9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 （课件+视频素材）初中物理人教版（2024）八下

(课件网) 人教版第九章第4节 制作简易活塞式抽水机 制作简易活塞式抽水机 老师 跨学科实践 跨学科实践 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。这节课我们将学会制作一台简易活塞式抽水机。 要制作简易活塞式抽水机，你需要完成以下任务。 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。 取一根吸管，把一端插入装用饮用水的杯中，用力吸另一端，就能把水吸上来。在“吸”的过程中，吸管内气体压强_____， _____外界大气压，大气压将饮用水压入管内。 活动一 吸管吸水 减小 小于 有没有办法在推动活塞时，使刚刚被压入注射器中的水仍然留在注射器中呢？ 大 气 压 大 气 压 取一个注射器，把针头插到装有水的杯中，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，水就会被压回杯中。在“拉”的过程中，注射器内气体压强_____，_____外界大气压，大气压将水压入注射器中。在推动活塞时，水被活塞推出。 活动二 注射器的工作原理 减小 小于 有没有办法使水仍然留在注射器中呢？ 圆筒 出水管 进水管 结构 活塞式抽水机 活塞 阀门 活动三 了解活塞式抽水机的结构及工作原理。 1. 活塞式抽水机的结构 2. 活塞式抽水机的工作原理 提起活塞，阀门 A 关闭，低处的水受到大气压的作用推开阀门 B 进入圆筒。 ① 吸水： 压下活塞，阀门 B 关闭，活塞下面的水冲开阀门 A 进入圆筒上部。 ② 取水： 再次提起活塞时，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。 ③ 出水： 活塞式抽水机的工作原理 活动四 设计一台简易的活塞式抽水机。 如何选一个密封性好的圆筒 怎样制作活塞 从哪儿进水，从哪儿出水 又该怎样制作两个阀门 …… 制作活塞式抽水机，需要考虑几个关键问题： 玻璃球 阀门 1. 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。 活动五 制作简易的活塞式抽水机 圆筒和活塞 2. 制作过程（小组成员分工）： ①圆筒和活塞：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出水口和进水口：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。在瓶盖上挖一个洞，将其作为进水口。 2. 制作过程（小组成员分工）： 洞的大小参考玻璃球的直径应小于玻璃球的直径。 出水口 进水口 ③阀门：如图所示，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。 带阀门的活塞 玻璃球作为阀门 2. 制作过程（小组成员分工）： 玻璃球 阀门 结构效果图 ④组装：装上活塞，将瓶口朝下浸入水中，上下拉动活塞，抽水机就会把水抽上来。 2. 制作过程（小组成员分工）： 制作过程参考 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机的功能的 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 1.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把水抽上来的，所以抽水机提升水的高度有上限，根据p=ρgh可知，提升水的最大高度 活塞式抽水机由于密封程度不好等原因，提水的高度达不到10.3m。在正常使用时，因为抽水机内部不可能为真空，所以只用于从 7~8 m 或更浅的井中抽水。 h = = p ρg 1.01×105Pa 1×103 kg/m3×9.8N/kg =1 ... ...