内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
第九章 压 强
第4节 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
【新知梳理】
1. 活塞式抽水机是利用________将水从____处抽到____处。它的抽水原理和注射器吸取药液的原理相同。
2. 活塞式抽水机的活塞跟筒壁______接触同时可以______移动。有两个只能向____开启的阀门。
【随堂练习】
1. 活塞式抽水机能把水抽上来主要利用了( )
A. 液体压强 B. 大气压强
C. 固体压强 D. 水的重力
2. 如图所示的活塞式抽水机,如果活塞和圆筒之间出现漏气现象,反复提压手柄的过程中,下列说法正确的是( )
A. 可以抽水,抽水速度比原来变慢
B. 可以抽水,抽水速度和正常相同
C. 可以抽水,只能抽出一点点水
D. 不能抽水
3. 如图所示,活塞式抽水机的压柄的A端被压到最低。根据你观察和思考,关于活塞式抽水机的出水口位置的几种说法中正确的是( )
A. 只能在活塞的上方
B. 只能在活塞的下方
C. 可在活塞的上方或下方
D. 可以与进水口合二为一
4. 如图所示为正常工作的活塞式抽水机。
(1) 提起活塞,阀门B______(填“打开”或“关闭”),阀门A______(填“打开”或“关闭”);这时的水流方向是__________________________(填“通过阀门A流进活塞下方”或“通过阀门B流到活塞上方”)。
(2) 压下活塞,阀门B______(填“打开”或“关闭”),阀门A______(填“打开”或“关闭”);这时的水流方向是________________________(填“通过阀门A流进活塞下方”或“通过阀门B流到活塞上方”)。
(3) 安装后首次使用(或长时间不用)的活塞式抽水机工作前,往往需要向圆筒内灌入几杯水,这样做的目的是什么?
【基础过关】
1. 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:
(1) 如图甲所示,当在Q点对手柄PQ施加______(填“向上”或“向下”)的作用力时,圆筒中的活塞向上运动,阀门____(填“A”或“B”)打开,水在________(填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门流入圆筒。
(2) 如图乙所示,活塞向下运动时,阀门B在______(填“大气压”或“水压”)作用下关闭,而阀门A打开,圆筒中的水不断上升到活塞上方。
(3) 如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,手柄上P点受到的阻力方向______(填“向上”或“向下”),圆筒上方的水从出水管口流出;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)。
2. 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. 利用船闸让船通行
C. 用吸盘挂钩挂物体
D. 用注射器吸取药液
【能力进阶】
3. 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. 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,修剪后的瓶底外径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______(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______________________
____________________。(标准大气压约为105Pa)
(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1/6。如果在月球科研站内使用这种抽水机,那么抽起水的最大高度约是______m。
5. 阅读材料,回答问题。
在日常生活中,装有洗手液或洗发液的瓶子,其瓶盖都是按压式的,如图甲所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢?液体是怎么“吸”上来的?
洗手液瓶中有个按压式吸液结构,它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成,如图乙所示,其中进液阀门和出液阀门是塑料小球,进液阀门位于弹簧下端,出液阀门位于活塞上端。
使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”出瓶外。
(1)按压式瓶盖的工作原理和( )原理相同。A.活塞式抽水机
B.飞机机翼
C.液体压强计
(2)向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入储液筒,是因为瓶中气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)储液筒中气压。
(3)如果在使用按压式洗手液瓶时,故意将瓶盖与瓶口之间留一条缝隙(即不密封),反复按压活塞_________(选填“能”或“不能”)挤出洗手液,请说明理由:________。
参考答案
【新知梳理】
1、大气压;低;高;2、紧密;上下;上;
【随堂练习】
1、B;2、D;3、A;4、(1)关闭;打开;通过阀门A流进活塞下方;(2)打开;关闭;通过阀门B流到活塞上方;(3)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,这样做的目的是排出活塞下方的空气,增加密闭性;
【基础过关】
1、向下;B;大气压;水压;向下;水管与抽水机接头处漏气;2、B;
【能力进阶】
3、B;4、A;大气压;打开;大气压能够支持的最高水柱约是10m;60;5、A;大于;能;瓶内气压始终等于外界大气压;
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