初中物理人教版（2024）八年級(jí)下冊(cè)（2024）第九章壓強(qiáng)第4節(jié) 跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡(jiǎn)易活塞式抽水機(jī)教案配套課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

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)，利用人力反復(fù)按壓手柄就可以抽水。
本節(jié)課我們就自己動(dòng)手制作一臺(tái)簡(jiǎn)易活塞式抽水機(jī)
要制作簡(jiǎn)易活塞式抽水機(jī)，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(jiǎn)易活塞式抽水機(jī)。3. 選擇材料，完成制作
了解活塞式抽水機(jī)的工作原理
取一個(gè)注射器，把針頭插到裝有水的盆中，向上拉動(dòng)活塞，就能看到水從低處升到高處。如果向下壓活塞，水就會(huì)被壓回盆中。
注射器活塞向后拉時(shí)，針筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，大氣壓將液體壓入針筒中；活塞向前推動(dòng)時(shí)，針筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，液體排出針筒。
怎樣才能不斷地將水提升到高處呢？
了解活塞式抽水機(jī)的結(jié)構(gòu)
1.活塞與筒壁緊密接觸的同時(shí)又可以上下移動(dòng)。
2. A、B是只能向上開啟的單向閥門。
了解活塞式抽水機(jī)的工作過程
使用時(shí)，若提起活塞，閥門A受到大氣壓作用而關(guān)閉，活塞下面的空氣稀薄，氣壓小于外界的大氣壓。于是，低處的水受到大氣壓的作用推開閥門B進(jìn)入圓筒。
當(dāng)壓下活塞時(shí)，閥門B被水壓下而關(guān)閉，水受阻不能向下流動(dòng)，于是沖開閥門A進(jìn)入圓筒的上部
再提起活塞時(shí)，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(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。
活塞不停地上下移動(dòng)，水就從管口持續(xù)不斷地流出。
了解了活塞式抽水機(jī)的工作原理，就可以知道要制作活塞式抽水機(jī)，需要考慮幾個(gè)關(guān)鍵問題。
如何選擇一個(gè)密封性好的圓筒？
從哪兒進(jìn)水，從哪兒出水，又該怎樣制作兩個(gè)閥門？
注意事項(xiàng)：1. 選擇材料時(shí)，盡量選取身邊常見的，容易獲取的；2. 選取圓筒材料時(shí)，應(yīng)充分考慮密封性，要能夠和選取的活塞緊密貼合；3. 制作閥門時(shí)要設(shè)計(jì)成只能向上開啟的活動(dòng)閥門；4.所有選取的材料還應(yīng)考慮一定的耐用性。
材料：1個(gè)用來裝洗滌液的空瓶子，1根筷子，1塊塑料片，1個(gè)玻璃球，1塊橡皮膏，1根塑料管。
它們分別代替了活塞式抽水機(jī)的哪個(gè)結(jié)構(gòu)呢？
步驟：1. 如圖所示，剪下瓶子的底部，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，使瓶底的外徑和瓶子的內(nèi)徑相吻合。
步驟：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。拔掉瓶蓋上的小帽，把瓶口作為進(jìn)水口。
步驟：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。把玻璃球放到瓶子里作為另一個(gè)閥門。
步驟：4. 裝上活塞，抽水機(jī)就組裝好了。將瓶口朝下進(jìn)入水中，上下拉動(dòng)活塞，抽水機(jī)就會(huì)把水抽上來。
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？
在一篇記錄兒時(shí)生活的散文中，作者如是寫到：“小時(shí)候記得有走村串戶的打井人，開著機(jī)器，帶著長(zhǎng)長(zhǎng)的膠管子。一個(gè)井大概要打三丈深，一丈是三米多?！保?丈≈3.33m）
活塞式抽水機(jī)提升水的最大高度
材料選擇：使用輕質(zhì)、強(qiáng)度高的材料制作圓筒，能減輕抽水機(jī)整體重量，便于操作。同時(shí)制作圓筒時(shí)使用透明材料可以在演示時(shí)更方便地觀察到其內(nèi)部情況。
密封性增強(qiáng)：可以采用高質(zhì)量的密封圈來替代；在實(shí)際的生活中，使用活塞式抽水機(jī)前常向圓筒內(nèi)加一瓢水以增強(qiáng)密封性；確保各處連接盡量緊密，以減少空氣進(jìn)入。
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?；钊纳舷逻\(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。
1．常見的活塞式抽水機(jī)。圖中表示了它的工作原理：當(dāng)提起活塞時(shí)，閥門B關(guān)閉，大氣壓迫使水推開閥門進(jìn)入圓筒；壓下活塞時(shí)，閥門A關(guān)閉，水不能往下流就推開閥門進(jìn)到活塞上方；再提起活塞，閥門A打開，閥門B關(guān)閉，外界的水又進(jìn)入活塞下部的圓筒內(nèi)，活塞上部的水則流了出來。（均選填“A”或“B”）
2. 如圖所示為活塞式抽水機(jī)的工作原理示意圖。如圖甲，提起活塞時(shí)，閥門A關(guān)閉，低處的水在作用下推開閥門B，進(jìn)入圓筒；如圖乙，壓下活塞時(shí)，閥門B關(guān)閉，活塞下面的水推開閥門，涌入活塞上面；如圖丙，再提起活塞時(shí)，活塞上面的水迫使閥門關(guān)閉，水從出水口流出。
3. 如圖是活塞式抽水機(jī)工作的示意圖,下列說法錯(cuò)誤的是（）A．抽水機(jī)是利用大氣壓來工作的B．在圖甲中,當(dāng)用力在處向下壓手柄時(shí),手柄上的點(diǎn)受到的作用力豎直向上C．在圖乙中,在點(diǎn)向上抬手柄時(shí),閥門由于受液體壓力而關(guān)閉,水被阻不能向下流動(dòng)D．這樣的抽水機(jī)提升水的最大高度約為10m

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