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    9.4 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机-初中物理八年级下册 知识点梳理+练习(人教版2024)

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    初中人教版(2024)第4节 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机优秀课时训练

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    这是一份初中人教版(2024)第4节 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机优秀课时训练,文件包含94跨学科实践制作简易活塞式抽水机-知识点梳理+练习含答案解析docx、94跨学科实践制作简易活塞式抽水机-知识点梳理+练习docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。

    知识点一、制作简易活塞式抽水机
    1、活塞式抽水机的工作原理:如图所示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。使用时,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,气压小于外界的大气压。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,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活基时,活塞 上面的水迫使阀门A 关闭,水从侧管流出。与此同时,低处的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒(图9.4-2丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
    2、制作活塞式抽水机
    (1)制作材料:一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子, 一块塑料片,一个玻璃球,一块橡皮膏,一根塑料管。
    (2)开始制作
    ①如图所示,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。
    ②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如图所示。拔掉瓶盖上的小帽,把瓶口作为进水口。
    ③在活塞上打两个孔A 、B,中间的孔A用来固定筷子。用橡皮膏把塑料片的一边黏在活塞上,使塑料片能盖住孔B,作为一个阀门如图所示。把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。
    ④装上活塞,抽水机就组装好了如图所示。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。
    如图使用活塞式抽水机时,若提起活塞,阀门A关闭,活塞下面的空气稀薄,低处的水受到 的作用推开阀门进入圆筒。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,冲开阀门 进入圆筒的上部。再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门 关闭,水从侧管流出。
    【答案】 大气压 A A
    【详解】[1]使用活塞式抽水机,若提起活塞,阀门A关闭,活塞下面的空气少,低处的水受到大气压的作用推开阀门进入圆筒。
    [2]压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,冲开阀门A,进入圆筒的上部。
    [3]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。
    问题一:制作简易活塞式抽水机
    【角度1】制作简易活塞式抽水机
    【典例1】清明假期小杰随爸妈回乡祭祖,在帮奶奶做家务时,一个给鸡自动喂水的装置引发了他的兴趣。如图甲所示,把一个装满水的瓶子倒放在水盆中,并使瓶口没入水中,鸡喝水的过程中,盆中水位下降至瓶口露出水面时,瓶中水自动流出补充到盆中,直到瓶口再次没入水中,水停止流出,如此反复。经过研究他发现当瓶口没入水中时,瓶内水柱上方的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,所以瓶中水不再流出。小杰还发现奶奶家院子里还有一口压井,通过查资料他明白了这口压井是靠活塞式抽水机来提水的,其某个工作环节如图乙所示,此时活塞向上移动, 阀门关闭,水在 的作用下冲开 阀门,流入圆筒。小杰发现这两个装置的原理是相同的,你身边还有应用相同原理的实例吗?请任意举出两个: 、 。
    【答案】 小于 A 大气压 B 吸盘挂衣钩 吸管吸饮料
    【详解】[1]当瓶口没入水中时,由于瓶内水柱上方的气压小于外界大气压,在大气压作用下,瓶中水不再流出。
    [2][3][4]阀门A、B都是单向阀门。由图可知,活塞向上移动时,阀门A关闭,在大气压作用下,地下水向上运动,冲开阀门B进入圆筒中。
    [5][6]给鸡自动喂水的装置、压井都是利用大气压工作的,利用大气压工作的还有:吸盘式挂衣钩、用吸管吸饮料、注射器、真空拔罐器等等。

    1、活塞式抽水机抽水是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,利用了大气压的作用,标准大气压下最多能将水抽到10m的高度。
    【变式1-1】活塞式抽水机工作原理如图所示,提起活塞时,阀门A关闭,管外的水在 作用下,推开阀门B进入圆筒。
    【答案】大气压
    【详解】抽水机是利用大气压来抽水的,由图知道,当提起活塞时,阀门A关闭,圆筒内的压强减小,大气压迫使水推开阀门B,进入圆筒中。
    【变式1-2】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)在大气压为时,该抽水机提升水的最大高度是 m(g取),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】 小于 B A B 10 低于
    【详解】(1)[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。
    [2]由图可知,井里的水又在大气压的作用下推开阀门B。
    (2)[3]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)[4]A.把吸盘紧压在光滑的墙上,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,是吸尘器内部的电机高速旋转,根据流体压强特点:流体的流速越快,压强越小,可知其会使内部形成一个低压区,从而在外边大气压强的作用下,形成内外压强差,产生吸力将灰尘吸入,其原理主要是流体的压强特点,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)[5]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=7×104 Pa在大气压为1×105Pa时,该抽水机提升水的最大高度是
    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。
    【基础强化】
    1.我们生活中利用到大气压强的例子无处不在,以下关于大气压,说法错误的是( )

    A.图甲中,是大气压力将塑料吸盘压在光滑的墙上
    B.图乙中,小明在吸饮料时,吸管内气压小于大气压,所以吸管中的饮料会上升
    C.图丙中,盆景自动供水装置中,此时塑料瓶中的水不会流出是由于大气压的原因
    D.图丁中,活塞式抽水机是利用了大气压来工作的,标准大气压下最多能将水抽到76cm的高度
    【答案】D
    【详解】A.吸盘要吸在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,盘内的气压小于大气压,吸盘在外界大气压力作用下被压在墙壁上,属于大气压的应用,故A不符合题意;
    B.吸饮料时,吸管内部气压降低,吸管内气压小于外界大气压,外界大气压把饮料压进嘴里,故B不符合题意;
    C.随着水的蒸发,盆景内水减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,使瓶外水位重新升高,回到原来的高度,即盆景内的水位保持不变;此后在大气压的作用下瓶中的水不再流出,故C不符合题意;
    D.活塞式抽水机抽水是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,利用了大气压的作用,标准大气压下最多能将水抽到10m的高度,故D符合题意。
    故选D。
    2.下列实例中利用大气压工作的是( )
    A.帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶
    B.用活塞式抽水机抽水
    C.飞机获得向上的升力
    D.利用船闸让船通行
    【答案】B
    【详解】A.帕斯卡裂桶实验中用几杯水就能撑裂木桶,这说明液体产生的压强与深度有关,不是利用大气压,故A不符合题意;
    B.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,是利用大气压,故B符合题意;
    C.飞机获得向上的升力,利用的是流体的压强与流速的关系,不是利用大气压,故C不符合题意;
    D.船闸利用连通器原理,不是利用大气压,故D不符合题意。
    故选B。
    3.下列图中的现象与物理知识或结论对应错误的是( )
    A.图甲:自行车安装滚珠轴承······以滚动代替滑动方式来减小摩擦
    B.图乙:书包的背带通常做得很宽······通过增大受力面积的方法减小压强
    C.图丙:活塞式抽水机工作原理·····大气压的利用
    D.图丁:瓶底浇冷水,瓶内水重新沸腾······液体的沸点随气压降低而升高
    【答案】D
    【详解】A.轴承内圈与外圈之间的滚珠,是利用滚动代替滑动来减小摩擦,故A正确,不符合题意;
    B.学生书包背带设计的比较宽,目的是在压力一定时,通过增大受力面积,从而减小压强,故B正确,不符合题意;
    C.活塞式抽水机利用大气压把水压上来的,故C正确,不符合题意;
    D.当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,水蒸气液化变为小水滴,瓶内气体减少,液面上方气压减小,因为液体的沸点随气压的降低而降低,所以导致液体的沸点降低,水重新沸腾起来的,故D错误,符合题意。
    故选D。
    4.下列实例中,不是利用大气压强的是( )
    A.用吸管喝饮料
    B.医生把针筒中的药液推入病人肌肉中
    C.活塞式抽水机将水从低处抽到高处
    D.把吸盘挂钩按压在墙壁上,可以挂衣服
    【答案】B
    【详解】A.用吸管从瓶子中吸饮料时,是利用大气压工作的。当吸气时,吸管中的气压减小,饮料在大气压的作用下进入嘴里,故A不符合题意;
    B.用注射器注射药液是由于受到推力作用的缘故,与大气压无关。故B符合题意;
    C.活塞式抽水机抽水机工作时,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C不符合题意。
    D.吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,故D不符合题意。
    故选B。
    5.关于下面四幅图的说法正确的是( )
    A.如图:拿着自制气压计从一楼走上五楼,观察到管内水柱变低,说明大气压随高度的增加而减小
    B.如图:活塞式抽水机利用大气压工作,标准大气压下,能提升水的最大高度约为76cm
    C.如图:往B管中吹气,吸管A中水面上的气体压强大于杯内水面上的气体压强
    D.如图:飞机飞行时,机翼下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大
    【答案】D
    【详解】A.从一楼走上五楼,海拔高度升高,自制压强计的水柱升高,是因为瓶内气压不变,而瓶外气压变小了,这说明大气压随高度的增加而减小,故A错误;
    B.大气压值为760mm汞柱,设能支持高度为h的水柱,则水柱产生的压强与大气压强相等,即p水银=p水,即
    ρ水银gh水银=ρ水gh水
    13.6×103kg/m3×g×760×10﹣3m=1.0.×103kg/m3×g×h水柱
    解得h水柱≈10.336m,也就是说大气压能支持10.336m高的水柱,标准大气压下,能提升水的最大高度约为10.336m。故B错误;
    C.向B吸管吹气时,A管口上方空气流速增大,大气压强变小,吸管A中水面上的气体压强小于杯内水面上的气体压强,A管内的液柱在大气压力作用下上升,故C错误;
    D.同一股气流在相同的时间内,通过机翼的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大,速度大,压强小,下方气流通过时经过的路程小,速度小,压强大,故机翼下方压强大于上方压强,机翼的上下表面产生了压力差,这就是向上的升力,故D正确。
    故选D。
    6.济南的泉水来源于南部山区,如下图甲所示,大气降水渗入地下后,顺石灰岩渗漏带向北流,至城区遇到岩体阻挡,喷涌而出。由此可见眼眼清泉的成因可以用 原理解释。老济南人曾用活塞式抽水机抽取地下水如下图乙,活塞式抽水机工作时,是利用 把水抽上来的。
    【答案】 连通器 大气压
    【详解】[1]根据连通器的概念:两端开口,底部互相连通的容器叫连通器,清泉的成因可以用连通器的原理解释。
    [2]活塞式抽水机是利用大气压来把水抽上来的。
    7.许多地方使用的液化石油气是利用 的方法,使石油气在常温下液化后装入钢罐中的.抽水机又叫水泵,它是利用 把水不断从低处抽到高处的.
    【答案】 加压 大气压
    【详解】试题分析:使气体液化的方法有两个:降低温度;压缩体积.通过日常生活中,石油液化气的温度与室温相同,就可以排除它的液化不是通过降温实现的;要知道地球周围存在大气压,并且大气压值很大.
    解:日常生活中使用的钢罐力的石油液化气都是液体,它是在常温下通过压缩体使其液化变成液体储存在钢罐里的;
    抽水机是利用大气压不断从低处抽到高处的.
    故答案为加压,大气压.
    【点评】知道使液体液化的方法是解决此类问题的关键.
    8.如图所示是水塔的工作原理图,为保障水塔能正常供水,需要用抽水机把水抽至塔顶蓄水柜,抽水机利用了 的作用将水压到一定高度;水塔通过自来水管给用户供水利用了 原理。

    【答案】 大气压 连通器
    【详解】[1][2]离心式抽水机抽水时,旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转,水作离心运动,向外甩出并被压入出水管。水被甩出后,叶轮附近的压强减小,在转轴附近就形成一个低压区。这里的压强比大气压低得多,外面的水就在大气压的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内;水塔供水系统的底部连通,上端开口,利用了连通器的原理。
    9.如图所示,小朋友在吸饮料时,吸掉管内部分空气,饮料在 的作用下进入小朋友口中。生活中的 (选填“抽水机”或“船闸”)也是对此原理的应用。
    【答案】 大气压 抽水机
    【详解】[1][2]喝饮料时,吸掉管内部分空气,吸管内外产生气压差,大气压将饮料压入口中;抽水机利用大气压工作,而船闸是利用了连通器的知识。
    【能力培优】
    10.生活中“抽”字表述的现象,其原因各有不同,用抽水机“抽”水时,水是在 作用下被“抽”上来的,用抽油烟机“抽”油烟时,油烟是由于空气流速越大,压强越 的缘故被“抽”出去的;用如图所示的喷壶喷洒药液时,先要用设置在喷壶上的打气筒向内打气,然后打开阀门,药液就会喷出.向壶内打气,目的是使壶内液面上方空气的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压强。
    【答案】 大气压 小 大于
    【详解】[1]抽水机抽水时,抽水机是先将筒内的空气排出,此时筒内气压小于外界大气压,大气压将水从低处压到高处。
    [2]由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,可知抽油烟机在工作时,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油烟压向扇口排出。
    [3]向壶内打气,壶内液面上方空气增多,压强增大,使壶内液面上方空气的压强大于大气压强。
    11.请根据活塞式抽水机的示意图,说明其工作原理.
    答:活塞跟筒壁紧密接触可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门.使用时,提起活塞时,阀门A受到 的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,气压 (填“大于”或“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 进入圆筒.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 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.
    【答案】 重力 小于 B A
    【分析】抽水机是利用大气压来抽水的,读图,根据其工作过程,可具体描述其工作过程中如何利用大气压的作用将水抽上来.
    【详解】读图可知,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B进入圆筒.
    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.
    故答案为重力;小于;B;A.
    12.如图所示,是一种常见的活塞式抽水机。图中表示了它的工作原理:当提起活塞时,阀门B关闭,大气压迫使水推开阀门 进入圆筒;压下活塞时,阀门A关闭,水不能往下流就推开阀门 进到活塞上方;再提起活塞,阀门A打开,阀门B关闭,外界的水又进入活塞下部的圆筒内,活塞上部的水则流了出来。(均选填“A”或“B”)

    【答案】 A B
    【详解】[1][2]提起活塞时,阀门B受到上面水的压力而关闭,在大气压的作用下,地下的水推开阀门A进入圆筒;活塞下压时,活塞中的水把阀门A压下关闭,同时推开阀门B进到活塞上面;再提起活塞时,重复前面过程,同时活塞上面的水随活塞的上移从出水管流出。
    13.请根据活塞式抽水机的示意图,说明它的工作原理.如图所示.甲图中,提起活塞时,阀门A关闭,管外的水在 的作用下推开阀门 ,进入圆筒.乙图中,压下活塞时,阀门B关闭,同时圆筒中活塞下方的水推开阀门 涌到活塞上方.丙图中,再次提起活塞时,圆筒中活塞上方的水从出水管流出.如此往复,就能把水抽上来了.
    【答案】 大气压 B A
    【详解】读图可知,活塞式抽水机在使用时,先提起活塞(甲图),阀门A受到重力的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,内部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B进入圆筒.当压下活塞时(乙图),阀门B受水的压力而关闭,水不能向下流,于是就推开阀门A进入圆筒的上部,即涌到活塞上方.再提起活塞时(丙图),活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从出水管中流出来.
    14.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?液体是怎么被“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。
    请根据上述材料,回答下列问题:
    (1)按压式瓶盖的工作原理和 的工作原理相同。
    A.活塞式抽水机 B.船闸 C.微小压强计 D.电热开水器的水位计
    (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”)
    【答案】 A 大气压强 大于
    【详解】(1)[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.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;
    B.船闸是利用连通器的原理工作的,与大气压无关。不合题意;
    C.微小压强计是用来测量较小的压强的,在U形管内装有色液体,两侧液面都受大气压的作用,两侧液面在同一高度。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。不合题意;
    D.电热开水器的水位计是利用连通器的原理,与大气压无关。不合题意。
    故选A。
    (2)[2]由(1)可知,洗手液能被“吸”上来是利用了大气压。
    (3)[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。
    15.阅读短文,回答下列问题
    大气压的发现
    2000多年以前,人们对“空气是否有质量”和“真空是否存在”的问题认识不清。古希腊学者亚里士多德提出了“自然厌恶真空”的理论,认为抽水机能把水抽上来,是因为活塞上升后,水要立即填满活塞原来占据的空间,以阻止真空的形成。后来人们发现,当水井的水位低于10米后,抽水机就无法把水抽上来。“自然厌恶真空”的理论受到了挑战。
    伽利略是第一个提出“真空力”的人。伽利略根据气体的热胀冷缩,制作了世界上第一只气温计,如图所示。后来伽利略发现,水柱的高低除了受温度的影响,还随天气的变化而变化。他推测:空气是有质量的,可能是天气变化引起了空气质量的变化;真空有力量,抽水机是靠“真空力”把水压上去的,“真空力”所支持的水的高度是有限度的。
    托里拆利总结了伽利略的理论和实验,设计了著名的托里拆利实验,证实了空气有质量和真空存在的说法,测出了大气压的数值。
    帕斯卡根据托里拆利的理论,猜想大气压既然是由于大气重力产生的,那么,越往高处大气越稀薄,大气压也应当越小。他请朋友在1000米的多姆山山顶和山脚下同时做托里拆利实验,验证了他的猜想是正确的。
    1654年,奥托·冯·格里克听说许多人还不相信大气压强的存在,在马德堡市中心广场上向市民展示了马德堡半球实验,随着“啪”的一声巨响,铜球分成两半,格里克举着两个重重的半球高声宣告:“相信了吧!大气压是有的,大气压强是大得惊人的!”
    大气压发现的历史告诉我们:做任何事情都不能因循守旧,要敢于质疑,树立实践是检验真理唯一标准的观念,坚持真理,求实创新。

    (1)图1是世界上第一支伽利略气体温度计,它是根据气体的 性质制成的;若发现液面由B下降到A位置,可能是球内气体温度 (选填“升高”或“降低”)引起的,也可能是外界大气压 (选填“升高”或“降低”)引起的;如图2所示甲、乙两位同学分别用吸管从玻璃瓶中吸饮料,则 (选填“甲”或“乙”)同学能把饮料吸到嘴里。
    (2)小明同学用一个薄壁玻璃瓶、带色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计,并从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。为了探究大气压与高度的关系,小明同学用双手捧着自制的气压计从我校教学大楼的五楼跑到一楼,发现细玻璃管中的水面上升,于是他得出了“高度越低,大气压越小”的结论。小明的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),此过程中水面上升的主要原因是 。

    (3)关于大气压强的发现,下列说法错误的是( )
    A.马德堡半球实验是在托里拆利实验之后完成的
    B.帕斯卡进行了大气压随高度变化的猜想
    C.马德堡半球实验证明了大气压强的存在
    D.托里拆利用“真空力”解释抽水机抽水的原理
    (4)如图是托里拆利实验装置和自制的气压计,下列说法正确的( )
    A.当两者都从山顶拿到山脚时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升
    B.自制气压计使用时,受温度的影响较大
    C.自制气压计的玻璃管越粗,液面高度变化越明显
    D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏大
    【答案】(1) 热胀冷缩 升高 降低 甲
    (2) 大于 不可靠 手捧着气压计时,瓶内气体受热膨胀压强增大,导致细玻璃管中的水面上升
    (3)D
    (4)B
    【详解】(1)[1]伽利略发明的温度计是根据空气的热胀冷缩性质制成的。
    [2][3]若发现液面由B下降到A位置,说明内部气压增大或外部气压降低,可能是球内气体温度升高引起的气体压力增大,也可能是外界大气压降低引起的。
    [4]甲瓶口敞开,当用力吸时,管中气压减小,饮料就在大气压的作用下进入管中,再进入人的口中;而乙瓶口塞紧橡皮塞,不能与大气压连通,故无法利用大气压将饮料压入口中。
    (2)[1]根据实验目的,需要从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。
    [2][3]为了探究大气压与高度的关系,小明同学用双手捧着自制的气压计从教学大楼的一楼跑到五楼,因为瓶内液体受热膨胀上升,使细玻璃管中的水面上升,不是由于“高度越低,大气压越小”,因此小明的结论是不可靠的。
    (3)A.托里拆利实验是由意大利科学家托里拆利在1643年进行的,这个实验首次向我们展示了真空的实验室获得方法;马德堡半球实验是在1654年进行的,这个实验在德国马德堡市的广场上进行,故A正确,不符合题意;
    B.帕斯卡的成就是发现大气压随高度变化,故B正确,不符合题意;
    C.马德堡半球实验,通过两个抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压强的存在,故C正确,不符合题意;
    D.活塞式抽水机和离心式抽水机工作时,都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,而非利用“大气压解释抽水机抽水的原理,故D错误,符合题意。
    故选D。
    (4)A.大气压不是一成不变的,与高度、天气都有关,且随高度的增加而减小;因乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,当从山顶下拿到山脚时,由于大气压随高度的减小而升高,所以容器外的大气压变大,则细管中的水柱将降低,故A错误;
    B.自制气压计瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,使用时受温度的影响较大,故B正确;
    C.影响托里拆利实验值的因素是大气压值,而与玻璃管的倾斜、粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关,即自制气压计的玻璃管的粗细与液面高度变化没有必然关系,故C错误;
    D.正确地做托里拆利实验时,要求玻璃管内水银柱上方为真空,此时玻璃管内外水银柱的高度差就代表当地大气压的值;如果玻璃管内进了一点空气,则玻璃管内水银柱上方就有空气产生的压强,因此测得的大气压就小于当地实际的大气压值,故D错误。
    故选B。
    2025年课程标准
    物理素养
    1、理解活塞式抽水机的工作原理。
    2、掌握简易活塞式抽水机的制作方法。
    物理观念:知道活塞式抽水机是利用大气压强将水从低处抽到高处的装置‌‌。
    科学思维:理解抽水过程中大气压强、液体压强以及活塞、阀门等部件的关键作用‌‌。
    科学探究:学会选用常见、易获取的材料进行抽水机的制作‌‌。
    科学态度与责任:培养动手能力和实践操作技能,进行改进和创新,培养创新思维和解决实际问题的能力‌‌。

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