跨学科实践制作简易活塞式抽水机课件-人教版物理八年级下学期

人教版物理8年级下册培优备课课件（精做课件）9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机第九章

压强授课教师：Home.

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八年级（*）班

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2026年3月31日物理观念：知道简易活塞式抽水机的主要结构和各部分的功能，理解活塞式抽水机的工作原理；了解大气压的应用，能够解决日常生活中与大气压现象有关的问题。科学思维：设计制作方案时，能综合考虑材料特性、结构稳定性等因素，提升思维的系统性和决策的优化能力；测试改进阶段，能根据抽水效果分析问题原因，并提出针对性改进方案，发展问题解决能力。科学探究：在制作简易活塞式抽水机的活动中，能够发现问题并提出设想，设计简单的实践方案，完成实践活动，并以作品形式呈现活动成果，提高工程实践能力。科学态度与责任：经历简易活塞式抽水机的制作过程，提升合作学习的能力，体会知识的应用价值，增强团队协作精神，培养勇于探索的科学精神。课堂导入视频新知探究

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。项目提出

制作简易活塞式抽水机

本节我们就自己动手制作一台简易活塞式抽水机。项目分析新知探究

制作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。项目实施新知探究

制作简易活塞式抽水机1.了解活塞式抽水机的工作原理。吸管吸饮料视频新知探究

制作简易活塞式抽水机（1）注射器的工作原理

怎样才能不断地将水提升到高处呢?大气压注射器吸水

注射器通过活塞在针筒内的移动来完成药物的吸取和注射大气压新知探究

制作简易活塞式抽水机视频新知探究

制作简易活塞式抽水机（2）活塞式抽水机圆筒活塞单向阀支点把手出水管进水管结构活塞式抽水机新知探究

制作简易活塞式抽水机工作原理③把手下压，再次提起活塞时，阀门A关闭，水从出水管流出。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。①把手下压，提起活塞，阀门A关闭，活塞下面封闭空间内的气压变小。低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒。②把手上提，压下活塞，阀门B关闭，水冲开阀门A进入活塞的上部。新知探究

制作简易活塞式抽水机视频新知探究

制作简易活塞式抽水机2.设计活塞式抽水机。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：玻璃球阀门新知探究

制作简易活塞式抽水机3.制作活塞式抽水机。材料：装洗涤液的空瓶子1个，筷子1根，塑料片，

玻璃球1个，橡皮膏1块，塑料管1根，熔胶等。（1）如图1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。新知探究

制作简易活塞式抽水机（2）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（图2）。拔掉瓶盖上的小帽，把瓶口作为进水口。图1圆筒和活塞图2出水管（3）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（图3）。把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。新知探究

制作简易活塞式抽水机图3带阀门的活塞（4）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。玻璃球阀门图4结构效果图

图4是抽水机结构效果图。新知探究

制作简易活塞式抽水机3.制作活塞式抽水机。视频新知探究

制作简易活塞式抽水机展示交流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?新知探究

制作简易活塞式抽水机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。h=

=pρg1.01×105Pa1×103

kg/m3×9.8N/kg=10.3m新知探究

制作简易活塞式抽水机2.自制活塞式抽水机的优化方案（1）材料选择：

使用轻质、强度高的材料制作圆筒，能减轻整体重量，便于操作。同时制作圆筒的材料如果是透明的效果更好，以便演示时可观察到其内部情况。新知探究

制作简易活塞式抽水机2.自制活塞式抽水机的优化方案（2）结构改进：

①增强密封性：活塞与圆筒之间的密封好坏是抽水机制作成功与否的关键。可以采用高质量的密封圈来减少漏水，提高抽水效率。同时确保所有连接部位尽量紧密，以减少空气进入。

②活塞设计：应考虑到其上下运动的顺畅性，优化形状和表面处理，使其更光滑，减少摩擦力。

③进水管和出水管的设计应便于连接和使用，同时保证水流的畅通无阻。新知探究

制作简易活塞式抽水机2.自制活塞式抽水机的优化方案（3）操作方法：

在使用抽水机时，应确保进水管口浸在水中的深度足够，以保证吸水效果。活塞的上下运动应保持稳定和匀速，避免过快或过慢，以维持稳定的抽水效率。例、按压泵常用于瓶装的洗手液、洗发水等，既方便取用，又节约用量。图甲是一瓶已启用的洗手液，按压泵中已充满洗手液。图乙是按压泵的结构示意图，其中手柄与活塞连成一个整体，小球A（阀门A处）、小球B（阀门B处）密度比洗手液略大，小球的上下活动引起阀门的开合。

取液时，按压手柄，少量洗手液从出液口溢出；松手后，手柄弹回原位，洗手液又充满储液室。请用所学知识解释上述工作过程。典型例题解析：取液前，小球A、B沉在阀门口，阀门A、B关闭。取液时按压手柄，力能使物体发生形变，弹簧被压缩，活塞往下运动，挤压液体，储液室内液体压强增大，作用在小球B上方的液体压强增大，小球B不动，阀门B关闭。作用在小球A下方的液体压强增大，小球A向上运动，阀门A打开，洗手液从出液口溢出。松开手柄，弹簧恢复原状，势能转化成动能，推动活塞向上运动，储液室内形成了一个低压区，小球A下落，阀门A关闭，同时洗手液在瓶内气压作用下，冲开小球B，阀门B打开，洗手液进入储液室。典型例题典型例题视频【项目提出】在生产和生活中，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。科技小组近期开展了一个项目化学习——了解并制作简易活塞式抽水机。【项目分析】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。【项目实施】任务一了解活塞式抽水机的工作原理1.如图是活塞式抽水机的工作原理示意图。图甲：提起活塞时，阀门A关闭，低处的水受到________的作用推开阀门B进入圆筒。图乙：压下活塞时，阀门B被水压下而关闭、水受阻不能向下流动、于是冲开阀门A进入圆筒的上部。图丙：再提起活塞时，阀门______(填“A”或“B”)关闭，水流从出水管流出，低处的水又推开阀门B，水就进入圆筒。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。大气压A返回任务二活塞式抽水机的设计与制作2.准备一个用来装洗涤液的空瓶子，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，在瓶子的侧壁上打一个出水口并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。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，简易活塞式抽水机(结构图如图所示)就制作完成了。(1)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的__________。A.气密性

B.摩擦力

C.压强(2)某地大气压为9×104Pa，理论上活塞式抽水机可提升水的最大高度是________m(g取10N/kg)；与平原地区相比，活塞式抽水机在高原地区可提升水的最大高度________(填“变小”“变大”或“不变”)。A9变小(3)如图所示的简易活塞式抽水机，上拉筷子时，阀门________(填“打开”或“关闭”)，瓶口的水在________的作用下顶开玻璃球，进入圆筒内。关闭大气压返回【项目改进】3.(1)小荣参照1题所示的活塞式抽水机的结构，对自制抽水机进行了如下改进。①如图甲所示，用洗衣液瓶盖制作活塞，并在中间放一枚钢珠做成单向阀门A。②如图乙所示，用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门B。③如图丙所示，活塞向上提起时，阀门A关闭，此时阀门B下方的压强________(填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强，阀门B下方的水推开阀门B进入圆筒中。④再向下压活塞，阀门B关闭，阀门A打开，水进入活塞上方圆筒中，活塞反复上下运动，最终成功地将水抽到高处。大于(2)在自制活塞式抽水机的过程中，为了让抽水机更好地工作，以下做法合理的是________。A.选用表面粗糙的圆筒，防止水泄漏B.将抽水机放置在密闭真空环境中使用C.在圆筒与活塞接触处涂抹润滑油D.随意选择材料制作阀门，不考虑其密封性C返回4.在学习了压强知识后，小荣和小组成员一起制作简易活塞式抽水机并在不同的楼层使用，如图所示。(1)已知每层楼高3m左右。小荣和同学分别在如图所示的A、B、C三个位置用同一活塞式抽水机抽水，发现只有_____位置能抽出水，_____位置不能抽出水，原因可能是_________________________________________________。(标准大气压约为105Pa)ABC大气压能够支撑的最高水柱是10m60返回5.小典开展了“自制简易抽水装置”系列实践，结合装置图与现象，完成以下探究：【探究一】蜡烛抽水机如图所示，小典用塑料软管弯成U形，一端插入左杯，另一端插入右杯水中，点燃左杯中蜡烛，用硬纸片密封左杯口。(1)一段时间后，左杯内气体压强将________(填“增大”或“减小”)。(2)右杯中的水流入左杯的力的来源是________________。减小大气压【探究二】按压式抽水器生活中有一种按压式抽水机，如图甲所示，它的结构如图乙所示。向下挤压气囊，阀门A关闭，阀门B打开，气囊内的空气被挤压进水桶内，使水桶内气压增大，水被压入出水管并从管口排出。已知桶的容积为18L，出水管下端接近桶底，桶底到出水管管口的竖直高度为50cm，大气压p0＝1×105Pa。(ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg)(1)桶内水的高度为30cm，此时要将桶内的水压出，桶内气压至少比外界气压大________Pa。(2)小典同学翻阅资料后得知：桶内气压增加的百分比