题文

（5分）如图所示的活塞式抽水机从井中打水。若井中水面到活塞的距离约为5m，活塞的横截面积为80cm2，已知力臂L2=12cm，OA长50cm。(不计活塞连杆和柄的重力，不计活塞与圆筒的摩擦，大气压取105Pa) （1）图中柄AOB实际上是一个           杠杆（填“等臂”“省力”或“费力”），小明想用最小的动力作用在杠杆AOB上把水压出，请在图中A处画出动力F1的方向。 （2）要使该活塞式抽水机抽出水，小明作用在A处的最小动力F1至少为         N。 （3）活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，这样的目的是                  ；活塞式抽水机工作过程如下图所示，合理的顺序是                。 甲               乙                 丙

题型：实验题  难度：中档

答案

分析：（1）结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时，动力最小． （2）根据杠杆平衡条件可求出最小动力F1； （3）根据活塞式抽水机是利用大气压来工作的，可知活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水的目的；根据活塞式抽水机工作过程可知合理的顺序． 解答：解：（1）杠杆AOB在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时，动力最小．由图可知最长动力臂是OA，这样作一个力与OA垂直，这个力的力臂就是OA，这个力就是最小力F1．如图： （2）阻力F2=PS=105Pa×80×10-4m2=800N； 根据杠杆平衡条件：F1×L1=F2×L2， F1===192N； （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，将里面空气排出，同时增加活塞与圆筒密闭性，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；所以活塞式抽水机工作过程是：先向圆筒内灌入几杯水，将里面空气排出，活塞上移，阀门A关闭，活塞出现真空，水冲开阀门B进入圆筒，然后活塞下移，阀门B关闭，水冲开阀门A进入到活塞上面，然后活塞上移，阀门A关闭，活塞出现真空，水冲开阀门B进入圆筒，活塞上面的水进入出水管，所以合理的顺序是丙甲乙． 故答案为：（1）省力；动力F1的方向如图；（2）192；（3）排出空气，增加密闭性；丙甲乙．

据专家权威分析，试题“（5分）如图所示的活塞式抽水机从井中打水。若井中水面到活塞的距离..”主要考查你对  大气压强的存在及应用  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

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。