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

第四节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 【题型1 基础原理】 1 【题型2 结构与工作过程题】 3 【题型3 实验探究题（跨学科实践常考）】 7 【题型4 综合应用题】 11 【题型 1基础原理】 1.活塞式抽水机能够抽水，是因为它（ ）​ A. 产生了比大气压更大的压力​ B. 利用大气压将水 “压” 入缸筒​ C. 改变了水的密度​ D. 减小了水的重力​ 【答案】B​ 【详解】抽水机的吸水过程依赖大气压：外界大气压大于缸筒内气压时，水被压入缸筒，无需产生比大气压更大的压力，B 正确；A、C、D 均不符合物理原理。​ 2.关于大气压与抽水机的关系，下列说法正确的是（ ） A.抽水机抽水高度不受大气压限制 B.大气压越大，抽水机的吸水高度越高 C.抽水机在月球上也能正常工作 D.抽水机的出水高度与大气压无关 【答案】B 【详解】大气压能支撑的水柱高度有限（标准大气压下约 10.3m），故抽水机吸水高度受大气压限制，A 错误；大气压越大，能支撑的水柱越高，吸水高度越高，B 正确；月球上无大气层，无大气压，抽水机无法吸水，C 错误；出水高度与活塞推力、缸筒密封性相关，但吸水高度依赖大气压，间接影响出水，D 错误。 3.简易活塞式抽水机常用于（ ）​ A. 抽取深井中的水（深度超过 10m）​ B. 家庭自来水供水​ C. 小型鱼缸换水​ D. 大型农田灌溉​ 【答案】C​ 【详解】简易抽水机吸水高度有限（受大气压和密封性限制），适合小型、浅水源的抽水场景，如鱼缸换水，C 正确；深井水深超过 10m 时，大气压无法支撑水柱，A 错误；家庭自来水供水依赖水泵加压，B 错误；大型农田灌溉需大功率抽水设备，D 错误。 4.入夏以来，许昌地区干旱少雨，为了缓解旱情，农民采用抽水机抽水灌溉。抽水机有很多种，如图是一种活塞式抽水机，它是利用 来工作的，它最多可以把水抽高 米。（p大气压=1×105Pa，ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】 大气压 10 【详解】[1]活塞式抽水机是利用大气压来工作的。当活塞提起时，圆筒内的气压减小，大气压就将水压入圆筒内，从而实现了抽水。 [2]根据液体压强公式，可以得到水柱的高度的表达式为，将已知的大气压，水的密度，以及代入上式，得到。 5.办公室有一个简单的抽水机，当用手连续按压上部塑料筒时，水就会流出来；再按一下水管上方的黄色按钮，会听到“哧”的一声，筒内的水立刻退回到水桶内。如果塑料筒穿孔或者连接部分密封不好，设备无法正常抽水。关于这个设备，下列说法中正确的是（　　）    A．向下按压塑料筒时，塑料筒内气体压强会变小 B．水由于塑料筒的吸引力而升上来 C．按下黄色按钮，水桶内的气压会变大 D．该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压，利用内外压强差将水压出桶外 【答案】D 【详解】A．向下连续按压上部塑料筒时，塑料筒内气体压强会变大，塑料桶内的空气进入水桶，水桶内气体质量变大，压强会变大，故A错误； B．水桶内部气压变大，大于外界的气压，在内部气压的作用下，水被压上来，故B错误； C．按下黄色按钮，水桶内的气压会变小，水退回桶内，故C错误； D．该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压，使得筒内气压大于外界气压，利用内外压强差将水压出桶外，故D正确。 故选D。 6.活塞式抽水机工作原理：提起活塞时，上方阀门受到大气压的作用而关闭，活塞下面的气压 外界的大气压，低处的水受到 的作用推开下方阀门进入圆筒；压下活塞时，下方阀门被水压下而关闭，水受阻不能向下流动，冲开上方阀门进入圆筒的上部；再提起活塞时，活塞上面的水迫使上方阀门关闭，水从出水管流出。 【答案】 小于 大气压 【详解】[1][2]活塞式抽水机是利用大气压工作的。提起活塞时，上方阀门受到大气压的作用而关闭，活塞下面的气压小于外界的大气压，低处的水受到大气压的作用推开下方阀门进入圆筒；压下活塞时，下方阀门被水压下而关闭，水受压而冲开上方阀门进入圆筒的上部；再提起活塞时，活塞上面的水迫使上方阀门关闭，水从出水管流出。 【题型 2结构与工作过程题】 7.关于活塞式抽水机的结构，下列说法错误的是（ ）​ A.进水阀和出水阀都是单向阀，保证水流方向​ B.活塞需与缸筒紧密贴合，防止漏气​ C.缸筒底部必须与水源相连通​ D.摇柄的作用是直接推动水流动​ 【答案】D​ 【详解】摇柄的作用是带动活塞上下运动，改变缸筒内气压，间接实现吸水和排水，而非直接推动水流，D 错误；A、B、C 均为抽水机正常工作的必要条件。​ 8.简易活塞式抽水机中，单向阀的作用是（ ）​ A.调节抽水速度​ B.防止水倒流，保证水流单向流动​ C.增大抽水压力​ D.减小缸筒内的摩擦力​ 【答案】B​ 【详解】单向阀（进水阀、出水阀）只能向一个方向打开，活塞上移时进水阀开、出水阀关，活塞下移时进水阀关、出水阀开，避免水倒流，确保水流从水源→缸筒→出水口的单向流动。 9.活塞式抽水机是利用 把水从低处抽到高处的。使用时，提起活塞，阀门B （选填 “打开”或“关闭”，下空同），低处的水冲开阀门A进入圆筒；下压活塞，阀门A ，水冲开阀门B涌到活塞上面。 【答案】 大气压/大气压强 关闭 关闭 【详解】[1]活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处。 [2]由图知道，活塞式抽水机在使用时，提起活塞，阀门B在活塞上面水的压力作用下关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压小于外界大气压，于是，低处的水在大气压的作用下推开阀门A进入圆筒。 [3]当压下活塞时，阀门A受水的压力而关闭，水不能向下流，于是阀门A与阀门B之间的水就冲开阀门B涌到活塞上面。 10.项目主题：制作简易活塞式抽水机。 项目提出：小慧学习完第九章《压强》的知识后，想要自制一个简易活塞式抽水机。 项目实施： 任务一   了解活塞式抽水机的结构及工作原理 （1）如图甲所示是活塞式抽水机工作原理图，活塞与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。活塞式抽水机工作时，活塞向上移动，　　　　　　　阀门关闭，水在　　　　　　　的作用下向上运动，冲开　　　　　　　阀门流入圆筒； 任务二   设计活塞式抽水机 （2）小慧了解了活塞式抽水机的工作原理，便开始思考选择什么样的材料来制作模型，她找到硬塑料瓶子充当圆筒，又找来筷子充当活塞杆，还需要哪些材料？　　　　　　　 任务三   制作活塞式抽水机 （3）小慧剪下瓶子的瓶底，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。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。用胶带把塑料片的一边黏在活塞上，使塑料片能盖住孔b，作为一个阀门。把玻璃球放在瓶子里，玻璃球的作用是　　　　　　　。装上活塞，抽水机就组装好了。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； 任务四   测试活塞式抽水机的性能 （4）活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，其目的是　　　　　　　； 项目拓展 （5）活塞式抽水机模型，如乙图所示，当活塞不断上升时，拉力F的大小及水对活塞的压强p将（　　） A.F先增大后不变，p不变 B.F先减小后增大，p先减小后不变 C.F先增大后不变，p先减小后不变 D.F、p都不断增大 【答案】（1）    ①. A    ②. 大气压    ③. B     （2）见解析     （3）【详解】见解析     （4）排出圆筒内的空气     （5）C      (1)小问详解： [1][2][3]活塞式抽水机工作时，活塞向上移动，A阀门关闭，阀门A下方的圆筒内气压减小，小于水面 上方的大气压，水在大气压的作用下向上运动，冲开B阀门流入圆筒。 (2)小问详解： 制作简易抽水机，可以用硬塑料瓶子充当圆筒，筷子充当活塞杆，还需要一个塑料片、一个玻璃球做阀门，一个塑料管做出水管，还需要一个橡皮膏用来固定活塞杆、阀门和出水口。 (3)小问详解： 在活塞式抽水机中，把玻璃球放在瓶子里，当活塞下压时，水的压力会使玻璃球堵住进水口，阻止水从进水口流回水中，起到单向阀门的作用，保证水只能向上流动。 (4)小问详解： 活塞式抽水机在工作前，向圆筒内灌入几杯水，目的是排出圆筒内的空气，使圆筒内形成更接近真空的环境，这样在外界大气压的作用下，水更容易被压入圆筒内。 (5)小问详解： 当活塞不断上升时，抽水机内的水柱高度不断增加，由于大气压大于水柱产生的压强，故多余的压强传递给活塞；即水对活塞的压强，大气压不变，随着h的增大，水对活塞的压强减小；但当水柱被提升到10米左右时，水柱就不会再升高(一个标准大气压支持大约10米高水柱)，水对活塞的压强减小为0并保持不变。即整个过程中，p先减小后不变； 当水柱没有到达最高之前，以活塞为研究对象，受力情况如图所示(不计活塞重力): 可以认为是匀速拉动活塞的，根据力的平衡条件有，拉力① 根据前面分析可知，水对活塞的压强先减小，由①式可知，拉力先增大(大气压力不变)； 当水柱高度达到10米左右时，由于水不会再上升，水对活塞的压强减小为0并保持不变，则拉力增大到等于大气压力后也不再变化； 由以上分析可知，即整个过程中，拉力F先增大后不变，p先减小后不变，故选C。 【题型 3实验探究题（跨学科实践常考）】 11.【项目提出】学习小组利用生活中的物品自制了如图所示的简易活塞式抽水机。测试过程中，他们发现不同小组的抽水机工作效率差异较大，他们猜想抽水机的工作效率是否与活塞拉动的竖直距离有关呢？ 【项目实施】 (1)小组同学利用同一款抽水机进行探究。当活塞提起向上运动时，玻璃球 （选填“打开”或“关闭”）进水口； (2)他们改变活塞拉动的竖直距离，测量每10秒抽出水的质量，多次实验寻找规律。实验中小组同学是通过 来反映抽水机工作效率的； (3)请你设计一个记录实验数据的表格 ； 【项目拓展】 (4)小组同学发现活塞的密封性不严，也会导致抽水机工作效率低。改进时小组同学对活塞的气密性进行调查发现：小型打气筒会采用橡胶材质的活塞环；汽车发动机等领域会采用金属材质的活塞环。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题： 。 【答案】(1)打开 (2)每10秒抽水的质量 (3) 序号 活塞每次拉动的竖直距离s/cm 每10秒抽出水的质量m/g 1 2 3 … (4)活塞的密封性是否与活塞的材质有关？ 【详解】（1）当活塞提起向上运动时，阀门关闭，活塞下面的气体质量不变，体积变大，密度变小，压强变小，小于大气压，在大气压的作用下，玻璃球打开进水口。 （2）他们改变活塞拉动的竖直距离，测量每10秒抽出水的质量，多次实验寻找规律。实验中小组同学是通过每10秒抽水的质量来反映抽水机工作效率的，每10秒抽水的质量越多，表示抽水机工作效率越大。 （3）实验过程中，他们多次改变活塞拉动的竖直距离，测量对应的每10秒抽出水的质量，所以实验中应记录活塞每次拉动的竖直距离s与每10秒抽出水的质量m，距离与质量均较小，单位分别用cm、g，表格设计如下： 序号 活塞每次拉动的竖直距离s/cm 每10秒抽出水的质量m/g 1 2 3 … （4）小组同学发现活塞的密封性不严，也会导致抽水机工作效率低。改进时小组同学对活塞的气密性进行调查发现：小型打气筒会采用橡胶材质的活塞环；汽车发动机等领域会采用金属材质的活塞环，说明不同材质的活塞环的气密性可能不同，由此可以提出的探究科学问题为活塞的密封性是否与活塞的材质有关？ 12.阅读下面短文，回答问题。抽水机也叫水泵，是一种利用大气压强的抽水工具。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。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 （3）下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是 ______。 A.吸盘紧紧吸在墙上 B.用吸尘器吸尘 C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上 （4）在大气压为1×105Pa时，该抽水机提升水的最大高度是_____m（g取10N/kg），在海拔3000m的 青藏高原该抽水机提升水的最大高度 ______（选填“高于”“低于”或“等于”）在珠海提升的最大高度。 【答案】（1）小于；B；（2）A；（3）B；（4）10；低于。 【详解】（1）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。 由图可知，井里的水又在大气压的作用下推开阀门B。 （2）有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水，形成水膜，增强活塞与筒壁间的气密性。 （3）A．把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了墙上，在钩上可以挂衣服，利用了大气压，故 A不符合题意； B．用吸尘器吸尘土时，主要是利用了流体流速与压强的关系，并非单纯依靠大气压，故B符合题意； C．用力吸气，吸管内的气压小于外界大气压，牛奶在外界大气压的作用下，被压入口内，利用了大气压，故C不符合题意； D．手机保护膜吸附在手机屏幕上，也是因为保护膜和屏幕之间的空气被挤出，外界大气压使其吸附在屏幕上。故D不符合题意。 故选B。 （4）在海拔3000m以内，每升高10m大气压降低100Pa，3000m的山顶上气压降低300×100Pa=30000Pa，则山顶气压1.0×105Pa-30000Pa=7×104Pa在大气压为1×105Pa时，该抽水机提升水的最大高度是： h=p/ρg=1×105Pa/1.0×103kg/m3×10N/kg=10m； 海拔高，气压低，3000m的山顶上气压降低，所以最大高度低于在珠海提升的最大高度。 13.若制作简易抽水机时，活塞与缸筒之间缝隙较大，会导致的现象是（ ）​ A. 抽水速度变快​ B. 缸筒内气压无法有效减小，难以吸水​ C. 出水阀无法打开​ D. 摇柄转动更省力​ 【答案】B​ 【详解】活塞与缸筒缝隙大会导致漏气，活塞上移时，缸筒内气压无法低于外界大气压，无法形成气压差，水不能被吸入缸筒，B 正确；缝隙大时抽水速度变慢、摇柄转动费力，出水阀是否打开与气压差相关，与缝隙大小无直接关系，A、C、D 错误。​ 14.用简易活塞式抽水机抽水时，若水源高度高于缸筒顶部，下列说法正确的是（ ）​ A.抽水更省力，因为水会自动流入缸筒​ B.无法抽水，因为大气压无法支撑过高的水柱​ C.抽水效果不变​ D.会导致水倒流回水源​ 【答案】A​ 【详解】当水源高于缸筒顶部时，水在重力作用下可自动流入缸筒，无需依赖大气压形成气压差，抽水时只需通过活塞下移排出水，更省力，A 正确；B、C、D 错误。​ 15.小明家利用离心式水泵将河里的水抽到鱼塘中，题图甲是离心式水泵结构示意图。离心式水泵的抽水高度称为扬程，扬程等于吸水扬程和压水扬程的总和，吸水扬程是水泵能把水从水源抽吸到水泵轴线的垂直高度，压水扬程是水泵能把水从水泵轴线往上压到排水管出水口的垂直高度。 (1)水泵启动时，叶轮带动水泵里的水高速旋转，水被压入排水管，叶轮附近水的压强 （选填“增大”或“减小”），河里的水在 的作用下进入水泵； (2)如图乙所示，离心式水泵应放在位置 （选填“A”或“B”）； 【答案】(1) 减小 大气压 (2)A 【详解】（1）[1][2]叶轮高速运动，带动水流高速运动，根据流体流速大压强小的特点，叶轮附近水的压强减小；离心式水泵是利用大气压原理工作，使河水在大气压的作用下进入水泵。 （2）大气压最高撑起约10m的水柱，故吸水扬程最大为10m；离心式水泵应放在其吸水扬程最大值以内，A处高度为4m，B处高度为11.8m，A在吸水扬程范围内，B超出吸水扬程范围，故离心式水泵应放在位置A。 【题型 4综合应用题】 16.抽水机也叫水泵，下图是活塞式抽水机工作原理的示意图。 (1)请计算在标准大气压下，活塞式抽水机最多可把水抽的高度约为多少米。（标准大气压取1.01×105Pa，g取9.8N/kg） (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)10.3m (2)见解析 【详解】（1）由公式得，活塞式抽水机最多可把水抽的高度 也就是说大气压只能支持高约10.3m的水柱。 （2）活塞式抽水机的工作原理是大气压，在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，这样做的目的是排出空气，增加密闭性。 17.阅读短文，回答文后的问题 按压式瓶盖 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到储液筒。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．钢笔灌墨水 B．吸尘器 C．帕斯卡裂桶实验 D．汽油机 （2）洗手液能被“吸”上来是利用了_______。 （3）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”） （4）如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖，_______挤出洗手液。（选填“能”或“不能”） 【答案】A 大气压 大于 能 【解析】 （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，利用的是大气压。 A、在钢笔吸墨水的过程中，挤出管内空气，松开手后，管内气压小于外界大气压，墨水在外界大气压的作用下压入管内，符合题意； B、吸尘器在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入，不符合题意； C、帕斯卡裂桶实验是利用了液体压强与深度的关系，与大气压无关，不符合题意； D、汽油机是将空气与汽油的混合气，在吸气冲程中被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生内能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能，与大气压无关，不符合题意； （2）由（1）可知，洗手液能被“吸”上来是利用了大气压； （3）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； （4）因为太空舱内也有空气，而这种瓶装洗手液瓶盖是利用大气压工作的，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。 8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 【题型1 基础原理】 1 【题型2 结构与工作过程题】 2 【题型3 实验探究题（跨学科实践常考）】 4 【题型4 综合应用题】 6 【题型 1基础原理】 1.活塞式抽水机能够抽水，是因为它（ ）​ A. 产生了比大气压更大的压力​ B. 利用大气压将水 “压” 入缸筒​ C. 改变了水的密度​ D. 减小了水的重力​ 2.关于大气压与抽水机的关系，下列说法正确的是（ ） A.抽水机抽水高度不受大气压限制 B.大气压越大，抽水机的吸水高度越高 C.抽水机在月球上也能正常工作 D.抽水机的出水高度与大气压无关 3.简易活塞式抽水机常用于（ ）​ A. 抽取深井中的水（深度超过 10m）​ B. 家庭自来水供水​ C. 小型鱼缸换水​ D. 大型农田灌溉​ 4.入夏以来，许昌地区干旱少雨，为了缓解旱情，农民采用抽水机抽水灌溉。抽水机有很多种，如图是一种活塞式抽水机，它是利用 来工作的，它最多可以把水抽高 米。（p大气压=1×105Pa，ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg） 5.办公室有一个简单的抽水机，当用手连续按压上部塑料筒时，水就会流出来；再按一下水管上方的黄色按钮，会听到“哧”的一声，筒内的水立刻退回到水桶内。如果塑料筒穿孔或者连接部分密封不好，设备无法正常抽水。关于这个设备，下列说法中正确的是（　　）    A．向下按压塑料筒时，塑料筒内气体压强会变小 B．水由于塑料筒的吸引力而升上来 C．按下黄色按钮，水桶内的气压会变大 D．该设备能抽水是因为按压增大了桶内气压，利用内外压强差将水压出桶外 6.活塞式抽水机工作原理：提起活塞时，上方阀门受到大气压的作用而关闭，活塞下面的气压 外界的大气压，低处的水受到 的作用推开下方阀门进入圆筒；压下活塞时，下方阀门被水压下而关闭，水受阻不能向下流动，冲开上方阀门进入圆筒的上部；再提起活塞时，活塞上面的水迫使上方阀门关闭，水从出水管流出。 【题型 2结构与工作过程题】 7.关于活塞式抽水机的结构，下列说法错误的是（ ）​ A.进水阀和出水阀都是单向阀，保证水流方向​ B.活塞需与缸筒紧密贴合，防止漏气​ C.缸筒底部必须与水源相连通​ D.摇柄的作用是直接推动水流动​ 8.简易活塞式抽水机中，单向阀的作用是（ ）​ A.调节抽水速度​ B.防止水倒流，保证水流单向流动​ C.增大抽水压力​ D.减小缸筒内的摩擦力​ 9.活塞式抽水机是利用 把水从低处抽到高处的。使用时，提起活塞，阀门B （选填 “打开”或“关闭”，下空同），低处的水冲开阀门A进入圆筒；下压活塞，阀门A ，水冲开阀门B涌到活塞上面。 10.项目主题：制作简易活塞式抽水机。 项目提出：小慧学习完第九章《压强》的知识后，想要自制一个简易活塞式抽水机。 项目实施： 任务一   了解活塞式抽水机的结构及工作原理 （1）如图甲所示是活塞式抽水机工作原理图，活塞与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。活塞式抽水机工作时，活塞向上移动，　　　　　　　阀门关闭，水在　　　　　　　的作用下向上运动，冲开　　　　　　　阀门流入圆筒； 任务二   设计活塞式抽水机 （2）小慧了解了活塞式抽水机的工作原理，便开始思考选择什么样的材料来制作模型，她找到硬塑料瓶子充当圆筒，又找来筷子充当活塞杆，还需要哪些材料？　　　　　　　 任务三   制作活塞式抽水机 （3）小慧剪下瓶子的瓶底，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。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。用胶带把塑料片的一边黏在活塞上，使塑料片能盖住孔b，作为一个阀门。把玻璃球放在瓶子里，玻璃球的作用是　　　　　　　。装上活塞，抽水机就组装好了。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； 任务四   测试活塞式抽水机的性能 （4）活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，其目的是　　　　　　　； 项目拓展 （5）活塞式抽水机模型，如乙图所示，当活塞不断上升时，拉力F的大小及水对活塞的压强p将（　　） A.F先增大后不变，p不变 B.F先减小后增大，p先减小后不变 C.F先增大后不变，p先减小后不变 D.F、p都不断增大 【题型 3实验探究题（跨学科实践常考）】 11.【项目提出】学习小组利用生活中的物品自制了如图所示的简易活塞式抽水机。测试过程中，他们发现不同小组的抽水机工作效率差异较大，他们猜想抽水机的工作效率是否与活塞拉动的竖直距离有关呢？ 【项目实施】 (1)小组同学利用同一款抽水机进行探究。当活塞提起向上运动时，玻璃球 （选填“打开”或“关闭”）进水口； (2)他们改变活塞拉动的竖直距离，测量每10秒抽出水的质量，多次实验寻找规律。实验中小组同学是通过 来反映抽水机工作效率的； (3)请你设计一个记录实验数据的表格 ； 【项目拓展】 (4)小组同学发现活塞的密封性不严，也会导致抽水机工作效率低。改进时小组同学对活塞的气密性进行调查发现：小型打气筒会采用橡胶材质的活塞环；汽车发动机等领域会采用金属材质的活塞环。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题： 。 12.阅读下面短文，回答问题。抽水机也叫水泵，是一种利用大气压强的抽水工具。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。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 （3）下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是 ______。 A.吸盘紧紧吸在墙上 B.用吸尘器吸尘 C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上 （4）在大气压为1×105Pa时，该抽水机提升水的最大高度是_____m（g取10N/kg），在海拔3000m的 青藏高原该抽水机提升水的最大高度 ______（选填“高于”“低于”或“等于”）在珠海提升的最大高度。 13.若制作简易抽水机时，活塞与缸筒之间缝隙较大，会导致的现象是（ ）​ A. 抽水速度变快​ B. 缸筒内气压无法有效减小，难以吸水​ C. 出水阀无法打开​ D. 摇柄转动更省力​ 14.用简易活塞式抽水机抽水时，若水源高度高于缸筒顶部，下列说法正确的是（ ）​ A.抽水更省力，因为水会自动流入缸筒​ B.无法抽水，因为大气压无法支撑过高的水柱​ C.抽水效果不变​ D.会导致水倒流回水源​ 15.小明家利用离心式水泵将河里的水抽到鱼塘中，题图甲是离心式水泵结构示意图。离心式水泵的抽水高度称为扬程，扬程等于吸水扬程和压水扬程的总和，吸水扬程是水泵能把水从水源抽吸到水泵轴线的垂直高度，压水扬程是水泵能把水从水泵轴线往上压到排水管出水口的垂直高度。 (1)水泵启动时，叶轮带动水泵里的水高速旋转，水被压入排水管，叶轮附近水的压强 （选填“增大”或“减小”），河里的水在 的作用下进入水泵； (2)如图乙所示，离心式水泵应放在位置 （选填“A”或“B”）； 【题型 4综合应用题】 16.抽水机也叫水泵，下图是活塞式抽水机工作原理的示意图。 (1)请计算在标准大气压下，活塞式抽水机最多可把水抽的高度约为多少米。（标准大气压取1.01×105Pa，g取9.8N/kg） (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。 17.阅读短文，回答文后的问题 按压式瓶盖 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到储液筒。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．钢笔灌墨水 B．吸尘器 C．帕斯卡裂桶实验 D．汽油机 （2）洗手液能被“吸”上来是利用了_______。 （3）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”） （4）如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖，_______挤出洗手液。（选填“能”或“不能”） 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $