）下列实例中，与活塞式抽水机抽水原理不同的是（　　） A．马德堡半球实验 B．用吸盘挂钩挂物体 C．利用船闸让船通行 D．用注射器吸取药液 【答案】C 【详解】活塞式抽水机抽水，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，因此其原理是大气压的应用。 A．马德堡半球实验通过抽出球内空气形成气压差，利用大气压力使两半球紧密结合，其原理与活塞式抽水机的原理相同，故A不符合题意； B．吸盘挂钩通过挤出内部空气形成低压区，在外界大气压作用下紧贴墙面，其原理与活塞式抽水机的原理相同，故B不符合题意； C．当船从上游进入闸室时，上游和闸室构成上端开口下端连通的连通器；当船从闸室进入下游时，闸室和下游构成连通器。所以船闸是利用连通器工作的，与大气压无关，故C符合题意； D．注射器吸取药液时，活塞上提使管内气压减小，药液在大气压作用下进入针管，其原理与活塞式抽水机的原理相同，故D不符合题意。 故选C。 2．（24-25八年级下·重庆南川·期末）如图所示事例中，属于利用大气压的是（    ） A．下水道弯管 B．锅炉水位计 C．活塞式抽水机 D．三峡船闸 【答案】C 【详解】活塞式抽水机是利用大气压来工作的，而下水道弯管、锅炉水位计和船闸都是连通器原理的应用，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．（24-25八年级下·河北廊坊·期末）如图所示是同学们在老师指导下制作的简易活塞式抽水机的工作图，其中压杆能绕着O点转动。下列说法错误的是（　　） A．活塞式抽水机是利用大气压来抽水的 B．活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12m C．压杆是省力杠杆，但不能省功 D．当压下活塞时，阀门B关闭，阀门A打开 【答案】B 【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．在一个标准大气压下大气压值约为，由可知，一个标准大气压能支撑的水高度约为，故B错误，符合题意； C．支点O到动力作用线的距离大于支点O到阻力作用线的距离，即动力臂＞阻力臂，属于省力杠杆，但根据功的原理，省力杠杆不省功。故C正确，C不符合题意； D．由活塞式抽水机的工作过程可知，压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门A，涌入活塞上面，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．（24-25八年级下·山东枣庄·期中）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。 5．（24-25八年级下·辽宁沈阳·期末）图甲为活塞式抽水机结构图，图乙为小明同学根据图甲自制的活塞式抽水机。在制作和使用的过程中，以下做法合理的是（　　） A．随意选择任何材料制作阀门，都可以使抽水机正常工作 B．活塞与圆筒需紧密接触同时可以上下拉动活塞 C．将抽水机放置在密闭真空环境中使用 D．使用此抽水机抽水，活塞向下运动时，两个阀门都打开 【答案】B 【详解】A．用光滑且有一定硬度的材料制作阀门，阀门能与圆筒结合严密，封住气和水，故A错误； B．活塞与圆筒需紧密接触同时可以上下拉动活塞，把水送入出水管，故B正确； C．活塞式抽水机利用大气压来工作，抽水机不能在真空环境中使用，故C错误； D．活塞向下运动时，下方阀门在水压作用下关闭，而上方阀门打开，圆筒中的水不断上升到活塞上方，故D错误。 故选B。 二、填空题 6．（24-25八年级下·广东江门·期中）如图所示，是一种塑料做的方便衣钩，只要将它往很平的墙上一按，便牢牢地贴在墙上，并可以挂上衣服，衣钩能贴在墙上，这是由于有 作用在塑料衣钩上面，墙对塑料衣钩有 力使它保持静止状态。若塑料衣钩的面积是，在标准气压下（取），大气作用在塑料衣钩的压力是 N。 【答案】 大气压 摩擦 300 【详解】[1]当把塑料衣钩往很平的墙上一按，衣钩内的空气被挤出，外界大气压大于衣钩内的气压，使衣钩能贴在墙上。 [2]衣钩保持静止状态，处于平衡状态。在竖直方向上，衣钩受到向下的重力，同时墙对衣钩有竖直向上的摩擦力，这两个力是一对平衡力，使得衣钩静止。 [3]根据压强公式可得，大气作用在塑料衣钩的压力是 7．（24-25八年级下·吉林·期中）大气压与生活密切相关 (1)驻守青藏高原的战士用普通锅煮不熟饭，是因为气压随高度的增加而 （选填“增大”“减小”或“不变”），导致水的沸点 （选填“降低”、“不变”或“升高”）的缘故。 (2)如图简易的气压计，瓶内气压 （选填“大于”“等于”或“小于”）瓶外大气压。将这个瓶子从山脚带到山顶，玻璃管内水柱的高度h将 （选填“升高”或“降低”）。 【答案】(1) 减小 降低 (2) 大于 升高 【详解】（1）[1]海拔越高，空气越稀薄，因此，随着海拔升高，大气压强逐渐减小。 [2]液体的沸点随着液面气压的减小而降低，故当气压降低时，水的沸点会降低。 （2）[1]密封瓶内的气体压强与瓶外大气压与水柱的压强之和，因此瓶内气压大于瓶外大气压。 [2]这个自制气压计从山脚拿到山顶，由于高度增加，外界大气压减小，又因瓶内空气的压强不变，且瓶内气压大于外界大气压，会进一步向外压水柱，所以玻璃管内水柱的高度会升高。 8．小优查阅资料了解到某种活塞式抽水机的工作原理如下列图片所示，活塞跟筒壁紧密接触的同时又可以上下移动，A、B是只能向上开启的阀门。 (1)如图甲，当提起活塞时，阀门A受到 的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，气压 （选填“大于”或“小于”）外界大气压，于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门 进入圆筒。 (2)如图乙，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 进入圆筒的上部。 (3)如图丙，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 的作用下推开阀门B进入圆筒。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 【答案】(1) 大气压 小于 B (2)A (3)大气压 【详解】（1）[1][2][3]由图甲可知，当提起活塞时，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，则筒内的气压将变小，所以圆筒内气压小于外界的大气压，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 （2）水进入圆筒，水产生压强，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，液体压强的方向是向四面八方的，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。 （3）再提起活塞时，阀门A受到大气压的作用而关闭，水从出水管流出，同时，圆筒内气压小于外界的大气压，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 9．（24-25八年级下·内蒙古呼伦贝尔·期中）如图是活塞式抽水机的工作原理图，使用时，提起活塞，阀门A在 的作用下关闭，活塞下面的空间气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 【答案】 大气压 小于 【详解】[1][2]活塞式抽水机是利用大气压把水抽上来的。使用时，提起活塞，阀门A在大气压的作用下关闭，活塞下面的空间变大，气体密度减小，气压减小，小于外界大气压，于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 10．（24-25八年级下·河北石家庄·期中）如图，茶壶的质量是0.4kg，底面积为，装入2kg的水后，水面距离茶壶底面12cm，试完成下列问题。 (1)用手指堵住壶盖上的小孔，茶水不易倒出，这是 作用的缘故； (2)茶壶中的水对茶壶底面的压强为 Pa，茶壶中的水对底面的压力为 N； (3)此时，茶壶对桌面的压力是 N。 【答案】(1)大气压 (2) 1200 4.8 (3)24 【详解】（1）壶盖上的小孔是为了在倒水时茶壶内外的大气压相等，这样的话壶嘴和壶身就构成了个连通器。故用手指堵住壶盖上的小孔，茶水不易倒出，是因为外部的大气压大于壶内压强的缘故。 （2）[1]壶中的水对茶壶底面的压强为 [2]茶壶中的水对底面的压力为 （3）茶壶对桌面的压力是 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·湖北武汉·期中）图甲是某小组用自己制作的简易活塞式抽水机抽水的情景。该抽水机的结构如图乙所示，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。当抽水机连续出水时，向上提起活塞，阀门A （填“打开”或“关闭”），低处的水受到 的作用推开阀门 B进入圆筒；压下活塞时，阀门 （填“A”或“B”）关闭，水受阻不能向下流动。 【答案】 关闭 大气压 B 【详解】[1][2]由图可知，当抽水机连续出水时，向上提起活塞，阀门A受到上方水的压力作用而关闭，上面的水被提向高处；活塞下面的空气稀薄，气压小于外界大气压，于是，低处的水由于受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 [3]压下活塞时，水受到向下的压力，阀门B被水压紧关闭，水受阻不能向下流动。 三、实验题 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·山西晋中·期中）跨学科实践可以提高学生的基本操作能力，小花在学习压强知识后利用身边的材料制作了活塞式抽水机，制作过程如下： 材料及工具：注射器、吸管、橡胶垫片、弹簧、细铁丝、电烙铁、小刀、热熔胶。 制作过程： ①将注射器的活塞取出，分开胶头与手柄，将手柄的前端用电烙铁烙出几个小孔，用小刀在胶头中心切出一个未切断的洞口（切一半留一半），制成单向阀门。 ②将注射器针筒的后端用电烙铁烙出小孔，插上吸管后用热熔胶粘合，制成出水口。 ③用废弃的圆珠笔笔盖底部的橡胶垫片、弹簧以及一根细铁丝按图甲所示的顺序组装后，再放入针筒底部，另一个单向阀门就做好了。 ④将改装后的活塞重新套入针筒中，就制成了一个如图乙所示的简易活塞式抽水机。 现象分析与原理： (1)将改装后的活塞重新套入针筒中在下压过程中会观察到什么现象？ (2)当向上拉动活塞杆时，观察到什么现象？结合大气压强知识解释原因。 (3)当再次向下按压活塞杆时，水如何流动？说明阀门状态及原理。 (4)思考交流：若制作过程中抽水效果不佳，可能是什么原因导致的？（答出1点即可） 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）将改装后的活塞重新套入针筒中，在下压活塞杆时，会观察到注射器胶头处单向阀门打开，针筒底部的单向阀门关闭，没有水进入针筒内。这是因为下压活塞时，针筒内的空间减小，气体被压缩，针筒内气压增大，大于外界大气压，推开注射器胶头处的单向阀门，推动针筒底部的单向阀门关闭，水无法进入针筒。 （2）当向上拉动活塞杆时，会观察到水从吸管进入针筒。原因是：向上拉动活塞杆时，注射器胶头处的单向阀门关闭，针筒内的空间增大，气压减小，小于外界大气压。在大气压的作用下，水会推开位于针筒底部的单向阀门，进入针筒内。 （3）当再次下压活塞时，针筒内部的空间被压缩，密闭空间内的气体和水受到挤压，压强增大。此时，活塞上的单向阀门因内部压强大于外部压强而打开，而针筒底部的单向阀门因受到向下的压力而关闭。 针筒内部的水在压强的作用下，只能通过活塞上打开的单向阀门向上运动，最终从针筒后端的吸管流出。 （4）若制作过程中抽水效果不佳，可能的原因有很多，以下是一些常见原因：单向阀门密封性不好，如果图甲中位于针筒底部的单向阀门或注射器胶头处制成的单向阀门密封不严，在抽水过程中会出现漏气现象，导致针筒内无法形成足够大的气压差，从而影响抽水效果。针筒或吸管有漏气处，在制作过程中，如果针筒与吸管的连接处用热熔胶粘合不紧密，或者针筒本身存在裂缝等缺陷，都会导致漏气，使针筒内不能形成有效的压强差，进而影响抽水效果。 四、计算题 15．抽水机也叫水泵，如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。（标准大气压为1.01×105Pa，g取9.8N/kg） (1)请计算在标准大气压下，活塞式抽水机最多可把水抽上来的高度约为多少米。 (2)活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，简述一下这样做的目的。 【答案】(1) (2)见解析 【详解】（1）由公式得，活塞式抽水机最多可把水抽上来的高度 也就是说大气压只能支持高约10.3m的水柱。 （2）因为活塞式抽水机是利用大气压来工作的，所以活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，将里面空气排出，同时增加活塞与圆筒密闭性，当活塞上移时，活塞下边才能出现真空，这样大气压才能把水压入圆筒。 16．（24-25八年级下·河南·月考）高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上。它省时高效，深受消费者欢迎。已知某高压锅锅盖的面积约为450cm2，出气孔的横截面积为12mm2，压在出气孔上的安全阀的质量为72g。通过计算并对照图像说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？（注：外界气压为1×105Pa） 【答案】115℃ 【详解】以限压阀为研究对象，它受到三个力的作用，锅内气体向上的压力为；限压阀自身的重力，锅外的大气压；这三个力的关系 锅内外气体、限压阀产生的压强之间的关系 得到锅内气体的压强为 根据图乙可知，此时锅内最高温度大约为115℃。 17．（24-25八年级下·四川绵阳·月考）如图所示是一个深度很浅的皮碗，现将皮碗压向水平的天花板，挤出皮碗下的全部空气，在大气压的作用下，皮碗象吸盘一样“平贴”在天花板上，皮碗的吸附面积为100cm2，皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中、（不计细线和皮碗的重量，取，大气压取1.0×105Pa） (1)要想吸盘不脱落，所挂物体的质量不得超过多少？ (2)设想细线下挂一边长为10cm，质量为500g的正方体物块时吸盘没有脱落（物块底面保持水平），剪断细线物块落在水平地面上无反弹和翻滚，从触地时开始计时，物块对地面的压强px随时间变化的关系如图所示（受力面积始终是正方形的底面积），压强减至时使保持不变。求t＝0时物块对地面的压力和t＝0.1s时为多少？ 【答案】(1)100kg (2)15N，500Pa 【详解】（1）由可知，大气对皮碗向上的压力 大气对皮碗的压力与皮碗和物体的总重力二力平衡，大小相等，不计皮碗的重力，皮碗所能承受物体的最大重力 由可知，物体的最大质量 （2）从图丙可以看出当t＝0时，，则物块对地面的压力 当t＝0.1s时，物块静止在地面上，对地面的压强为 14．（2025·辽宁·一模）课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动，同学们集思广益，各显身手，下面是小组同学们交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目实施】要制作简易活塞式抽水机，需要完成以下任务。 （1）首先需要了解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，就能看到水从低处升到高处，这是靠 的作用，使水升到高处的。 结合托里拆利实验，同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上抽水机提升水最大高度是 m（已知标准大气压，时，g取10N/kg；水的密度）。 （2）初步了解了活塞式抽水机的工作原理，大强设计了一个如图甲所示的抽水机，当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升，会发生的现象是 ； A．水从出水管S流出 B．圆筒内水随活塞继续上升 C．圆筒内水面开始下降 D．水保持在出水管S管口下方附近不动，既不上升也不下降 【项目改进】 （3）大强参照图乙所示的活塞式抽水机的结构，对自制抽水机进行了如下改进，如图丙所示： ①如图丙（a）所示，用洗衣液瓶盖制作活塞，并在中间放一枚钢珠做成如图乙所示的单向阀门A； ②如图丙（b）所示，用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门B； ③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进入圆管中。 ④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。 【项目反思】 （4）大强和同学们发现这样一个问题，自制的活塞式抽水机在工作前，向圆管内灌入一些水，抽水会更容易，这样做的主要目的是 。 （5）大强还发现每个小组制作的抽水机模型都各有特色，有的模型设计的非常精巧，有的模型运转的非常流畅，下列不能提高活塞式抽水机效率的是 。 A．减小活塞和管壁之间的摩擦 B．减小圆管的重量 C．减小活塞的重量 提示：抽水机的效率是指抽水机在工作时，将输入的能量（抽水机消耗的总能量）转化为有用功（即把水提升一定高度克服水的重力所做的功）的比例，抽水机效率越高，说明它在工作过程中能量的利用率越高，能量损失越小。 同学们在本次实践活动中收获很大，对物理学习产生了浓厚的兴趣，同学们又走出教室开展了探讨生活中其他抽水装置原理的活动，大家感受到物理知识真的很有用。 【答案】 大气压 10.13 C 大于 见解析 B 【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 ）[3]活塞上升到出水管后的现象：当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升，此时圆管与出水管构成了连通器，所以圆筒内水面开始下降，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3 ）[4]活塞式抽水机的改进：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。 （4 ）[5]工作前向圆管内灌水的目的：自制的活塞式抽水机在工作前，向圆管内灌入一些水，抽水会更容易，这样做的主要目的是挤走活塞筒里的空气，使活塞上下运动时产生真空，从而形成负压，促使水被抽取出来，同时水作为润滑剂可以使活塞外筒与水封圈更好地接触，增加密封性，减少磨损和发热。 （5 ）[6]根据抽水机效率的定义，减小活塞和管壁之间的摩擦，可以减少额外功，提高效率；减小活塞的重量，也能减少提升活塞所做的额外功，从而提高效率。而减小圆管的重量，对抽水机将水提升一定高度克服水的重力所做的有用功以及总能量消耗影响不大，不能提高活塞式抽水机效率，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 1 / 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 目录 【夯基础】 1 一、单选题 1 二、填空题 2 【B 提能力】 5 三、实验题 5 四、计算题 6 【C 练中考】 7 一、单选题 1．（24-25八年级下·吉林长春·期中）下列实例中，与活塞式抽水机抽水原理不同的是（　　） A．马德堡半球实验 B．用吸盘挂钩挂物体 C．利用船闸让船通行 D．用注射器吸取药液 2．（24-25八年级下·重庆南川·期末）如图所示事例中，属于利用大气压的是（    ） A．下水道弯管 B．锅炉水位计 C．活塞式抽水机 D．三峡船闸 3．（24-25八年级下·河北廊坊·期末）如图所示是同学们在老师指导下制作的简易活塞式抽水机的工作图，其中压杆能绕着O点转动。下列说法错误的是（　　） A．活塞式抽水机是利用大气压来抽水的 B．活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12m C．压杆是省力杠杆，但不能省功 D．当压下活塞时，阀门B关闭，阀门A打开 4．（24-25八年级下·山东枣庄·期中）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 5．（24-25八年级下·辽宁沈阳·期末）图甲为活塞式抽水机结构图，图乙为小明同学根据图甲自制的活塞式抽水机。在制作和使用的过程中，以下做法合理的是（　　） A．随意选择任何材料制作阀门，都可以使抽水机正常工作 B．活塞与圆筒需紧密接触同时可以上下拉动活塞 C．将抽水机放置在密闭真空环境中使用 D．使用此抽水机抽水，活塞向下运动时，两个阀门都打开 二、填空题 6．（24-25八年级下·广东江门·期中）如图所示，是一种塑料做的方便衣钩，只要将它往很平的墙上一按，便牢牢地贴在墙上，并可以挂上衣服，衣钩能贴在墙上，这是由于有 作用在塑料衣钩上面，墙对塑料衣钩有 力使它保持静止状态。若塑料衣钩的面积是，在标准气压下（取），大气作用在塑料衣钩的压力是 N。 7．（24-25八年级下·吉林·期中）大气压与生活密切相关 (1)驻守青藏高原的战士用普通锅煮不熟饭，是因为气压随高度的增加而 （选填“增大”“减小”或“不变”），导致水的沸点 （选填“降低”、“不变”或“升高”）的缘故。 (2)如图简易的气压计，瓶内气压 （选填“大于”“等于”或“小于”）瓶外大气压。将这个瓶子从山脚带到山顶，玻璃管内水柱的高度h将 （选填“升高”或“降低”）。 8．小优查阅资料了解到某种活塞式抽水机的工作原理如下列图片所示，活塞跟筒壁紧密接触的同时又可以上下移动，A、B是只能向上开启的阀门。 (1)如图甲，当提起活塞时，阀门A受到 的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，气压 （选填“大于”或“小于”）外界大气压，于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门 进入圆筒。 (2)如图乙，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 进入圆筒的上部。 (3)如图丙，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 的作用下推开阀门B进入圆筒。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 9．（24-25八年级下·内蒙古呼伦贝尔·期中）如图是活塞式抽水机的工作原理图，使用时，提起活塞，阀门A在 的作用下关闭，活塞下面的空间气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 10．（24-25八年级下·河北石家庄·期中）如图，茶壶的质量是0.4kg，底面积为，装入2kg的水后，水面距离茶壶底面12cm，试完成下列问题。 (1)用手指堵住壶盖上的小孔，茶水不易倒出，这是 作用的缘故； (2)茶壶中的水对茶壶底面的压强为 Pa，茶壶中的水对底面的压力为 N； (3)此时，茶壶对桌面的压力是 N。 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·湖北武汉·期中）图甲是某小组用自己制作的简易活塞式抽水机抽水的情景。该抽水机的结构如图乙所示，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。当抽水机连续出水时，向上提起活塞，阀门A （填“打开”或“关闭”），低处的水受到 的作用推开阀门 B进入圆筒；压下活塞时，阀门 （填“A”或“B”）关闭，水受阻不能向下流动。 三、实验题 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·山西晋中·期中）跨学科实践可以提高学生的基本操作能力，小花在学习压强知识后利用身边的材料制作了活塞式抽水机，制作过程如下： 材料及工具：注射器、吸管、橡胶垫片、弹簧、细铁丝、电烙铁、小刀、热熔胶。 制作过程： ①将注射器的活塞取出，分开胶头与手柄，将手柄的前端用电烙铁烙出几个小孔，用小刀在胶头中心切出一个未切断的洞口（切一半留一半），制成单向阀门。 ②将注射器针筒的后端用电烙铁烙出小孔，插上吸管后用热熔胶粘合，制成出水口。 ③用废弃的圆珠笔笔盖底部的橡胶垫片、弹簧以及一根细铁丝按图甲所示的顺序组装后，再放入针筒底部，另一个单向阀门就做好了。 ④将改装后的活塞重新套入针筒中，就制成了一个如图乙所示的简易活塞式抽水机。 现象分析与原理： (1)将改装后的活塞重新套入针筒中在下压过程中会观察到什么现象？ (2)当向上拉动活塞杆时，观察到什么现象？结合大气压强知识解释原因。 (3)当再次向下按压活塞杆时，水如何流动？说明阀门状态及原理。 (4)思考交流：若制作过程中抽水效果不佳，可能是什么原因导致的？（答出1点即可） 四、计算题 15．抽水机也叫水泵，如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。（标准大气压为1.01×105Pa，g取9.8N/kg） (1)请计算在标准大气压下，活塞式抽水机最多可把水抽上来的高度约为多少米。 (2)活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，简述一下这样做的目的。 16．（24-25八年级下·河南·月考）高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上。它省时高效，深受消费者欢迎。已知某高压锅锅盖的面积约为450cm2，出气孔的横截面积为12mm2，压在出气孔上的安全阀的质量为72g。通过计算并对照图像说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？（注：外界气压为1×105Pa） 17．（24-25八年级下·四川绵阳·月考）如图所示是一个深度很浅的皮碗，现将皮碗压向水平的天花板，挤出皮碗下的全部空气，在大气压的作用下，皮碗象吸盘一样“平贴”在天花板上，皮碗的吸附面积为100cm2，皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中、（不计细线和皮碗的重量，取，大气压取1.0×105Pa） (1)要想吸盘不脱落，所挂物体的质量不得超过多少？ (2)设想细线下挂一边长为10cm，质量为500g的正方体物块时吸盘没有脱落（物块底面保持水平），剪断细线物块落在水平地面上无反弹和翻滚，从触地时开始计时，物块对地面的压强px随时间变化的关系如图所示（受力面积始终是正方形的底面积），压强减至时使保持不变。求t＝0时物块对地面的压力和t＝0.1s时为多少？ 14．（2025·辽宁·一模）课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动，同学们集思广益，各显身手，下面是小组同学们交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目实施】要制作简易活塞式抽水机，需要完成以下任务。 （1）首先需要了解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，就能看到水从低处升到高处，这是靠 的作用，使水升到高处的。 结合托里拆利实验，同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上抽水机提升水最大高度是 m（已知标准大气压，时，g取10N/kg；水的密度）。 （2）初步了解了活塞式抽水机的工作原理，大强设计了一个如图甲所示的抽水机，当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升，会发生的现象是 ； A．水从出水管S流出 B．圆筒内水随活塞继续上升 C．圆筒内水面开始下降 D．水保持在出水管S管口下方附近不动，既不上升也不下降 【项目改进】 （3）大强参照图乙所示的活塞式抽水机的结构，对自制抽水机进行了如下改进，如图丙所示： ①如图丙（a）所示，用洗衣液瓶盖制作活塞，并在中间放一枚钢珠做成如图乙所示的单向阀门A； ②如图丙（b）所示，用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门B； ③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进入圆管中。 ④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。 【项目反思】 （4）大强和同学们发现这样一个问题，自制的活塞式抽水机在工作前，向圆管内灌入一些水，抽水会更容易，这样做的主要目的是 。 （5）大强还发现每个小组制作的抽水机模型都各有特色，有的模型设计的非常精巧，有的模型运转的非常流畅，下列不能提高活塞式抽水机效率的是 。 A．减小活塞和管壁之间的摩擦 B．减小圆管的重量 C．减小活塞的重量 提示：抽水机的效率是指抽水机在工作时，将输入的能量（抽水机消耗的总能量）转化为有用功（即把水提升一定高度克服水的重力所做的功）的比例，抽水机效率越高，说明它在工作过程中能量的利用率越高，能量损失越小。 同学们在本次实践活动中收获很大，对物理学习产生了浓厚的兴趣，同学们又走出教室开展了探讨生活中其他抽水装置原理的活动，大家感受到物理知识真的很有用。 1 / 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 1、 选择题 1．C 2．C 3．B 4．D 5．B 二、填空题 6．大气压 摩擦 300 7．(1) 减小 降低 (2) 大于 升高 8．(1)大气压 小于 B (2)A (3)大气压 9．大气压 小于 10．(1)大气压 (2) 1200 4.8 (3)24 11． 有 变少 12．关闭 大气压 B 三、实验题 13．(1)活塞式抽水机 (2) 气体的压强 大于 (3)能 14．（1）将改装后的活塞重新套入针筒中，在下压活塞杆时，会观察到注射器胶头处单向阀门打开，针筒底部的单向阀门关闭，没有水进入针筒内。这是因为下压活塞时，针筒内的空间减小，气体被压缩，针筒内气压增大，大于外界大气压，推开注射器胶头处的单向阀门，推动针筒底部的单向阀门关闭，水无法进入针筒。 （2）当向上拉动活塞杆时，会观察到水从吸管进入针筒。原因是：向上拉动活塞杆时，注射器胶头处的单向阀门关闭，针筒内的空间增大，气压减小，小于外界大气压。在大气压的作用下，水会推开位于针筒底部的单向阀门，进入针筒内。 （3）当再次下压活塞时，针筒内部的空间被压缩，密闭空间内的气体和水受到挤压，压强增大。此时，活塞上的单向阀门因内部压强大于外部压强而打开，而针筒底部的单向阀门因受到向下的压力而关闭。 针筒内部的水在压强的作用下，只能通过活塞上打开的单向阀门向上运动，最终从针筒后端的吸管流出。 （4）若制作过程中抽水效果不佳，可能的原因有很多，以下是一些常见原因：单向阀门密封性不好，如果图甲中位于针筒底部的单向阀门或注射器胶头处制成的单向阀门密封不严，在抽水过程中会出现漏气现象，导致针筒内无法形成足够大的气压差，从而影响抽水效果。针筒或吸管有漏气处，在制作过程中，如果针筒与吸管的连接处用热熔胶粘合不紧密，或者针筒本身存在裂缝等缺陷，都会导致漏气，使针筒内不能形成有效的压强差，进而影响抽水效果。 四、计算题 15．(1) (2)见解析 【详解】（1）由公式得，活塞式抽水机最多可把水抽上来的高度 也就是说大气压只能支持高约10.3m的水柱。 （2）因为活塞式抽水机是利用大气压来工作的，所以活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，将里面空气排出，同时增加活塞与圆筒密闭性，当活塞上移时，活塞下边才能出现真空，这样大气压才能把水压入圆筒。 16．115℃ 【详解】以限压阀为研究对象，它受到三个力的作用，锅内气体向上的压力为；限压阀自身的重力，锅外的大气压；这三个力的关系 锅内外气体、限压阀产生的压强之间的关系 得到锅内气体的压强为 根据图乙可知，此时锅内最高温度大约为115℃。 17．(1)100kg (2)15N，500Pa 【详解】（1）由可知，大气对皮碗向上的压力 大气对皮碗的压力与皮碗和物体的总重力二力平衡，大小相等，不计皮碗的重力，皮碗所能承受物体的最大重力 由可知，物体的最大质量 （2）从图丙可以看出当t＝0时，，则物块对地面的压力 当t＝0.1s时，物块静止在地面上，对地面的压强为 14．大气压 10.13 C 大于 见解析 B 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $