《跨学科实践：制作简易活塞式抽水机》课件

第4节R·八年级下册跨学科实践：制作简易活塞式抽水机1.知道活塞式抽水机的工作原理。2.能制作一台简易活塞式抽水机。学习目标课前自学准备课标要求课堂教学展示项目提出

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。课堂教学展示项目分析任务1了解活塞式抽水机的工作原理课堂教学展示项目实施取一个注射器，把针头插到装有水的盆中，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，水就会被压回盆中。怎样才能不断地将水提升到高处呢？1.活塞式抽水机的结构如图所示，活塞式抽水机主要由圆筒、活塞、两个只能向上开启的阀门（A、B）、出水管等组成。点击图片播放视频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点击画面播放任务2设计活塞式抽水机制作活塞式抽水机需要考虑哪些关键问题呢？如何选一个密封性好的圆筒？怎样制作活塞？怎样制作两个阀门？从哪儿进水，从哪儿出水？任务3制作活塞式抽水机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。任务3制作活塞式抽水机

2.制作过程：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：如图，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。洞的大小参考玻璃球的直径应小于玻璃球的直径。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。④组装：装上活塞，抽水机就组装好了。结构图如下图所示。点击图片播放视频课堂教学展示展示交流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功能的？这样的抽水机提升水的最大高度是多少？活塞式抽水机是利用大气压强把水压上来的，由p=ρgh

得，这种抽水机在标准大气压下提升水的最大高度。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7~8m或更浅的井中抽水。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？可以用注射器制作活塞式抽水机。点击播放课堂教学展示随堂练习1.如图的活塞式抽水机是利用__________来工作的。当圆筒下部（即阀门B以上）充满水，活塞向下移动时，阀门A___________（选填“打开”或“关闭”，下空同），阀门B__________。大气压打开关闭2.如图所示，洗手液瓶中有个按压式吸液结构。向下按压时，活塞向下移动，弹簧被压缩使得进液阀门关闭，出液阀门打开，储液筒里的液体从出液管流出瓶外；松开时，弹簧恢复原状带动活塞向上移动，出液阀门关闭，进液阀门打开，液体从导液管通过进液阀门进入储液筒。活塞上下往复运动，便能不断把液体“吸”出瓶外。（1）该吸液结构的工作原理和________的工作原理相同。A.活塞式抽水机B.船闸C.压强计（2）按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入储液筒，这是因为瓶中气压__________（选填“大于”“小于”或“等于”）储液筒中气压。A大于（3）如果航天员在空间站中按压这种洗手液瓶盖，__________（选填“能”或“不能”）挤出洗手液。能课堂教学展示课堂小结活塞式抽水机结构工作原理①吸水②取水③出水制作类型1叠放问题1.如图所示,A、B两个正方体叠放在水平地面上,B对地面的压强为p1,若取走A,B对地面的压强为p2,已知p1∶p2=3∶2,若A、B的边长之比为LA∶LB=2∶3,则下列说法正确的是(

)A.A、B的体积之比为VA∶VB=4∶9B.A、B的密度之比为ρA∶ρB=16∶27C.A、B的质量之比为mA∶mB=1∶2D.A、B的重力之比为GA∶GB=2∶5C432156789类型2切割问题2.如图所示,在水平地面上有甲、乙两个实心正方体,它们对地面的压强p甲>p乙。现将它们沿竖直方向截去一部分使剩余部分对地面的压力相等,则下列选项中可能成立的是(

)A.剩余部分的底面积S甲'=S乙'B.剩余部分的体积V甲'=V乙'C.对地面压强的变化量Δp甲<Δp乙D.对地面压力的变化量ΔF甲<ΔF乙B432156789

432156789

432156789类型4形状不规则问题4.如图所示,一只重2N、底面积为200cm2的平底茶壶放在面积为0.8m2的水平桌面中央,茶壶内所盛的水重12N,茶壶高为15cm,茶壶中水深为12cm。求:(1)茶壶底受到水的压强p壶。解：（1）水对壶底的压强：p壶=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.12m=1176Pa。432156789

432156789类型5倒置问题5.如图所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为8cm,则水对容器底的压强为

Pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,则水对容器底的压强将

,容器对水平桌面的压强将

。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)(g取10N/kg)800变大变大432156789类型6图像问题6.匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示。这个容器可能是选项图中的(

)A.量杯B.烧杯C.锥形瓶D.量筒A4321567897.如图甲所示的容器放置在水平地面上,该容器上、下两部分都是圆柱形,其横截面积分别为S1、S2,容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103kg/m3的液体,液体通过控制阀门匀速排出的过程中,容器底部受到液体的压强p随时间t变化的关系如图乙所示,则阀门打开前液体的深度H=

cm,上、下两部分横截面积之比S1∶S2=

。(g取10N/kg)151：4432156789类型7压强变化问题8.取标准大气压值为1.0×105Pa,若一只手掌的面积为