2025年春新人教版物理八年級下冊課件 第九章-壓強(qiáng) 第4節(jié)-跨學(xué)科實踐：制作簡易活塞式抽水機(jī)

第4節(jié)

跨學(xué)科實踐：制作簡易活塞式抽水機(jī)活塞式抽水機(jī)

在生產(chǎn)和生活中，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)。為什么利用人力反復(fù)提壓手柄就可以抽水？演示實驗：直接拉動活塞，觀察現(xiàn)象；再堵住管口并拉動活塞，觀察現(xiàn)象。

活塞式抽水機(jī)俗稱“壓水井”

,是我國部分地區(qū)常的一種從地下取水的裝置。活塞式抽水機(jī)蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)知識，我們可以通過自制一個簡易活塞式抽水機(jī)探究其中的原理。活塞式抽水機(jī)空飲料瓶2個，帶螺帽的圓形螺絲釘1顆，竹簽1根，飲料吸管1根,內(nèi)徑約為7mm的塑料軟管1根。材料：設(shè)計活塞式抽水機(jī)工具：剪刀、卷尺

、

電烙鐵、熱熔膠槍。一、制作材料與工具1、制作進(jìn)水閥2、制作活塞

將一個空飲料瓶的瓶蓋取下，用電烙鐵在瓶蓋中央開一個直徑約為5mm的小孔，再將一顆螺絲釘插入小孔，并用螺帽固定。

取一個空飲料瓶，在距離瓶口5cm處用剪刀剪開

，再對瓶口漏斗狀部分進(jìn)行修剪，使其頂部橫截面的直徑約為5.5cm。

再取下空飲料瓶的瓶蓋，用電烙鐵開一個直徑約為5mm的小孔。用剪刀截取長度約為10cm的吸管，將吸管一端穿過小孔，并用熱熔膠固定。

將竹簽一端插入吸管，再用熱熔膠固定，活塞就制作完成。二、制作過程將進(jìn)水閥、活塞依次放入水腔，一個簡易活塞式抽機(jī)就制作完成了。4、組裝

取另一個空飲料瓶，用剪刀從距離瓶底約4cm處剪開，并將切口修剪平整。將瓶身倒置，在距離瓶口約10cm處開一個直徑約為9mm的小孔

。

用剪刀截取一根長度約12

cm的塑料軟管，將軟管一端插入孔中

，使瓶內(nèi)軟管盡可能與瓶壁齊平，再用熱熔膠密封固定。3、制作水腔1.在一個裝有水的容器中滴入少量藍(lán)墨水，攪拌均勻。2.將裝置的瓶口浸入水中，緩慢

地反復(fù)抽拉活塞，可以看到水從容器中進(jìn)入

水腔，水腔中的水越來越多

，最終從軟管流出。向上拉動活塞A，活塞A與水腔底部之間的空間變大，壓強(qiáng)變小，大氣壓將容器中的水從瓶口閥門處擠入瓶內(nèi)，

當(dāng)瓶內(nèi)的水越來越多

，水便從軟管流了出來。三、實驗對象四、實驗原理討論與交流：1.用制作好的抽水機(jī)抽水。比一比哪個小組制作的

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，并說明選擇材料時的

想法。說一說，它們是怎樣實現(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、選材上提出優(yōu)化方案，制作一個更

好的抽水機(jī)嗎?1.閱讀下面短文，回答問題。

抽水機(jī)也叫水泵，是一種利用大氣壓強(qiáng)工作的抽水工具。如圖是活塞式抽水機(jī)工作原理的示意圖。其中，活塞跟筒壁緊密接觸但是可以上下滑動，A、B是只能向上開啟的閥門。使用時，有經(jīng)驗的人會先往抽水機(jī)的圓筒里倒一點水，這樣可以更容易把水抽出來。

若提起活塞，閥門A受到大氣壓的作用而關(guān)閉，活塞的下面空氣稀薄，圓筒內(nèi)氣壓①外界的大氣壓。于是，低處的水受到大氣壓的作用推開閥門B進(jìn)入圓筒（圖甲）；當(dāng)壓下活塞時，閥門B被水壓下而關(guān)閉，水受阻不能向下流動，于是沖開閥門A進(jìn)入圓筒的上部（圖乙）；再提起活塞時，活塞上面的水迫使閥門A關(guān)閉，水從側(cè)管流出。與此同時，井里的水又在大氣壓的作用下推開閥門②而進(jìn)入圓筒（圖丙）。這樣，活塞不停地上下移動，水就從管口連續(xù)不斷地流出。（1）文中①處應(yīng)填_________（選填“大于”“小于”或“等于”），②處應(yīng)填_________（選填“A”或“B”）；小于B（2）有經(jīng)驗的人在使用該抽水機(jī)時先往圓筒里倒一點水，目的是增強(qiáng)活塞與筒壁間的_________；A．氣密性B．摩擦力C．壓強(qiáng)A（3）下列現(xiàn)象與活塞式抽水機(jī)工作原理不相同的是______；A．吸盤緊緊吸在墻上B．用吸塵器吸塵C．用吸管喝牛奶

D．手機(jī)保護(hù)膜吸附在手機(jī)屏幕上B（4）在大氣壓為1×105Pa時，該抽水機(jī)提升水的最大高度是________m（g取10N/kg），在海拔3000m的青藏高原該抽水機(jī)提升水的最大高度_________（選填“高于”“低于”或“等于”）在珠海提升的最大高度。10低于2.請閱讀《按壓式瓶蓋》。

按壓式瓶蓋

在日常生活中，裝有洗手液或洗發(fā)液的瓶子，其瓶蓋都是按壓式的，如圖甲所示。按壓式瓶蓋的工作原理是什么呢？液體是怎么被“吸”上來的呢?

洗手液瓶中有個按壓式吸液結(jié)構(gòu)，它由導(dǎo)液管、進(jìn)液閥門、彈簧、活塞、出液閥門、出液管、儲液筒等組成，如圖所示，其中進(jìn)液閥門和出液閥門是塑料小球，進(jìn)液閥門位于彈簧下端，出液閥門位于活塞上端。使用的時候，通過手向下按壓，活塞向下移動，彈簧被壓縮使得進(jìn)液閥門關(guān)閉，出液閥門打開，儲液筒里的液體從出液管流出瓶外；當(dāng)手松開時，彈簧恢復(fù)原來的狀態(tài)，使得活塞向上移動，出液閥門關(guān)閉，進(jìn)液閥門打開，液體從導(dǎo)液管通過進(jìn)液閥門進(jìn)入到儲液筒。這樣活塞在圓筒中上下往復(fù)運(yùn)動，不斷地把液體“吸”出瓶外。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）按壓式瓶蓋的工作原理和_______的工作原理相同。

A、活塞式抽水機(jī)B、馬桶C、微小壓強(qiáng)計D、汽油機(jī)A（2）洗手液能被“吸”上來是利用了

;向下按壓后松手時，液體從導(dǎo)液管通過進(jìn)液閥門進(jìn)入到儲液筒，是因為瓶中氣壓____