(共20张PPT)
9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机
人教版八年级下册 第九章 压 强
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。
一、项目提出
要制作简易活塞式抽水机，你需要完成以下任务：
二、项目分析
了解活塞式抽水机的结构及工作原理。
设计一台简易活塞式抽水机。
选择材料，完成制作。
了解活塞式抽水机的工作原理
活塞式抽水机的构成：活塞式抽水机由圆筒、活塞、出水管、两个单向阀门A、B（只能向上开启）等组成。
三、项目实施
实物图
结构图
原理图
了解活塞式抽水机的工作原理
如图甲所示，提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用，推开阀门B进入圆筒。
如图乙所示，当压下活塞时，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。
如图丙所示，再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从出水管流出。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。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。
① 吸水：
② 取水：
③ 出水：
三、项目实施
设计活塞式抽水机
了解了活塞式抽水机的工作原理，就可以知道要制作活塞式抽水机，需要考虑几个关键问题。例如，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？……
请发挥你的聪明才智，充分利用身边的材料，与同学们一起认真思考讨论，制订设计方案。
三、项目实施
制作活塞式抽水机
选择材料: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。
三、项目实施
制作活塞式抽水机
制作步骤1：如图所示，剪下瓶子的瓶底，把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，使瓶底的外径能与瓶子的内径相吻合。
制作步骤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（如下图）。拔掉瓶盖上的小帽，把瓶口作为进水口。
三、项目实施
制作活塞式抽水机
制作步骤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粘在活塞上，使塑料片能盖住孔B，作为一个阀门（如下图）。把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。
制作步骤4：装上活塞，抽水机就组装好了（如下图）。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。
三、项目实施
制作活塞式抽水机
测试与调整：将整个装置装满水，注意水位应低于出水口。上下移动活塞杆，观察水是否能通过单向阀门被有效吸入并排出。特别注意检查单向阀门的工作效果，确保水在活塞上升时能够进入瓶内，而在活塞下降时不会回流。如果发现有漏水或回流现象，检查各连接处的密封性和单向阀门的工作效果，并进行必要的调整。
三、项目实施
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。
四、展示交流
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？
分析：计算这样的活塞式抽水机提升水的最大高度。水抽到最高处时，水柱产生的压强与大气压相等，由公式p=ρgh得，活塞式抽水机最多可把水抽起的高度：
四、展示交流
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？
制作一个更好的活塞式抽水机需要注意材料的选择、组装的方便性、使用效果以及耐用性，并进行不断的测试与改进。
四、展示交流
在制作活塞式抽水机时，首先应考虑材料的选择。应选用质地坚固且轻便的材料，以确保抽水机的稳定性和耐用性。同时，材料应易于加工和组装，以降低制作难度和成本。
其次，组装的方便性也是制作过程中需要关注的重要方面。设计时，应确保各个部件之间的连接简单且牢固，便于组装和拆卸。
还应考虑活塞与筒壁之间的密封性，以确保抽水机在工作时不会漏气，从而影响抽水效果。
课堂小结
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
检测反馈
2.请根据简易活塞式抽水机的结构图。如图所示，上拉活塞时，
阀门________(填“打开”或“关闭”)，瓶口的水在________的
作用下顶开________，进入圆筒内;下压活塞时，玻璃球堵住瓶
口，同时圆筒中活塞下方的水推开________涌到活塞上方。如此往复，便能把水抽上来了。
关闭
大气压
玻璃球
阀门
检测反馈
3. 如图使用活塞式抽水机时，若提起活塞，阀门A关闭，活塞下面的空气稀薄，低处的水受到______的作用推开阀门B进入圆筒。当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，冲开阀门_____进入圆筒的上部。再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门______关闭，水从侧管流出。
大气压
A
A
检测反馈
下课
Thanks!
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