题文

如图所示是一个气压式热水瓶，通过按下顶部活塞，可以使水从水口流出． （1）请分析为什么这样操作，就可以使水流出？ （2）仔细观察它的结构并结合你的生活经验，说说它涉及哪些物理知识？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）由于热水瓶内是密封的，当按下顶部活塞时，瓶内气体体积减小，使得瓶内气压强增大，当瓶内气压强增大到大于外界大气压时，水就从出水口流出． （2）出水管与瓶内构成连通器；活塞上装有弹簧，松手后，活塞自动升起；热水瓶内胆用双层材料做成且之间抽成真空，防止热传递过快．热水瓶盖是一个杆杠装置．

据专家权威分析，试题“如图所示是一个气压式热水瓶，通过按下顶部活塞，可以使水从水口..”主要考查你对  大气压强的存在及应用，杠杆及其五要素  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

大气压强的存在及应用杠杆及其五要素

考点名称：大气压强的存在及应用

• 大气压强：
  

  定义	大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压
  产生原因	包围地球的空气由于受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强，且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
  存在证明	①马德堡半球实验②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
  应用	生活中：①钢笔吸墨水②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
  	生产中：①活塞式抽水机②离心式水泵

• 利用大气压的知识解释有关现象：
       在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象，如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等．利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象，例如用吸管喝饮料，当用力吸吸管时，吸管内的压强减小，饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管，从而喝到饮料，而并非我们平常说的吸进。

• 生活实验证明大气压存在：
  实验一：模拟马德堡半球实验
      两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉，发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模拟实验的共同点是：将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出，使金属球内和皮碗内空气的压强减小，而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起，要用较大的力才能拉开，这就有力证明了大气压强的存在。
  
  实验二：“瓶吞蛋”实验
     用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口，实验前用手轻轻用力，不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙（防止烧裂瓶底）的瓶中，迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口，待火熄灭后，观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验，由于棉花燃烧使瓶内气压升高，而骤冷又会使气压迅速降低，当瓶内压强小于瓶外大气压强时，鸡蛋在大气压强的作用下，被压入瓶内。
  
  实验三：“覆杯”实验
      玻璃杯内装满水，用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，整杯水被纸片托住，纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强，因而纸片不掉下来。分析上述三个实验，不难理解大气压强存在问题。更深入研究：“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强，“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点：大气向各个方向都有压强。

考点名称：杠杆及其五要素

• 杠杆的定义：
  一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。
  
  
  和杠杆的五要素：
  ①支点：杠杆绕着转动的点（o）
  ②动力：使杠杆转动的力（F₁）
  ③阻力：阻碍杠杆转动的力（F₂）
  ④动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L₁）。
  ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L₂） 。
  
  一根硬棒成为杠杆的条件：
  ①要有力的作用
  ②能绕某固定点转到
  

• 对概念的理解：
  (1)杠杆可以是直的，也可以是弯的。，但在外力的作用下不能变形。例如：撬棒、跷跷板、抽水机、手柄等。
  
  (2)定义中的力，是指作用在杠杆上的动力和阻力，且动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力不一定相反。
  
  (3)杠杆在力的作用下，绕固定点转动而不是平动。
  
  (4)不论动力和阻力，杠杆都是受力物体，作用于杠杆的物体都是施力物体。
  
  (5)阻力绕支点转动的方向与动力绕支点转动的方向相反。
  
  (6)不可把从动力作用点到支点的距离作为动力臂，或把从阻力作用点到支点的距离作为阻力臂。
  
  生活中杠杆支点的辨别方法：
      支点是相对于杠杆不动的点，但支点一定在杠杆上，支点不一定与动力作用点和阻力作用点在同一直线上，也不一定在动力作用点和阻力作用点之间。若让力的作用线恰好过支点，则力臂是零，这个力不能使杠杆转动。
  例：列车上有出售食品的手推车(如图所示)。若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是____ ，(写出字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是____。
  
  解析：把手推车视为杠杆，当前轮口遇到阻碍时，在E点向下用力时，车身转动；而车轮C却保持相对静止，所以C点为支点；当后轮C遇到阻碍时，人从 E点向上用力，车身转动而车轮B点相对静止。所以此时的支点为B点。
  
  答案：C  B

• 简单机械知识梳理：