9.4　跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 课件 2024-2025学年物理人教版八年级下册

跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 第4节 第九章　压强 人教版八年级下册 2 知道活塞式抽水机的原理。 1 知道活塞式抽水机的构造。 3 了解生活中活塞式抽水机的应用。 观察并思考 农村田间常见的装置，你知道它是做什么用的吗？ 情景引入 原来是这样的用途！ 活塞式抽水机 我们也来做一个 活塞式抽水机 一、活塞式抽水机的构造与原理 阅读教材，了解活塞式抽水机的构造与原理，完成下面的内容。 1.构造：______、______、______、_________和_________。 2.活塞式抽水机是利用_________来抽水的，如图所示为活塞式抽水机的工作原理示意图。 圆筒 活塞 阀门 进水管 出水管 大气压 合作探究 甲图：提起活塞时，阀门___关闭，大气压迫使水推开阀门___，进入圆筒。 乙图：压下活塞时，阀门B______，活塞下面的水推开阀门___，涌入活塞上面。 丙图：再提起活塞时，阀门___关闭，它上面的水从出水管流出，______迫使水推开阀门___，水又进入______。 A B 关闭 A A 大气压 B 圆筒 1.制作设计 (1)原理：____________。 (2)实验器材：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，一个盛有水的水槽。 (3)参照生活中的活塞式抽水机，利用大气压强将水从低处抽往高处。 大气压强 二、设计与制作活塞式抽水机 合作探究 2.制作活塞式抽水机 (1)如图甲所示，剪下瓶子的瓶底，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，使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。 (2)如图乙所示，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。 (3)如图丙所示，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。 (4)如图丁所示，装上活塞，组装好抽水机，将瓶口朝下浸入水槽里的水中，上下拉动活塞，将水抽上来。 3.反思与交流 (1)用来盖住孔B的塑料片应__________________________，如果塑料片太厚，下方的水不易推开进入活塞上方，活塞提起时，上方的水会漏回下方。 (2)用玻璃球作为下方的阀门，玻璃球应选____________，这样与瓶口之间不会因有缝隙而导致圆筒内外_______________，下方的水进不到圆筒。 较薄且易发生弹性形变 标准球体 气压差太小 学以致用 如图是小明用洗涤液的空瓶子、筷子、塑料片、玻璃球和塑料管制作的活塞式抽水机模型，将瓶口浸在水中，上下拉动筷 子，就能将低处水槽里的水抽到高处的水杯中。 (1)该装置的原理是利用____________的作用将水 由低处抽到高处的；  大气压强　 解析　活塞式抽水机在提起活塞时，阀门受到上方大气压的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压小于外界大气压，于是，低处的水在大气压的作用下推开瓶口处的玻璃球进入瓶子，从而将水由低处抽到高处； (2)小明在与同学们交流时，发现小丽同学制作的活塞式抽水机不能把水抽到高处，经过检查，上拉活塞时，水不能进入瓶子。于是他在再次操作前先从瓶子上方注入一些水，发现水流入活塞下方，但不能从瓶口处流出。小丽制作的活塞式抽水机不能把水抽到高处的原因可能是__________________________________________________；  活塞与瓶身间有缝隙(或阀门不能把活塞上的小孔密封) 解析　将水从瓶子上方注入，水流入活塞下方，不能从瓶口处流出，说明玻璃球与瓶口间密封性较好，但活塞与瓶子内壁间有缝隙，或阀门与活塞上的小孔间有缝隙，导致瓶内与外界的气压差较小，所以外界大气压不能将水从低处压到高处；   (3)小明利用制作的成品_________(选填“能” 或“不能”)将水从一楼抽到五楼的教室里。  不能 解析　从一楼到五楼的高度大于10 m，大气压强最高只能支撑约10 m高的水柱，所以不能将水从 1楼抽到五楼。 1.活塞式抽水机中水能随着活塞而上升，是由于________的作用，水不能随活塞无限上升是由于______________________。 大气压 大气压有限 解析：活塞式抽水机在活塞上升过程中，在抽水机内部产生暂时的真空，水在大气压作用下被压入抽水机内，再将其提到高处； 由公式p=ρgh得，大气压在标准状况下为一定值p=1.013×105Pa ，大气压有限，抽水机抽水的高度h= =10.3m 抽水机最多能把水抽到10.3m高处。 课外拓展 2. 活塞式抽水机工作原理如图所示，提起活塞时，阀门 ___关闭，管外的水在 ______的作用下进入圆筒。 大气压 A A B 活塞 3. 在海拔3000m以内，每升高10m ，大气压减小100Pa ，已知海平面处的大气压为1×105Pa ，处于海拔3000m的青藏高原某处的大气压为_________Pa；图示为活塞式抽水机的示意图，该抽水机在海平面处能提升水的最大高度为10m ，在海拔3000m的青藏高原某处能提升水的最大高度为_______m。 7 7×104 4. 清明假期小杰随爸妈回乡祭祖，在帮奶奶做家务时，一个给鸡自动喂水的装置引发了他的兴趣。如图甲所示，把一个装满水的瓶子倒放在水盆中，并使瓶口没入水中，鸡喝水的过程中，盆中水位下降至瓶口露出水面时，瓶中水自动流出补充到盆中，直到瓶口再次没入水中，水停止流出，如此反复。经过研究他发现当瓶口没入水中时，瓶内水柱上方的气压 ______ （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，所以瓶中水不再流出。 小于 小杰 还发现奶奶家院子里还有一口压井，通过查资料他明白了这口压井是靠活塞式抽水机来提水的，其某个工作环节如图乙所示，此时活塞向上移动， ______ 阀门关闭，水在 ______ 的作用下冲开 ______ 阀门，流入圆筒。 小杰 发现这两个装置的原理是相同的，你身边还有应用相同原理的实例吗？请任意举出两个： ____________ 、 ____________ 。 A 大气压 B 吸盘挂衣钩 吸管吸饮料 5.如图甲所示 ， 小明自制了一个 “ 吸管抽水机 ”(吸管与瓶身和瓶盖接触处均密封)。 瓶中加入水，盖紧瓶盖，当竖直吸管的下端与水平吸管在同一深度时，水平吸管不会出水(图乙)；当竖直吸管下端高于水平吸管时，水平吸管会出水(图丙)；竖直吸管位置越高，水平吸管出水越远(图丁)。请你利用所学习的物理知识，帮助小明解释其中的道理。 液体内部压强随深度的增大而增大：当竖直吸管的下端与水平吸管在同一深度时，深度为0，水的压强为0，水平吸管不会出水(图乙)；当竖直吸管下端高于水平吸管时，深度不为0，水的压强不为0，水平吸管会出水(图丙)；竖直吸管位置越高，水平吸管出水越远。 6.如图是小明同学自制的“ 蜡烛抽水机 ”的实验装置。他将一支塑料软管弯成∩形，一端插入A杯中，另一端插入B杯的水中。点燃A杯中的蜡烛后，用涂有凡士林硬纸片密封住A杯口。一段时间后，B杯中的水会被“抽”到A杯中，请你根据所学的物理知识帮小明解释其中的原因。 点燃左边杯中的蜡烛后，蜡烛燃烧会消耗左边杯中的氧气，用硬纸片封住左边杯口，这样左边杯内的气压会减小，而右边杯中的大气压不变，右边杯中的水在大气压的作用下会压入左边杯中，即被“抽”到左边杯中。 感 谢 观 看 $$