第9章 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机-【木牍教育】2024-2025学年新教材八年级物理下册同步教学优质课件（人教版2024）

9.4 跨学科实践： 制作简易活塞式抽水机 ※ 建议使用WPS2019以上版本打开 木牍中考-教学设计中心 制作 物理 RJ 八年级下册 目 录 导入新课 01 讲授新课 02 习题解析 03 课堂小结 04 农村的老式压水井 导入新课 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，利用人力反复按压手柄就可以抽水。 本节课我们就自己动手制作一台简易活塞式抽水机 讲授新课 项目分析 要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. 设计一台简易活塞式抽水机。 3. 选择材料，完成制作 讲授新课 项目实施 了解活塞式抽水机的工作原理 取一个注射器，把针头插到装有水的盆中，向上拉动活塞，就能看到水从低处升到高处。如果向下压活塞，水就会被压回盆中。 讲授新课 项目实施 了解活塞式抽水机的工作原理 大气压 大气压 注射器活塞向后拉时，针筒内气体压强减小，大气压将液体压入针筒中； 活塞向前推动时，针筒内气体压强增大，液体排出针筒。 怎样才能不断地将水提升到高处呢？ 讲授新课 项目实施 了解活塞式抽水机的工作原理 圆筒 活塞 单向阀 支点 把手 出水管 进水管 了解活塞式抽水机的结构 1.活塞与筒壁紧密接触的同时又可以上下移动。 2. A、B是只能向上开启的单向阀门。 讲授新课 项目实施 了解活塞式抽水机的工作原理 了解活塞式抽水机的工作过程 使用时，若提起活塞，阀门A受到大气压作用而关闭，活塞下面的空气稀薄，气压小于外界的大气压。 于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 讲授新课 项目实施 了解活塞式抽水机的工作原理 了解活塞式抽水机的工作过程 当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水受阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部 讲授新课 项目实施 了解活塞式抽水机的工作原理 了解活塞式抽水机的工作过程 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，低处的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。 活塞不停地上下移动，水就从管口持续不断地流出。 讲授新课 项目实施 了解活塞式抽水机的工作原理 讲授新课 项目实施 设计活塞式抽水机 了解了活塞式抽水机的工作原理，就可以知道要制作活塞式抽水机，需要考虑几个关键问题。 如何选择一个密封性好的圆筒？ 从哪儿进水，从哪儿出水，又该怎样制作两个阀门？ 怎样制作活塞？ 还有哪些注意事项呢？ 讲授新课 项目实施 设计活塞式抽水机 注意事项： 1. 选择材料时，尽量选取身边常见的，容易获取的； 2. 选取圆筒材料时，应充分考虑密封性，要能够和选取的活塞紧密贴合； 3. 制作阀门时要设计成只能向上开启的活动阀门； 4.所有选取的材料还应考虑一定的耐用性。 讲授新课 项目实施 制作活塞式抽水机 材料：1个用来装洗涤液的空瓶子，1根筷子，1块塑料片，1个玻璃球，1块橡皮膏，1根塑料管。 它们分别代替了活塞式抽水机的哪个结构呢？ 讲授新课 项目实施 制作活塞式抽水机 步骤： 1. 如图所示，剪下瓶子的底部，瓶子上部作为抽水机的圆筒。把瓶底再略剪一小部分作为活塞，使瓶底的外径和瓶子的内径相吻合。 讲授新课 项目实施 制作活塞式抽水机 步骤： 2. 在瓶子的侧壁上打一个出水口，插上一段塑料管作为出水管。拔掉瓶盖上的小帽，把瓶口作为进水口。 讲授新课 项目实施 制作活塞式抽水机 步骤： 3. 在活塞上打两个孔A、B，中间的孔A用来固定筷子。用橡皮膏把塑料片的一边黏在活塞上，使塑料片能盖住孔B，作为一个阀门。把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。 讲授新课 项目实施 制作活塞式抽水机 步骤： 4. 装上活塞，抽水机就组装好了。将瓶口朝下进入水中，上下拉动活塞，抽水机就会把水抽上来。 玻璃球 阀门 讲授新课 项目实施 制作活塞式抽水机 讲授新课 展示交流 1. 用制作好的抽水机抽水。比一比哪个小组制作的抽水机运转得更流畅？ 2. 讲解抽水机各部件的作用，并说明选择材料时的想法。说一说，它们是怎样实现抽水功能的？这样的抽水机提升水的最大高度是多少？ 3. 你能从设计、选材上提出优化方案，制作一个更好的抽水机吗？ 讲授新课 展示交流 在一篇记录儿时生活的散文中，作者如是写到：“小时候记得有走村串户的打井人，开着机器，带着长长的胶管子。一个井大概要打三丈深，一丈是三米多。”（1丈≈3.33m） 活塞式抽水机究竟能将多深的水抽上来呢？ 讲授新课 展示交流 活塞式抽水机提升水的最大高度 活塞式抽水机是利用大气压将水抽上来的，因此当水压与大气压相等时，水的高度无法再次提升，根据p=ρgh可知，提升水的最大高度为： 在实际的使用中，活塞式饮水机常因密封程度不好等原因，提水高度达不到10.3m。 如何改进活塞式抽水机呢？ 讲授新课 展示交流 活塞式抽水机的改进 材料选择： 使用轻质、强度高的材料制作圆筒，能减轻抽水机整体重量，便于操作。同时制作圆筒时使用透明材料可以在演示时更方便地观察到其内部情况。 讲授新课 展示交流 活塞式抽水机的改进 密封性增强： 可以采用高质量的密封圈来替代；在实际的生活中，使用活塞式抽水机前常向圆筒内加一瓢水以增强密封性；确保各处连接尽量紧密，以减少空气进入。 讲授新课 展示交流 活塞式抽水机的改进 操作方法： 在使用抽水机时，应确保进水管口浸在水中的深度足够，以保证吸水效果。 活塞的上下运动应保持稳定和匀速，避免过快或过慢，以维持稳定的抽水效率。 讲授新课 1．常见的活塞式抽水机。图中表示了它的工作原理：当提起活塞时，阀门B关闭，大气压迫使水推开阀门 进入圆筒；压下活塞时，阀门A关闭，水不能往下流就推开阀门 进到活塞上方；再提起活塞，阀门A打开，阀门B关闭，外界的水又进入活塞下部的圆筒内，活塞上部的水则流了出来。（均选填“A”或“B”） A B 习题解析 2. 如图所示为活塞式抽水机的工作原理示意图。如图甲，提起活塞时，阀门A关闭，低处的水在 作用下推开阀门B，进入圆筒；如图乙，压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门 ，涌入活塞上面；如图丙，再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门 关闭，水从出水口流出。 大气压 A A 习题解析 3. 如图是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法错误的是（ ） A．抽水机是利用大气压来工作的 B．在图甲中,当用力在处向下压手柄时,手柄上的点受到的作 用力竖直向上 C．在图乙中,在点向上抬手柄时,阀门由于受液体压力而关闭, 水被阻不能向下流动 D．这样的抽水机提升水的最大高度约为10m B 习题解析 抽水机理论能提升的水的高度约为10.3m 原理 活塞式抽水机的结构 材料的准备与选择 制作步骤 简易活塞式抽水机的改进方式 制作简易活塞式抽水机 工作原理 活塞式抽水机的制作 展示与交流 大气压强 课堂小结 Lavf58.46.101 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.4 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.64 Lavf58.46.101 $$