9.4 跨学科实践_制作简易活塞式抽水机 课件 -2024-2025学年度人教版物理八年级下册

第九章 压强 课时分层提优 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 1 建议用时：15分钟 项目提出 在生产和生活中，人们常用抽水机将水从低处抽到高处。其中有一种活塞式抽 水机，利用人力反复提压手柄就可以抽水，巧妙地利用了大气压力。小明想制造一 台简易的活塞式抽水机，以便更好地了解大气压强在我们生活中的作用。 返回目录 项目分析 制作简易活塞式抽水机，需要完成以下任务： 1.了解活塞式抽水机的结构及工作原理。 2.设计并制作一台简易活塞式抽水机。 返回目录 项目实施 1.了解活塞式抽水机的结构和工作原理 （1）活塞式抽水机的结构如图所示，由______性较好的圆筒，手柄，以及两个活 塞、组成。、 是只能向上开启的阀门，保证了水的单向流动。 密闭 返回目录 （2）工作原理。 进水：当提起活塞时，活塞下面空气变稀薄，气压______外界气压，低处的水受到 大气压的作用推开阀门___进入圆筒。 移水：手柄下压，阀门___由于受到______作用而关闭，水不能够向下流动，于是 冲开阀门___进入圆筒上部。 出水：再提起活塞时，活塞上面的水压使阀门___关闭，水从侧管流出，低处的水 又在大气压的作用下推开阀门___进入圆筒。 小于 水压 返回目录 简易活塞式抽水机 的结构图 2.设计并制作活塞式抽水机。 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。 （1）如图所示，玻璃球相当于活塞式抽水机的阀门___，塑料 片相当于阀门___。 （2）活塞式抽水机的效果很大程度上取决于其密闭性，请你举 出一种提高密闭性的方法：_______________________________ _____。 在活塞边缘上涂上凡士林（合理即可） 返回目录 展示交流 1.活塞式抽水机是利用大气压进行工作的，那么请你计算，活塞抽水机最多能把水 抽高多少米？（大气压取，取 ，结果保留一位数） 解：由公式 可得，活塞式抽水机最多可把水抽到高度 2.活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，简述一下这样做的目的。 答：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的密闭性，当活塞上移 时，活塞下边出现真空，这样大气压才能把水压入圆筒。 7 实验探究 8 实验1 压力和受力面积对海绵形变的影响 1.如图所示，小明利用小桌、海绵和砝码 等器材探究压力和受力面积对海绵形变的 影响。 （1）本实验是通过观察________________来比较压力的作用效果，这种实验探究 方法叫作________。 （2）分析比较图________的实验现象，可得出结论：当受力面积相同时，压力越 大，压力的作用效果越明显。 （3）分析比较图乙、丙的实验现象，可以得出结论：_________________________ __________________________。 海绵的凹陷程度 转换法 甲、乙 当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 9 （4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强 和图 丁中木板受到的压强的大小关系为___（选填“ ”“ ”或“”） 。 （5）比较图丙、丁，______（选填“能”或“不能”）得出“压力作用效果与接触面材 料有关”的结论。 不能 （6）实验时，小明将小桌换成木块，并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块， 如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用 效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是__________________。 没有控制压力相同 10 （7）此实验______（选填“能”或“不能”）用硬木板代替海绵，原因是___________ ___________。 （8）物理学中为了描述压力的作用效果，引入了______这一物理量，它的单位是 用法国科学家________的名字来命名的。 不能 硬木板受压形变不明显 压强 帕斯卡 11 【补充设问】 （9）有些公共汽车配备逃生锤，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤打破玻璃逃 生，为了更容易打破玻璃，逃生锤外形应选图中的___（选填字母）。 D A. B. C. D. （10）小明想用一支铅笔探究“压力作用效果与 受力面积的关系”，他设计了如图a、 所示的两 种方案，你认为___（选填“”或“ ”）方案更合 理一些，另一种方案不足的原因是 _____________________。 上、下压力大小不同 12 （11）小明又取了三个高度均为，密度同为 的实心均匀物体、、。、 是 圆柱体，是长方体，、的底面积都为，的底面积为 。把它们放在水平桌面 的海绵上，如图己所示，发现海绵被压下的深度相同，则压强、、 的大小 关系是______________。 13 实验2 探究液体压强与哪些因素有关 2.在用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”实验时： （1）图1所示压强计是通过 形管两侧液 柱的________来反映液体压强大小。使用 前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻 按压几下橡皮膜，如果 形管中的液体能 灵活升降，则说明装置________ （选填“漏气”或“不漏气”）。 高度差 不漏气 （2）增大探头在水中的深度时，可以观 察到压强计左右两管内液面的高度差 ______，说明液体内部压强的大小随深度 增大 增大 的增加而______（选填“增大”“不变”或 “减小”）。 14 （3）在探究液体内部压强与液体密度关系时，小明根据图2、3两图所示情形 _______（选填“能”或“不能”）得出“液体内部压强与液体密度有关”的结论，理由 是_________________________________。 不能 没有控制探头在液体中的深度相同 （4）如图4所示，小明用微小压强计探究液体内部压强的特点。 将探 头放在图5所示的液体内部等深的、位置，观察到形管两侧液面的高度差 ___ （选填“ ”“ ”或“”） ，这是为了研究液体压强与液体______的关系。 密度 （5）由以上实验可知，图5所示液体内部、、、 四个位置，压强最大的是位 置___。 （6）压强计上的 形管________（选填“属于”或“不属于”）连通器。 不属于 15 （7）实验前，应调整压强计使形管左右两边的液面______，若发现 形管左右两 侧的液面有一定的高度差，则调节的方法是___（选填字母）。 A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装 相平 B （8）本实验在探究过程中运用的科学探究方法是____________和________。 控制变量法 转换法 16 【补充设问】 （9）小明保持图3中探头的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，他发现 形管两侧液面的高度差变大了，于是得出了“在同一深度，液体的密度越大，其 内部的压强就越大”的结论。同学小婷认为他的结论不可靠，原因是_____________ __________。 没有控制液体深度相同 （10）为了研究液体压强与液体密度的关系，小理同学 将液体压强计做了如图6所示的改进，两探头置于空气中 时，形管两侧液面______。再将两探头分别放入、 两种不同液体中，调节两探头所处深度使 形管两侧液面 恰好相平，此时，则___ 。 相平 17 （11）小明用如图7所示装置测量未知液体的密度，在左侧加入适量的水，在右侧 缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，需要测量的物理量有____（多选）。 A.右侧待测液体到容器底的深度 B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度 C.左侧水到容器底的深度 D.左侧水到橡皮膜中心的深度 根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为 _ _____。（用题中字母和 表示） 18 $$