● 名師點(diǎn)撥/事半功倍
活塞式抽水機(jī)工作原理：使用時(shí)提起活塞，活塞的下面空氣稀薄，氣壓小于外界的大氣壓。 于是，低處的水受到大氣壓的作用推開下面的閥門進(jìn)入圓筒；當(dāng)壓下活塞時(shí)，下面的閥門被水壓下而關(guān)閉，水受阻不能向下流動(dòng)，于是沖開上面的閥門進(jìn)入圓筒的上部；再提起活塞時(shí)，活塞上面的水迫使上面的閥門關(guān)閉，水從出水管流出。 與此同時(shí)，低處的水又在大氣壓的作用下推開下面的閥門而進(jìn)入圓筒。 這樣，活塞不停地上下移動(dòng)，水就從管口連續(xù)不斷地流出。
【項(xiàng)目提出】小明在“跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)”中準(zhǔn)備制作一個(gè)簡易活塞式抽水機(jī)?！卷?xiàng)目分解】1. 了解活塞式抽水機(jī)的工作原理2. 制作活塞式抽水機(jī)【項(xiàng)目實(shí)施】1. 了解活塞式抽水機(jī)的工作原理
（1）如圖甲所示，當(dāng)在 Q 點(diǎn)對(duì)手柄 PQ 施加_______（選填“向上”或“向下”）的作用力時(shí)，圓筒中的活塞向上運(yùn)動(dòng)，閥門 _______（選填“A”或“B”）打開，水在 _______（選填“大氣壓”或“水壓”）作用下經(jīng)過閥門流入圓筒。（2）如圖乙所示，活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥門 B 在_______（選填“大氣壓”或“水壓”）作用下關(guān)閉，而閥門 A 打開，圓筒中的水不斷上升到活塞上方。
（3）如圖丙所示，在 Q 點(diǎn)用力向下壓手柄 PQ時(shí)，手柄上 P 點(diǎn)受到的阻力方向 _______（選填“向上”或“向下”），圓筒上方的水從出水管口流出；某地居民在安裝此抽水機(jī)時(shí)，下端水管已插入水中，但無論怎樣移動(dòng)活塞，水管口都沒有水流出，可能原因是 ________________________________________（寫一條即可）。
水管與抽水機(jī)接頭處漏氣
2. 制作活塞式抽水機(jī)材料：一個(gè)用來裝洗滌液的空瓶子，一根筷子，一塊塑料片，一個(gè)玻璃球，一塊橡皮膏，一根塑料管。簡易活塞式抽水機(jī)構(gòu)造圖如下：
（1）如果活塞比圓筒大，活塞會(huì)放不進(jìn)圓筒中；如果活塞比圓筒小得多，會(huì)出現(xiàn) _____________________________。 因此，活塞要比圓筒略小一些。（2）為什么可以用玻璃球作為下面的閥門，從活塞式抽水機(jī)工作時(shí)玻璃球的工作情況解釋:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）想一想，制作的抽水機(jī)能夠提升水的最大高度是 _____ m。（ｇ 取 10 N/kg，結(jié)果保留整數(shù)）
活塞往上提時(shí)，水不會(huì)被提上去
上提活塞，水在大氣壓的作用下支撐起玻璃球并進(jìn)入圓筒，向下壓活塞，玻璃球在水壓和自身重力的作用下落在筒口，堵住筒口從而使水不能流出去
分析解答液體壓力、壓強(qiáng)問題的一般思路：先根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式 p=ρgh 算出容器底部受到的壓強(qiáng)，再根據(jù) F=pS 求出容器底部受到的壓力。 液體對(duì)柱形容器底部的壓力F=G液，液體對(duì)形狀不規(guī)則容器底部的壓力 F≠G 液。
1. 如圖所示，兩個(gè)圓柱形容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器底面積大于乙容器底面積，它們分別裝有體積相等的液體，甲容器中液體的密度為 ρ 甲、重力為 G 甲，乙容器中液體的密度為 ρ 乙、重力為 G 乙。 液體內(nèi) A、B 兩點(diǎn)到容器底部的距離相等，其壓強(qiáng)分別為 pA、pB，若兩容器底部受到的液體壓強(qiáng)相等，則下列判斷正確的是（ ）
A．ρ 甲＞ρ 乙，pA＜pB B．ρ 甲＜ρ 乙，pA＜pBC．ρ 甲=ρ 乙，pA＜pB D．ρ 甲＞ρ 乙，pA=pB
2. 如圖所示， 圓柱形容器 A、B 放在水平桌面上，裝有質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體。 A、B 容器內(nèi)的底面積之比 SA∶SB=3∶2， 液面的高度之比h1∶h2=4∶3，則甲、乙液體的密度之比 ρ 甲∶ρ 乙=_______，液體對(duì)兩個(gè)容器底部的壓強(qiáng)之比為_______。
3. 如圖，質(zhì)量、底面積相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲為圓柱形，乙、丙為圓臺(tái)形，分別裝有 A、B、C 三種質(zhì)量和深度均相同的液體，下列說法正確的是 （ ）A． 液體的密度 ρA＞ρB＞ρCB． 液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng) pB＞pA＞pCC． 液體對(duì)容器底部的壓力 FB＜FA＜FCD． 容器對(duì)桌面的壓力 F 乙＜F 甲＜F 丙
4. 飲茶是我國的傳統(tǒng)文化，如圖所示茶壺的底部受到水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為 ______ Pa。 若茶壺內(nèi)部底面積為 18 cm2， 則茶壺內(nèi)底部受到水的壓力 _____ N。（g 取 10 N/kg，ρ 水=1.0×103 kg/m3）
5. 如圖所示，一個(gè)厚度不計(jì)的圓柱形水桶，底面積為 ４×102 cm２，盛上一些水后對(duì)水平面的壓力為 400 N。（g 取 10 N/kg）求：（１）此時(shí)水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大。

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第4節(jié) 跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡易活塞式抽水機(jī)

版本： 人教版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)下冊(cè)（2024）

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