9.4 跨学科实践制作简易活塞式抽水机 同步练 （含答案）2024-2025学年物理人教版八年级下册
文档属性
| 名称 | 9.4 跨学科实践制作简易活塞式抽水机 同步练 （含答案）2024-2025学年物理人教版八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 238.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-01-15 22:06:02 | ||
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文档简介
第4节 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
制作简易活塞式抽水机
1.(2024石家庄期末)在如图所示的实例中,不属于大气压的应用的是 ( )
A.吸盘挂钩贴墙壁 B.用注射器将药液注入肌肉
C.活塞式抽水机 D.利用吸管吸饮料
2.下面四个选项中的装置,主要是利用连通器原理工作的是 ( )
A.船闸 B.活塞式抽水机
C.液体压强计 D.盆景自动给水装置
3.(新考法)物理课上,张老师用一根塑料管和一张硬纸板,制作了人力抽水机,将塑料管竖直插入水盆中,将硬纸板压在管子的上端,用大拇指按着硬纸板的半边,上下用力抖动塑料管,水从塑料管口喷出。
(1)当把塑料管向上拉动时,上方的硬纸板密封了塑料管,此时管中的水 (选填“会”或“不会”)全部流出,原因是 。
(2)当到达某一个高度,突然向下抖动塑料管,管中的水由于 继续向上运动,此时下方的水进入塑料管中,如此反复,水不断向上运动而喷出。
4.假如地球周围没有了大气层,下列的选项中不再发生的是 。
①人们通过声音辨别方位;②马德堡半球实验;③水往低处流;④用天平称质量;⑤抽水机抽水。
5.下压活塞式抽水机的压柄,工作示意图如图所示,此时活塞向上提起,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从出水管流出;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,下方的水在 的作用下,推开阀门B进入圆筒中。
1.(2024西安期末)在如图所示的实验或现象中,没有利用大气压强的是 ( )
A.覆杯实验 B.盆景自动供水
C.活塞式抽水机 D.管中水使管底部橡皮膜向下凸出
2.下列关于压强的说法,正确的是 ( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲:如图是自制气压计,用它还可以制成高度仪,若瓶中装满水,还可制成液体温度计
B.图乙:钢笔吸墨水是手给笔管的压力形成的,与大气压无关
C.图丙:如图所示,活塞式抽水机利用大气压,在标准大气压下,能提升水的最大高度约为76 cm
D.图丁:如图是“嫦娥四号”探月器,其静止时对月球和地球水平表面产生的压强相等
3.下列涉及压强的事例论述错误的是 ( )
A.水塔的供水系统应用了连通器的原理向各家供水
B.抽水机能将地下水抽上来,其实是大气压强的作用
C.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度的增加而增大
D.用高压锅煮食物熟得快是因为增大锅内气压,使液体(锅内的水)的沸点减小
4.(物理学与日常生活)如图是某同学正在利用电动取水器(本质上是一个小型抽水机)从水桶中取水时的情景。此时桶中水的重力为80 N,水面到桶底的距离为30 cm,桶底面积为300 cm2,水中A点距桶底12 cm。下列说法正确的是 ( )
A.取水器是利用自身的吸力将水从桶中吸出来的
B.桶底受到水的压力为900 N
C.水中A点受到的压强为1.8×103 Pa
D.水桶和水杯二者构成了连通器
5.(科学探究)水槽内放有一根软管,五滨和朝晖把软管装满水,关闭阀门K后竖直提起。管内的水静止时水面在P处,五滨用激光射向该处,激光与水平面的夹角为45°。朝晖测得激光笔头与水管的水平距离为9.9 m;水槽中水面到管口的竖直距离为0.2 m(如图甲所示)。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。
甲 乙
(1)本实验中,大气压强支持了 m高的水柱。根据液体压强公式 可知,该高度水柱产生的压强为 Pa。若此时外界大气压强不变,从水槽中取出一些水,使水槽中的水面下降了0.1 m,则此时P处的液面会 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)已知四楼与三楼的高度相差3 m,如图乙所示,两位小伙伴继续重温经典的物理实验,他们在不同楼层安装了水槽和活塞式抽水机,能抽出水的有哪些抽水机 答: (选填“A”“B”或“C”)抽水机。
6.(科学思维)如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。
甲 乙 丙
(1)抽水机是利用 来工作的。
(2)请计算在标准大气压下,活塞式抽水机最大的抽水高度。(保留一位小数)
(3)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,简述这样做的目的。
【详解答案】
课堂达标
1.B 2.A
3.(1)不会 管子下方存在大气压
(2)惯性
4.①②⑤
5.大于 大气压
课后提升
1.D 解析:A.覆杯实验是由于大气压强托住纸片使之不下落,利用了大气压强,故A不符合题意;B.盆景自动供水,瓶中的水在大气压的作用下不流出,利用了大气压强,故B不符合题意;C.活塞式抽水机,水在大气压的作用下被压上来,利用了大气压强,故C不符合题意;D.管中水使管底部橡皮膜向下凸出是因为液体有向下的压强,与大气压无关,故D符合题意。故选D。
2.A 解析:把自制气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时瓶内空气的压强大于外界大气压,在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会增大,利用这个原理也可以将其制成高度仪;如果在瓶内装满水,整个瓶子相当于温度计的玻璃泡,其工作原理也和液体温度计类似,因此还可制成液体温度计,故A正确。B.钢笔吸墨水时,笔内压强小于大气压强,大气压强把墨水压入笔内的,故B错误。C.活塞式抽水机是利用大气压工作的,根据p=ρgh知,在标准大气压下,能提升水的最大高度为h==≈10.34 m,故C错误。D.因物体在月球上的重力小于在地球上的重力,故静止时探月器对月球水平表面的压力小于对地球水平表面的压力,受力面积不变,由p=可得,其静止时对月球表面产生的压强小于对地球水平表面产生的压强,故D错误。故选A。
3.D 解析:A.水塔的供水系统两端开口,中间相连通,应用了连通器的原理向各家供水,故A正确;B.抽水机能将地下水抽上来,其实是大气压强的作用,故B正确;C.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度的增加而增大,故C正确;D.用高压锅煮食物熟得快是因为增大锅内气压,使液体(锅内的水)的沸点增大,故D错误。故选D。
4.C 解析:A.取水器(抽水机)是利用大气压工作的,故A错误;B.由于容器不是柱形,水对桶底的压力F=pS=ρghS=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m×300×10-4 m2=90 N,故B错误;C.水面到桶底的距离为30 cm,水中A点距桶底12 cm,A点的深度h'=30 cm-12 cm=18 cm=0.18 m,水中A点受到的压强为p'=ρgh'=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×0.18 m=1.8×103 Pa,故C正确;D.水桶和水杯上端开口,底部不连通,不是连通器,故D错误。故选C。
5.(1)9.9 p=ρgh 9.9×104 下降 (2)A、B
解析:(1)根据几何知识可知:大气压支持的水柱高度h=9.9 m;该水柱产生的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×9.9 m=9.9×104 Pa。若此时外界大气压强不变,从水槽中取出一些水,使水槽中的水面下降了0.1 m,则此时P处的液面会下降,因为大气压不变,支撑的水柱高度不变,水槽液面下降0.1 m,则P处液面下降0.1 m。(2)大气压可以支持9.9 m高的水柱,由图可知,A抽水机与水槽的高度差低于9.9 m;B抽水机与水槽的高度差低于
3 m,C抽水机与水槽的高度差大于9.9 m,所以A、B两个抽水机可以抽出水,C抽水机抽不出水。
6.解:(1)大气压
(2)由公式p=ρgh得,活塞式抽水机最大的抽水高度:h==≈10.3 m。(3)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,将里面的空气排出,同时增加活塞与圆筒的密闭性,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:(2)活塞式抽水机最大的抽水高度约为10.3 m。
制作简易活塞式抽水机
1.(2024石家庄期末)在如图所示的实例中,不属于大气压的应用的是 ( )
A.吸盘挂钩贴墙壁 B.用注射器将药液注入肌肉
C.活塞式抽水机 D.利用吸管吸饮料
2.下面四个选项中的装置,主要是利用连通器原理工作的是 ( )
A.船闸 B.活塞式抽水机
C.液体压强计 D.盆景自动给水装置
3.(新考法)物理课上,张老师用一根塑料管和一张硬纸板,制作了人力抽水机,将塑料管竖直插入水盆中,将硬纸板压在管子的上端,用大拇指按着硬纸板的半边,上下用力抖动塑料管,水从塑料管口喷出。
(1)当把塑料管向上拉动时,上方的硬纸板密封了塑料管,此时管中的水 (选填“会”或“不会”)全部流出,原因是 。
(2)当到达某一个高度,突然向下抖动塑料管,管中的水由于 继续向上运动,此时下方的水进入塑料管中,如此反复,水不断向上运动而喷出。
4.假如地球周围没有了大气层,下列的选项中不再发生的是 。
①人们通过声音辨别方位;②马德堡半球实验;③水往低处流;④用天平称质量;⑤抽水机抽水。
5.下压活塞式抽水机的压柄,工作示意图如图所示,此时活塞向上提起,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从出水管流出;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,下方的水在 的作用下,推开阀门B进入圆筒中。
1.(2024西安期末)在如图所示的实验或现象中,没有利用大气压强的是 ( )
A.覆杯实验 B.盆景自动供水
C.活塞式抽水机 D.管中水使管底部橡皮膜向下凸出
2.下列关于压强的说法,正确的是 ( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲:如图是自制气压计,用它还可以制成高度仪,若瓶中装满水,还可制成液体温度计
B.图乙:钢笔吸墨水是手给笔管的压力形成的,与大气压无关
C.图丙:如图所示,活塞式抽水机利用大气压,在标准大气压下,能提升水的最大高度约为76 cm
D.图丁:如图是“嫦娥四号”探月器,其静止时对月球和地球水平表面产生的压强相等
3.下列涉及压强的事例论述错误的是 ( )
A.水塔的供水系统应用了连通器的原理向各家供水
B.抽水机能将地下水抽上来,其实是大气压强的作用
C.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度的增加而增大
D.用高压锅煮食物熟得快是因为增大锅内气压,使液体(锅内的水)的沸点减小
4.(物理学与日常生活)如图是某同学正在利用电动取水器(本质上是一个小型抽水机)从水桶中取水时的情景。此时桶中水的重力为80 N,水面到桶底的距离为30 cm,桶底面积为300 cm2,水中A点距桶底12 cm。下列说法正确的是 ( )
A.取水器是利用自身的吸力将水从桶中吸出来的
B.桶底受到水的压力为900 N
C.水中A点受到的压强为1.8×103 Pa
D.水桶和水杯二者构成了连通器
5.(科学探究)水槽内放有一根软管,五滨和朝晖把软管装满水,关闭阀门K后竖直提起。管内的水静止时水面在P处,五滨用激光射向该处,激光与水平面的夹角为45°。朝晖测得激光笔头与水管的水平距离为9.9 m;水槽中水面到管口的竖直距离为0.2 m(如图甲所示)。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。
甲 乙
(1)本实验中,大气压强支持了 m高的水柱。根据液体压强公式 可知,该高度水柱产生的压强为 Pa。若此时外界大气压强不变,从水槽中取出一些水,使水槽中的水面下降了0.1 m,则此时P处的液面会 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)已知四楼与三楼的高度相差3 m,如图乙所示,两位小伙伴继续重温经典的物理实验,他们在不同楼层安装了水槽和活塞式抽水机,能抽出水的有哪些抽水机 答: (选填“A”“B”或“C”)抽水机。
6.(科学思维)如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。
甲 乙 丙
(1)抽水机是利用 来工作的。
(2)请计算在标准大气压下,活塞式抽水机最大的抽水高度。(保留一位小数)
(3)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,简述这样做的目的。
【详解答案】
课堂达标
1.B 2.A
3.(1)不会 管子下方存在大气压
(2)惯性
4.①②⑤
5.大于 大气压
课后提升
1.D 解析:A.覆杯实验是由于大气压强托住纸片使之不下落,利用了大气压强,故A不符合题意;B.盆景自动供水,瓶中的水在大气压的作用下不流出,利用了大气压强,故B不符合题意;C.活塞式抽水机,水在大气压的作用下被压上来,利用了大气压强,故C不符合题意;D.管中水使管底部橡皮膜向下凸出是因为液体有向下的压强,与大气压无关,故D符合题意。故选D。
2.A 解析:把自制气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时瓶内空气的压强大于外界大气压,在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会增大,利用这个原理也可以将其制成高度仪;如果在瓶内装满水,整个瓶子相当于温度计的玻璃泡,其工作原理也和液体温度计类似,因此还可制成液体温度计,故A正确。B.钢笔吸墨水时,笔内压强小于大气压强,大气压强把墨水压入笔内的,故B错误。C.活塞式抽水机是利用大气压工作的,根据p=ρgh知,在标准大气压下,能提升水的最大高度为h==≈10.34 m,故C错误。D.因物体在月球上的重力小于在地球上的重力,故静止时探月器对月球水平表面的压力小于对地球水平表面的压力,受力面积不变,由p=可得,其静止时对月球表面产生的压强小于对地球水平表面产生的压强,故D错误。故选A。
3.D 解析:A.水塔的供水系统两端开口,中间相连通,应用了连通器的原理向各家供水,故A正确;B.抽水机能将地下水抽上来,其实是大气压强的作用,故B正确;C.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度的增加而增大,故C正确;D.用高压锅煮食物熟得快是因为增大锅内气压,使液体(锅内的水)的沸点增大,故D错误。故选D。
4.C 解析:A.取水器(抽水机)是利用大气压工作的,故A错误;B.由于容器不是柱形,水对桶底的压力F=pS=ρghS=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m×300×10-4 m2=90 N,故B错误;C.水面到桶底的距离为30 cm,水中A点距桶底12 cm,A点的深度h'=30 cm-12 cm=18 cm=0.18 m,水中A点受到的压强为p'=ρgh'=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×0.18 m=1.8×103 Pa,故C正确;D.水桶和水杯上端开口,底部不连通,不是连通器,故D错误。故选C。
5.(1)9.9 p=ρgh 9.9×104 下降 (2)A、B
解析:(1)根据几何知识可知:大气压支持的水柱高度h=9.9 m;该水柱产生的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×9.9 m=9.9×104 Pa。若此时外界大气压强不变,从水槽中取出一些水,使水槽中的水面下降了0.1 m,则此时P处的液面会下降,因为大气压不变,支撑的水柱高度不变,水槽液面下降0.1 m,则P处液面下降0.1 m。(2)大气压可以支持9.9 m高的水柱,由图可知,A抽水机与水槽的高度差低于9.9 m;B抽水机与水槽的高度差低于
3 m,C抽水机与水槽的高度差大于9.9 m,所以A、B两个抽水机可以抽出水,C抽水机抽不出水。
6.解:(1)大气压
(2)由公式p=ρgh得,活塞式抽水机最大的抽水高度:h==≈10.3 m。(3)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,将里面的空气排出,同时增加活塞与圆筒的密闭性,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:(2)活塞式抽水机最大的抽水高度约为10.3 m。