第九章 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机-【支点·同步系列】2024-2025学年新教材八年级下册物理（人教版2024）

$' ! ! " & # ! 5.6v7 ( 8(9™:;<=µ> ß? n@ 在生产生活中，人们常用抽水机将水从低处抽到高处。 其中有一 种活塞式抽水机，利用人力反复提压手柄就可以抽水。 本节我们 就自己动手制作一台简易活塞式抽水机。 项目提出 项目分析 1. 了解活塞式抽水机的工作原理。 2. 设计活塞式抽水机。 3. 制作活塞式抽水机。 项目实施 1. 用制作好的抽水机抽水。 比一比哪个小组制作的抽水机运转得 更流畅。 2. 讲解抽水机各部件的作用，并说明选择材料时的想法。 说一说， 它们是怎样实现抽水功能的？ 这样的抽水机提升水的最大高度 是多少？ 3. 你能从设计、选材上提出优化方案，制作一个更好的抽水机吗？ 展示交流 1. 了解活塞式抽水机的结构及工作原理。 A 、 B 为只能向上开启的阀门。 使用时，若提起活塞，阀门 A 受到 大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，气压小于外界的大 气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门 B 进入圆筒 ( 如 图甲所示 ) ；当压下活塞时，阀门 B 被水压下而关闭，水受阻不能 向下流动，于是冲开阀门 A 进入圆筒的上部 ( 如图乙所示 ) ；再提 起活塞时，活塞上面的水迫使阀门 A 关闭，水从出水管流出。 与 此同时， 低处的水又在大气压的作用下推开阀门 B 而进入圆筒 ( 如图丙所示 ) 。 这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不 断地流出。 2. 设计一台简易活塞式抽水机。 3. 选择材料，完成制作。 B A B A 出 水 管 圆筒 活塞 大气压 大气压 A B 甲 乙 丙 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " !" #,% !!!!!! !! ñâϞƛƒ"Áã Ä{ä䵪 ' µ{•4å |"°¾Ð ' Âas%ó® ) % +fg™‹«ñâ® ý®f›œ% ' w$%)‡ ¡ñâ"ÁãÄ{ % 4ñ ^ ' ÎZƒµ$"æ%ç ' J ‹™‡fŒ% ' è{æ€% ) % $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! $( ! v7 AB ; # OP> !" ÞÃ)D ! ‘}¬ö͉íÛ& / 9no. \ ! " " # à~&ÈÉË" % + & '"" " # à~q# ("" " # à~q«´ )"" à~# ! # à~«´ *"" à~«´ ! # à~# B A 出 水 管 圆筒 活塞 大气压 大气压 C % ! &' ! B A 出 水 管 圆筒 活塞 大气压 大气压 压杆 % 。 &' $" ÞÃ)D&"¬ö͉íÛ&â5UšÃ # ²9¬ö͉íÛ ! opuµ%&&" % ( & '" ¬ö͉íÛ"†6k?.D‰í& (" EZ$k?.o ! ¬ö͉íÛ-üí& –kŸj]^f“ !。3 )" b6>\\hz ! ‰íÛ&¬öjR4¿ ÀŒ7hâ ! ¸d»¬ö *" -Q¬ö\ ! :Ŧån.9&sÐÂf å¸! ! uv!&56`]^_`!&5 6¢£ N # CÜ> '" ÓûoZdÖ ! Fxyz # fghijgk ! l/mn,Fopq rfgst # u'vwrlxyzfgh s+{|rw}' # ~ ! xy€‚ƒ„ …†‡l453uˆ` ! " " # l‰<J3Š ‹rŒ # Ž,B ! ‘r’“”•fg hr–—˜/™g ! š›45cœžg fŸ  # ¡¢£xy ! Œ " ¤¥Fopr +,¦§¨ ! xyruS©oª« ! –¬ op !!! ­®rFop # ¯l ! °±rg ¤¥Fopr+,²ŠŒ # ³´– $ µ '!vw %& ¶puxyB ! Œ # ·gpu ¦§¨ ! g¤¸;<Ju¹` ! ¯lºŠŒ  " ³´–r3» $ µ'"vw %& ¼¢£ xyB ! xy3Srg½ŽŒ " §¨ ! g ¾Ÿg¿¹Ÿ # ÀÁ.B ! °±rgÂ-F opr+,u²ŠŒ !"! ¦³´– $ µ'#vw %# š› ! xy;ÃÄ3uÅ ` ! gƾ¿ÇÈX;Éş # B A 出 水 管 圆筒 活塞 大气压 大气压 ! ! B A 大气压 大气压 " B A 大气压 大气压 # % ! & Ö压 ! œË !! t? !! %  ( k 9 )( l9 ) a ( 49 )&! " œË !! # !! %  ( " ) a ( # )&# % 。 & •È¡&7Eb6þ‰íÛ\°cQR ƒÅ>`í ! _`ǬöjR4h& !! " !! % ¥º &# '" ?âØ !! (" ÝÞ! !! )" .· % + & Ek?.U !<!& % =, \ ! þ‰íÛ-ü í&–kŸj" !! % !! 3 % * T !&$ * 6 1 &# þ‰íÛEtŠ +&&&3 &FGŸU-üí &–kŸj !! n? !! %  ( Ÿ9 )(   9 ) a ( 49 )& Eït-üí&–kŸj # !!!!!! &' ()* !" + 由。一晋可知，水的质量 归类探究 1.上升流速越大的位置压强越小 m:=Px V&=1 g/cm'X 300 cm'=300 g=0.3 kg 2.D 水的重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N 基础达标 则烧瓶与水的.总重G=G+G=1.2N十3N=4.2N 1.大减小2.大于小于3.大小 烧瓶对水平桌面的压力等于烧瓶与水的总重力，即F 4.A5.B6.B =G=4.2N 能力提速 (3)已知烧瓶的底面积S=30cm=3×10m 1.大下2.进减小 由D一5可知，烧瓶对水平桌面的压强力 3.=>4.吸气小 5.B【解析】图甲中，气流从U形管右边上方吹过，此时 3X10m=1400Pa 4.2N 右边上方空气流速大，压强小，左边压强不变，因此右 10.解：(1)航母满载时吃水深度h=13m 边液面升高，合理。图乙中，气流从U形管左边上方 吹过，此时左边上方空气流速大，压强小，右边压强不 该深度处海水产生的压强大小p=pgh=1,03× 10kg/m×10N/kg×13m=1.339×10Pa 变，因此左边液面升高，不合理。图丙中，向U形管左 (2根据一5可知，底部外无平均每1006m面积 边充气，其左边液而上方的气压变大，右边液面上方 大气压不变，因此左边压强大于右边压强，右边液面 上受到海水的压力 上升，合理。图丁中，从U形管左边抽气，其左边液面 F=pS=1.339×10Pa×100×10-'m=1339N 上方的气压变小，右边液面上方大气压不变，因此左 (3)舰载机的重力G=mg=30×10kg×10N/kg= 边压强小于右边压强，左边液面上升，不合理。故B 3×10N 符合题意，A,C、D不符合题意。 舰载机对航母的压力等于其重力，这架舰载机对航 6.C7.D 母的压强 思维拓展 p=-5=S-3×10N (1)1.013×10AC(2)小增大(3)B 6×10Pa 0.5m 【解析】(1)由图乙可知，实验开始时检测的气压为实 第3节 大气压强 验室的气压，大小为101.3kPa,合1.013×10°Pa。由 图甲可知，相同时间内流过三节塑料管的气体体积相 知识清单 同，由于A管的横截面积最小，因此A管中的气体流 ①重力②流动性③马德堡半球④托里拆利 速最快。由图乙可知，当管中气压稳定后，①的气压 ⑤L.013×10⑥减小⑦降低 最大，由流体流速快的地方压强小可知，①是C管中 归类探究 的气体压强随时间变化的图像。(2)观察图片发现， 1.D2.C 管道的横截面积越小，管中空气流速越大，管内气体 基础达标 1.大气压大气向各个方向都有压强 压强越小，所以可得结论：流体流速大处压强小。 ①②③三条图线出现了下移，即管中气体压强诚小， 2.北京减小 由流体流速快的地方压强小可以判新三节管中气体 3.C 4.B 5.D 6.ABD 的流速增大。(3》由流体流速快的地方压强小可知， 能力提速 过道中墙面凸出，则过道空气流速大，压强小，两侧通 1.小p一Pg 道的气体都流向过道，减弱通风，故A不符合题意。 2.小于75 右侧通道墙面凸出，则右侧通道内空气流速大，压强 3.C4.D 小，则空气由左侧通道向右侧通道流动，加强过道空 思维拓展 气流通，故B符合题意。两侧通道墙面凸出，则两侧 b a c 通道内空气流速相同，压强相同，过道内空气流速不 第4节跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 变，故C不符合题意。过道中安装排气扇，不能节能， 实践训练 故D不符合题意。 1.D2.B 进阶突破 3.(1)小于B(2)A(3)10低于 考向聚焦 第5节流体压强与流速的关系 1.增大受力面积减小2.大于9.9 知识清单 3.A4.D5.B6.D ①流动性②大③小④凸⑤平⑥大⑦小 7.(1)C(2)高度差(3)乙，丙控制变量上窄下宽 ⑧向上 (4)800(5)0.8×10 下册参考答案 189