2025年春新人教版物理八年級下冊課件 第九章第四節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡易活塞式抽水機(jī)

第九章

壓強(qiáng)八下物理RJ第4節(jié)

跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡易活塞式抽水機(jī)1.理解活塞抽水機(jī)的工作原理，了解大氣壓強(qiáng)在其中的應(yīng)用2.通過動(dòng)手制作、測試與調(diào)整的過程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作、解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神學(xué)習(xí)目標(biāo)3.培養(yǎng)不斷探索、勇于挑戰(zhàn)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度課堂導(dǎo)入視頻新知探究

在生產(chǎn)生活中，人們常用抽水機(jī)將水從低處抽到高處。其中有一種活塞式抽水機(jī)，利用人力反復(fù)提壓手柄就可以抽水。項(xiàng)目提出

制作簡易活塞式抽水機(jī)

本節(jié)我們就自己動(dòng)手制作一臺(tái)簡易活塞式抽水機(jī)。項(xiàng)目分析新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)要制作簡易活塞式抽水機(jī)，你需要完成以下任務(wù)。1.了解活塞式抽水機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。2.設(shè)計(jì)一臺(tái)簡易活塞式抽水機(jī)。3.選擇材料，完成制作。項(xiàng)目實(shí)施新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)1.了解活塞式抽水機(jī)的工作原理。吸管吸飲料視頻新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)（1）注射器的工作原理

怎樣才能不斷地將水提升到高處呢?大氣壓注射器吸水

注射器通過活塞在針筒內(nèi)的移動(dòng)來完成藥物的吸取和注射大氣壓新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)視頻新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)（2）活塞式抽水機(jī)圓筒活塞單向閥支點(diǎn)把手出水管進(jìn)水管結(jié)構(gòu)活塞式抽水機(jī)新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)工作原理③把手下壓，再次提起活塞時(shí)，閥門A關(guān)閉，水從出水管流出。同時(shí)，低處的水又在大氣壓的作用下推開閥門B而進(jìn)入圓筒。①把手下壓，提起活塞，閥門A關(guān)閉，活塞下面封閉空間內(nèi)的氣壓變小。低處的水在大氣壓的作用下推開閥門B進(jìn)入圓筒。②把手上提，壓下活塞，閥門B關(guān)閉，水沖開閥門A進(jìn)入活塞的上部。新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)視頻新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)2.設(shè)計(jì)活塞式抽水機(jī)。如何選一個(gè)密封性好的圓筒?怎樣制作活塞?從哪兒進(jìn)水，從哪兒出水?又該怎樣制作兩個(gè)閥門?……

制作活塞式抽水機(jī)，需要考慮幾個(gè)關(guān)鍵問題：玻璃球閥門新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)3.制作活塞式抽水機(jī)。材料：裝洗滌液的空瓶子1個(gè)，筷子1根，塑料片，

玻璃球1個(gè)，橡皮膏1塊，塑料管1根，熔膠等。（1）如圖1所示，剪下瓶子的瓶底，瓶子上部作為抽水機(jī)的圓筒。把瓶底再略剪一小部分作為活塞，使瓶底的外徑與瓶子的內(nèi)徑相吻合。新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)（2）在瓶子的側(cè)壁上打一個(gè)出水口，插上一段塑料管作為出水管（圖2）。拔掉瓶蓋上的小帽，把瓶口作為進(jìn)水口。圖1圓筒和活塞圖2出水管（3）在活塞上打兩個(gè)孔A、B，中間的孔A用來固定筷子。用橡皮膏把塑料片的一邊黏在活塞上，使塑料片能蓋住孔B，作為一個(gè)閥門（圖3）。把玻璃球放到瓶子里作為另一個(gè)閥門。新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)圖3帶閥門的活塞（4）將瓶口朝下浸入水中，上下拉動(dòng)活塞，抽水機(jī)就會(huì)把水抽上來。玻璃球閥門圖4結(jié)構(gòu)效果圖

圖4是抽水機(jī)結(jié)構(gòu)效果圖。新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)3.制作活塞式抽水機(jī)。視頻新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)展示交流1.用制作好的抽水機(jī)抽水。比一比哪個(gè)小組制作的抽水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)得更流暢。2.講解抽水機(jī)各部件的作用，并說明選擇材料時(shí)的想法。說一說，它們是怎樣實(shí)現(xiàn)抽水機(jī)的功能的?這樣的抽水機(jī)提升水的最大高度是多少?3.你能從設(shè)計(jì)、選材上提出優(yōu)化方案，制作一個(gè)更好的抽水機(jī)嗎?新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)1.活塞式抽水機(jī)提升水的最大高度活塞式抽水機(jī)是利用大氣壓把水抽上來的，所以抽水機(jī)提升水的高度有上限，根據(jù)p=ρgh可知，提升水的最大高度活塞式抽水機(jī)由于密封程度不好等原因，提水的高度達(dá)不到10.3m。h=

=pρg1.01×105Pa1×103

kg/m3×9.8N/kg=10.3m新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)2.自制活塞式抽水機(jī)的優(yōu)化方案（1）材料選擇：

使用輕質(zhì)、強(qiáng)度高的材料制作圓筒，能減輕整體重量，便于操作。同時(shí)制作圓筒的材料如果是透明的效果更好，以便演示時(shí)可觀察到其內(nèi)部情況。新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)2.自制活塞式抽水機(jī)的優(yōu)化方案（2）結(jié)構(gòu)改進(jìn)：

①增強(qiáng)密封性：活塞與圓筒之間的密封好壞是抽水機(jī)制作成功與否的關(guān)鍵?？梢圆捎酶哔|(zhì)量的密封圈來減少漏水，提高抽水效率。同時(shí)確保所有連接部位盡量緊密，以減少空氣進(jìn)入。

②活塞設(shè)計(jì)：應(yīng)考慮到其上下運(yùn)動(dòng)的順暢性，優(yōu)化形狀和表面處理，使其更光滑，減少摩擦力。

③進(jìn)水管和出水管的設(shè)計(jì)應(yīng)便于連接和使用，同時(shí)保證水流的暢通無阻。新知探究

制作簡易活塞式抽水機(jī)2.自制活塞式抽水機(jī)的優(yōu)化方案（3）操作方法：

在使用抽水機(jī)時(shí)，應(yīng)確保進(jìn)水管口浸在水中的深度足夠，以保證吸水效果。活塞的上下運(yùn)動(dòng)應(yīng)保持穩(wěn)定和勻速，避免過快或過慢，以維持穩(wěn)定的抽水效率。例、按壓泵常用于瓶裝的洗手液、洗發(fā)水等，既方便取用，又節(jié)約用量。圖甲是一瓶已啟用的洗手液，按壓泵中已充滿洗手液。圖乙是按壓泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其中手柄與活塞連成一個(gè)整體，小球A（閥門A處）、小球B（閥門B處）密度比洗手液略大，小球的上下活動(dòng)引起閥門的開合。

取液時(shí)，按壓手柄，少量洗手液從出液口溢出；松手后，手柄彈回原位，洗手液又充滿儲(chǔ)液室。請用所學(xué)知識(shí)解釋上述工作過程。典型例題解析：取液前，小球A、B沉在閥門口，閥門A、B關(guān)閉。取液時(shí)按壓手柄，力能使物體發(fā)生形變，彈簧被壓縮，活塞往下運(yùn)動(dòng)，擠壓液體，儲(chǔ)液室內(nèi)液體壓強(qiáng)增大，作用在小球B上方的液體壓強(qiáng)增大，小球B不動(dòng)，閥門B關(guān)閉。作用在小球A下方的液體壓強(qiáng)增大，小球A向上運(yùn)動(dòng)，閥門A打開，洗手液從出液口溢出。松開手柄，彈簧恢復(fù)原狀，勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)液室內(nèi)形成了一個(gè)低壓區(qū)，小球A下落，閥門A關(guān)閉，同時(shí)洗手液在瓶內(nèi)氣壓作用下，沖開小球B，閥門B打開，洗手液進(jìn)入儲(chǔ)液室。典型例題典型例題視頻制作簡易活塞式抽水機(jī)項(xiàng)目提出課堂小結(jié)制作一個(gè)簡易活塞式抽水機(jī)展示交流1.了解活塞式抽水機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理；2.設(shè)計(jì)一臺(tái)簡易活塞式抽水機(jī)；3.選擇材料，完成制作。1.用