9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 教学课件(共29张PPT) 初中物理人教版（2024）八年级下册
文档属性
| 名称 | 9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 教学课件(共29张PPT) 初中物理人教版（2024）八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 42.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-31 09:31:13 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第九章 压强
第四节 跨学科实践：
制作简易活塞式抽水机
素养目标
1
新课讲解
3
课程导入
2
经典例题
4
总结归纳
5
课堂练习
6
目录
物理观念
1.掌握活塞式抽水机的工作原理，明确大气压强和液体压强在抽水过程中的作用机制
2.了解活塞式抽水机的结构（如阀门A、B的作用、活塞运动方向与水流方向的关系），并能用物理原理解释其工作流程
科学思维
构建抽水机工作过程的动态模型，解释阀门开闭与活塞运动的联动关系
素养目标
科学探究
通过调试（如阀门密闭性优化、活塞运动阻力调节）解决抽水机运行中的实际问题（如漏水、抽水效率低）
科学态度与责任
认识抽水机在农业灌溉、生活用水中的作用，体会物理知识对解决实际问题的价值 ；
关注抽水机使用中的能源消耗与环保问题（如材料可回收性），初步形成绿色科技的发展观
素养目标
课程导入
在生产生活中，人们常将水从低处抽到高处，方法和工具有很多种。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。
一、活塞式抽水机的工作原理
生活中常见的活塞式抽水机
想一想：它的工作原理是什么？
温故知新
为什么吸管能把饮料吸上来？
大气压
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
怎样才能不断地将水提升到高处呢
试着讨论一下：注射器的工作原理
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
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。
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。
二、设计并制作活塞式抽水机
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
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。
1.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，如图1。
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，如图2。拔掉瓶盖上的小帽，把瓶口作为进水口。
图1
图2
制作过程
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，作为一个阀门如图3。
4.把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。装上活塞，抽水机就组装好了，如图4。
图4
图3
A
B
制作过程
1.展示各小组制作的简易活塞式抽水机，分享各自的体验和收获。
2.开展小组讨论，从材料是否易得、组装的方便性、使用时的效果、耐用性等方面对简易活塞式抽水机进行评价，尝试对装置进行改进。
3.学生相互交流，总结经验并进行反思。
展示交流
制作简易
活塞式
抽水机
项目提出
制作一个简易活塞式抽水机
展示交流
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。
1.用抽水机抽水实验；
2.讲解抽水过程；
3.优化设计、选材等方案。
项目分析
项目实施
1.了解活塞式抽水机的工作原理；
2.设计活塞式抽水机；
3.制作活塞式抽水机。
课堂练习
1.用离心式水泵抽取地下的水，当时大气压为76厘米水银柱，这离心水泵能抽出的水距水泵的高度为（ ）
A．76厘米
B．13.6米
C．10.3米
D．103米
C
1.答案：C
解析：当时的大气压为76厘米水银柱，为 ．
即： ，
，
2.用如图所示的装置抽水，当活塞上升到s管口后继续上升，会发生的现象是( )
A.水从s管口流出
B.管内水随活塞继续上升
C.管内水面开始下降
D.水不能从s管口流出，水保持在管口附近不动，既不上升也不下降
C
2.答案：C
解析：本题易错选A.当活塞上升到S管口后再继续上升，活塞下水面将直接与大气连通，水在自身重力的作用下下降.
3.如图是活塞式抽水机工作的示意图，下列说法错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压来工作的
B.在图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C.在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，
阀门B由于受液体压力而关闭，水被
阻不能向下流动
D.这样的抽水机提升水的最大高度约
为10m
B
3.答案：B
解析：活塞式抽水机是先将筒内的空气排出，使其内部压强较小，水在外界大气压的作用下被压到高处，所以该抽水机是利用大气压工作的，故A正确;在题图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点对活塞有一个向上的力， 由于物体间力的作用是相互的，活塞对P点的作用力是向下的，故B错误;在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时.阀门B由于受液体压力而关闭，形成一个闭合的空间，所以水被阻不能向下流动，故C正确;该抽水机是利用大气压来工作的，一个标准大气压能支持10m高的水柱，故该抽水机提升水的最大高度约为10m，故D正确.
4.以下有关离心式水泵的扬程及工作原理的说法中，不正确的是（ ）
A．离心式水泵靠大气压提水，因此其扬程不可能高于10.4米
B．离心式水泵的实际扬程可以高达20米以上
C．离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米
D．离心式水泵的提水过程不仅仅靠大气压的作用
A
4.答案：A
解析：离心式水泵的扬程分为吸水扬程和实际扬程．吸水扬程是指将水从低处吸至泵壳处的扬程，这取决于大气压的大小，实际扬程还包括叶轮将水向高处甩出的高度，因此，实际扬程大于吸水扬程．
离心式水泵是利用大气压强来进行工作的，是大气压的力量将水从低处压到了泵壳处，因此，离心式水泵吸水扬程的最大高度可通过大气压进行计算．
根据压强公式 p=ρgh 得，
因此，离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米．
在吸水扬程的基础上，再加上叶轮对水的作用，其实际扬程会更大．
综上所述，BCD说法均正确，不合题意，只有选项A符合题意．
5.抽水机也叫水泵，如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门，这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出，下列说法正确的是( )
A.阀门A向上打开是利用大气压
B.阀门B与外部液面高度差不能超过约10m
C.出水管口与外部液面的高度不能超过约10m
D.阀门B向下关闭是利用大气压
B
5.答案：B
解析：AD.由图可知，活塞式抽水机在使用时，提起活塞时，阀门A受到上方大气压的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压小于外界大气压，于是低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒；当压下活塞时，阀门B受水的压力而关闭，水不能向下流，于是水向上的压力冲开阀门A进入圆筒的上部。再提起活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来，故AD错误；
BC.一标准气压大约能支持10m高的水柱，所以阀门B与外部液面高度差不能超过约10m，故B正确，C错误。
谢谢
第九章 压强
第四节 跨学科实践：
制作简易活塞式抽水机
素养目标
1
新课讲解
3
课程导入
2
经典例题
4
总结归纳
5
课堂练习
6
目录
物理观念
1.掌握活塞式抽水机的工作原理，明确大气压强和液体压强在抽水过程中的作用机制
2.了解活塞式抽水机的结构（如阀门A、B的作用、活塞运动方向与水流方向的关系），并能用物理原理解释其工作流程
科学思维
构建抽水机工作过程的动态模型，解释阀门开闭与活塞运动的联动关系
素养目标
科学探究
通过调试（如阀门密闭性优化、活塞运动阻力调节）解决抽水机运行中的实际问题（如漏水、抽水效率低）
科学态度与责任
认识抽水机在农业灌溉、生活用水中的作用，体会物理知识对解决实际问题的价值 ；
关注抽水机使用中的能源消耗与环保问题（如材料可回收性），初步形成绿色科技的发展观
素养目标
课程导入
在生产生活中，人们常将水从低处抽到高处，方法和工具有很多种。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。
一、活塞式抽水机的工作原理
生活中常见的活塞式抽水机
想一想：它的工作原理是什么？
温故知新
为什么吸管能把饮料吸上来？
大气压
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
怎样才能不断地将水提升到高处呢
试着讨论一下：注射器的工作原理
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
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。
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。
二、设计并制作活塞式抽水机
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
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。
1.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，如图1。
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，如图2。拔掉瓶盖上的小帽，把瓶口作为进水口。
图1
图2
制作过程
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，作为一个阀门如图3。
4.把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。装上活塞，抽水机就组装好了，如图4。
图4
图3
A
B
制作过程
1.展示各小组制作的简易活塞式抽水机，分享各自的体验和收获。
2.开展小组讨论，从材料是否易得、组装的方便性、使用时的效果、耐用性等方面对简易活塞式抽水机进行评价，尝试对装置进行改进。
3.学生相互交流，总结经验并进行反思。
展示交流
制作简易
活塞式
抽水机
项目提出
制作一个简易活塞式抽水机
展示交流
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。
1.用抽水机抽水实验；
2.讲解抽水过程；
3.优化设计、选材等方案。
项目分析
项目实施
1.了解活塞式抽水机的工作原理；
2.设计活塞式抽水机；
3.制作活塞式抽水机。
课堂练习
1.用离心式水泵抽取地下的水，当时大气压为76厘米水银柱，这离心水泵能抽出的水距水泵的高度为（ ）
A．76厘米
B．13.6米
C．10.3米
D．103米
C
1.答案：C
解析：当时的大气压为76厘米水银柱，为 ．
即： ，
，
2.用如图所示的装置抽水，当活塞上升到s管口后继续上升，会发生的现象是( )
A.水从s管口流出
B.管内水随活塞继续上升
C.管内水面开始下降
D.水不能从s管口流出，水保持在管口附近不动，既不上升也不下降
C
2.答案：C
解析：本题易错选A.当活塞上升到S管口后再继续上升，活塞下水面将直接与大气连通，水在自身重力的作用下下降.
3.如图是活塞式抽水机工作的示意图，下列说法错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压来工作的
B.在图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C.在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，
阀门B由于受液体压力而关闭，水被
阻不能向下流动
D.这样的抽水机提升水的最大高度约
为10m
B
3.答案：B
解析：活塞式抽水机是先将筒内的空气排出，使其内部压强较小，水在外界大气压的作用下被压到高处，所以该抽水机是利用大气压工作的，故A正确;在题图甲中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点对活塞有一个向上的力， 由于物体间力的作用是相互的，活塞对P点的作用力是向下的，故B错误;在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时.阀门B由于受液体压力而关闭，形成一个闭合的空间，所以水被阻不能向下流动，故C正确;该抽水机是利用大气压来工作的，一个标准大气压能支持10m高的水柱，故该抽水机提升水的最大高度约为10m，故D正确.
4.以下有关离心式水泵的扬程及工作原理的说法中，不正确的是（ ）
A．离心式水泵靠大气压提水，因此其扬程不可能高于10.4米
B．离心式水泵的实际扬程可以高达20米以上
C．离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米
D．离心式水泵的提水过程不仅仅靠大气压的作用
A
4.答案：A
解析：离心式水泵的扬程分为吸水扬程和实际扬程．吸水扬程是指将水从低处吸至泵壳处的扬程，这取决于大气压的大小，实际扬程还包括叶轮将水向高处甩出的高度，因此，实际扬程大于吸水扬程．
离心式水泵是利用大气压强来进行工作的，是大气压的力量将水从低处压到了泵壳处，因此，离心式水泵吸水扬程的最大高度可通过大气压进行计算．
根据压强公式 p=ρgh 得，
因此，离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米．
在吸水扬程的基础上，再加上叶轮对水的作用，其实际扬程会更大．
综上所述，BCD说法均正确，不合题意，只有选项A符合题意．
5.抽水机也叫水泵，如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门，这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出，下列说法正确的是( )
A.阀门A向上打开是利用大气压
B.阀门B与外部液面高度差不能超过约10m
C.出水管口与外部液面的高度不能超过约10m
D.阀门B向下关闭是利用大气压
B
5.答案：B
解析：AD.由图可知，活塞式抽水机在使用时，提起活塞时，阀门A受到上方大气压的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压小于外界大气压，于是低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒；当压下活塞时，阀门B受水的压力而关闭，水不能向下流，于是水向上的压力冲开阀门A进入圆筒的上部。再提起活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来，故AD错误；
BC.一标准气压大约能支持10m高的水柱，所以阀门B与外部液面高度差不能超过约10m，故B正确，C错误。
谢谢