9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 同步练 2025-2026学年人教版物理八年级下册

9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 同步练习 一、单选题 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．浮力 D．重力 2．围绕在我们身边的空气，除了提供生命必需的氧气、阻挡有害辐射等，还被用来造福人类。下列实例中，不属于利用大气压的是（　　） A．利用吸管吸饮料 B．塑料吸盘吸附在玻璃表面 C．将注射器针筒内的药液向外推出 D．活塞式抽水机将低处的水抽到高处 3．工程师利用风洞实验室对形状不同的飞行器模型进行测试，如图所示。如果各模型的质量相同且空气流动速度相同时，使用下列四种模型，能够使测试仪器所受压力最大的是（　　） A． B． C． D． 4．小明在玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气），然后托住纸片，将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下（如图所示）。小明的实验目的是探究（　　） A．大气压强有多大 B．大气对各个方向是否都有压强 C．水的重力与大气压力之间的关系 D．液体向各个方向都有压强 5．如图所示的是活塞式抽水机结构示意图，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，抽水速度比原来慢 B．可以抽水，抽水速度和原来相同 C．可以抽水，只能抽出一点点水 D．不能抽水 6．实验课上，老师用如图所示的装置测量大气压的值。在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降。这个实验叫做托里拆利实验，对于此实验以下说法中正确的是（  ） A．管中水银面静止时，玻璃管内水银面上方气压等于管外大气压 B．玻璃管口始终不离开水银面，如果将玻璃管竖直向上提一点，管内外水银高度差会变大 C．将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差不变 D．如果在管顶开一个小孔，水银柱将会在大气压的作用下向上喷出来 7．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 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 二、填空题 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．如图所示的是活塞式抽水机的工作原理图，使用时，提起活塞，阀门______（选填“A”或“B”）关闭；管外的水在______的作用下进入圆筒。 11．如图所示，是用来测量大气压的托里拆利实验，实验中使用水银的原因是水银____（选填“密度大”“有毒”或“颜色容易辨别”），测量值为____cmHg，运动员所携带的水银气压计就是由该原理制成的，海拔越高，大气压越____（选填“大”或“小”）。 12．活塞式抽水机的工作原理如图所示，当活塞被从圆筒底部提起时，阀门A ______（选填“打开”或者“关闭”），地下水在______的作用下推开阀门 B，进入圆筒中。 13．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。 三、实验题 14．【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：________。 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。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 同步练习》参考答案 1．B 【详解】活塞式抽水机是利用活塞的上下移动来排出空气，造成内外气压差而使水在大气压作用下上升抽出。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】A．用吸管吸饮料时，吸气时，管内气体压强减小，饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里，故A不符合题意； B．将塑料吸盘吸附在玻璃表面，吸盘内的空气被排出，气体压强变小，在外界大气压的作用下吸盘被压在玻璃上，故B不符合题意； C．把药液向外推出，是靠活塞推进产生的压强，不是利用大气压强，故C符合题意； D．活塞式抽水机是利用大气压将低处的水抽到高处，故D不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】A．由于空气流过时，流速越大的位置压强越小，所以上凸下平的结构能使空气流过上表面时流速较大，压强较小，流过下表面的流速小，压强大，所以下表面受到的压力大于上表面受到的压力，从而产生向上的升力，A中的模型会给测试仪器产生向上的拉力，使模型对测试仪器的压力小于重力，故A不符合题意； B．上平下凸的结构能使空气流过下表面时流速较大，压强较大，流过下表面的流速大，压强小，所以下表面受到的压力小于上表面受到的压力，从而产生向下的压力，使模型对测试仪器的压力大于重力，故B符合题意； CD．模型上下表面形状相同时，上下表面的空气流动速度相同，压强相等，产生的压强相互抵消，压强差为零，因此模型给测试仪器的压力等于重力，故CD不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】玻璃杯中装满水，手托住硬纸片向各个方向倾斜，纸片没有落下，说明纸片受到力的作用，说明大气压向各个方向都有压强，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．D 【详解】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，使筒内无法形成足够的气压差，不能抽水，故D正确，ABC错误。 故选D。 6．C 【详解】A．管中水银面静止时，玻璃管内水银面上方是真空，气压为0。A错误； B．玻璃管口始终不离开水银面，如果将玻璃管竖直向上提一点，外界大气压不变，根据可知，管内外水银高度差还是不变，B错误； C．将玻璃管稍微倾斜，由于外界大气压不变，根据可知，管内外水银面高度差不变，C正确； D．如果在管顶开一个小孔，会有空气进入玻璃管，水银柱将会下降，不是向上喷出来，D错误。 7．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。 8．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． 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． A 大气压 【详解】[1][2]当提起活塞时，A阀门关闭，A阀门将上方水向上提升，B阀门打开，在外界大气压的作用下，水从进水管通过阀门B进入阀门AB之间的空间。 11． 密度大 75 小 【详解】[1][2][3]图中有玻璃管和水银，是托里拆利实验，用来测量大气压值的。水银的密度在液体中最大，方便测量，要是用水，那水柱得10多米，不方便测量。图中管内外水银面的高度差是75cm，它产生的压强与大气压大小相等，因此大气压值是75cmHg。海拔越高，空气越稀薄，气压强越小。 12． 关闭 大气压 【详解】[1][2]活塞式抽水机是利用大气压来抽水的，下压活塞式抽水机的压柄，活塞向上提起时，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。 13． 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。 14．(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？ 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。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $