考点2 制作活塞式抽水机.docVIP

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考点2制作活塞式抽水机

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、实验探究题（共5题，25分）

1.(5分)小葫的班主任为方便同学们在桶装饮用水中汲水，购置了一款如图1所示的桶装水手压式抽水器，该抽水器构造简单、操作方便，但在使用中也出现了一些问题，引起了创新小组同学的研究兴趣，它们立即开展了一次从物理走向生活的实践活动；

【任务一】了解常见手压式抽水器的工作原理与功能升级

通过观察和查阅资料，创新小组绘制了如图2所示的该抽水器等效构造图，其实质是通过按压按管向桶内打气，将水压出；

小葫发现同学们在使用该抽水器时，当停止按压按管时，水依然会从出水口流出一段时间，导致水外溢浪费，于是创新小组的同学在图2所示的构造中增设了一个“一键止水阀”来实现快速停水。该一键止水阀由一弹性按压杆控制，其工作原理是按压止水阀时，可使外部大气与水桶相通，进水管与水桶构成________，致进水管中水面回落而不外溢。

【任务二】桶装水手压式抽水器的创新设计

同学讨论发现，由于使用该抽水器时，桶内水面上方气压较大，存在一定的安全隐患，于是小组同学借鉴活塞式抽水机的原理，决定利用原有装置重新设计抽水器；

重新设计后的方案如图3所示，使用时将进水管紧紧插入桶装水的桶口开孔，下压按管时进水阀关闭，空气或水在按管及套装在按管上的橡胶密封环共同作用下，经出水阀流出出水口；当手松开后，将按管上推，泵内体积变大气压减小，只能单向开启的出水阀应设计成图中________（填“实线”或“虚线”）所示形式，水在________作用下被抽进泵内，如此循环水就会源源不断地从出水口流出来。

【任务三】桶装水手压式抽水器的设计改进

小组同学按照上面的设计组装好抽水器，在使用时发现，按管下压后回弹较慢、出水不连续。组内同学在观察交流后，制定如下两个处理方案，我们应该选择________方案。

A．取下套装在按管上的橡胶密封环以减小摩擦

B．换用合适的助力弹簧，以增强弹力的作用效果

按正确的处理方案重新组装后，小葫发现刚刚设计的抽水器在连续下压按管抽水时越来越困难，且水桶轻微变瘪，经与小组同学讨论后，换用截面模型如图4所示________中的进水管就解决了问题。

【任务四】方案拓展交流

同学们发现几经改进，最后设计的方案虽然解决了常见抽水器的安全隐患，且不用止水阀可自然防止水的外溢，但发现其出水连续性仍不理想，经查阅有关资料发现利用多个类似按管的橡胶活塞由电动机带动可实现连续抽水，也就是我们见到的桶装水的电动抽水器，对此有兴趣的同学研究一下吧！

2.(5分)如图为某活塞式抽水机工作的示意图，其中POQ是手柄，能绕着O点转动，P点通过连杆与活塞相连，A、B是单向阀门，只能向上开启，请回答下面的问题：

（1）如图甲所示，当在Q点对手柄PQ施加________（填“向上”或“向下”）的作用力时，圆筒中的活塞向上运动，阀门________（选填“A”或“B”）打开，水在________（选填“大气压”或“水压”）作用下经过阀门流入圆筒；

（2）如图乙所示，活塞向下运动时，阀门B在________（选填“大气压”或“水压”）作用下关闭，而阀门A________（选填“打开”或“关闭”），圆筒中的水不断上升到活塞上方；

（3）如图丙所示，在Q点用力向下压手柄PQ时，手柄上P点受到的阻力方向________（选填“向上”或“向下”），圆筒上方的水从出水管口流出；某地居民在安装此抽水机时，下端水管已插入水中，但无论怎样移动活塞，水管口都没有水流出，可能原因是________。（写一条即可）

3.(5分)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________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________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