資源簡介

(共22張PPT)
制作簡易活塞式抽水機
第4節
第九章 壓強
初/中/物/理——八年級下冊 —————————————————————
1.了解活塞式抽水機的基本構造和工作原理；
2.理解大氣壓強在簡易活塞式抽水機中的作用，并會運用物理知識解釋活塞式抽水機的工作過程；
3.知道制作簡易活塞式抽水機的方法和步驟；
4.解決制作過程中遇到的實際問題，如密封性、材料選擇等；
5.引導學生運用小組合作、討論交流的學習方式，培養學生團隊協作能力和解決問題的能力。
學習目標
難點
重點
新課引入
同學們你們見過老式的壓水井嗎？
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大家還見過哪些勞動人民制作的活塞式抽水機？
新課引入
農田灌溉
地下室排水
居家用水
活塞式抽水機在生活中的應用
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活塞式抽水機很有趣。
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我們去制作一個簡易的活塞式抽水機吧。
項目提出
項目提出
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制作前先了解活塞式抽水機的工作原理。
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我們去了解活塞式抽水機的工作原理吧。
項目分析
工作原理：在大氣壓的作用下，通過單向閥的往復運動實現水的抽取。
抽水機的工作過程
大氣壓強：大氣壓強是抽水機工作的基礎，即大氣壓能夠支持一定高度的水柱。
氣體壓強與體積的關系：氣體壓強隨體積變化而變化，當活塞向上移動時，缸內氣體體積增大，壓強減小，從而允許水被壓入；當活塞向下移動時，缸內氣體體積減小，壓強增大，將水推出。
單向閥門的原理：單向閥門控制水流方向，確保水在活塞上升時進入缸內，在活塞下降時不回流。
項目分析
活塞式抽水機包含出水管，圓筒，活塞（跟筒壁緊密接觸且可上下移動），閥門A、B（只能向上開啟），進水管等，如圖,使用時，若提起活塞，閥門A受到大氣壓的作用而關閉，活塞A下面空氣稀薄，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進入圓筒。
項目分析
當壓下活塞時，閥門B被水壓下而關閉，水受阻不能向下流動，于是沖開閥門A進入圓筒的上部。
再提起活塞時，活塞上面的水迫使閥門A關閉，水從側管流出。與此同時，低處的水又在大氣壓的作用下推開閥門B而進入圓筒。這樣，活塞不停地上下移動，水就從管口連續不斷地流出。
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思考設計活塞式抽水機的關鍵問題
4.所有選取的材料還應考慮 一定的耐用性。
1.選擇材料時，盡量選取身 邊常見的，容易獲取的。
2.選取圓筒的材料時，應充 分考慮密封性，要能夠和選取的活塞緊密貼合。
3.制作閥門時要設計成只能 向上開啟的活動閥門。
項目實施
項目實施
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我們需要哪些材料和工具。
材料：透明圓筒(空瓶子)、螺絲釘、螺帽、 竹簽、吸管、熱熔膠。
工具：電子游標卡尺、切圓刀、剪刀、打孔器。
將一個空飲料瓶的瓶蓋取下，用打孔器在瓶蓋中央開一個直徑約為5mm的小孔，再將一顆螺絲釘插入小孔，并用螺帽固定，如圖所示。
1. 制作閥門B（進水閥）
項目實施
取一個空飲料瓶，在距離瓶口5cm處用剪刀剪開，再對瓶口漏斗狀部分進行修剪，使其頂部橫截面的直徑約為5.5cm。再取下空飲料瓶的瓶蓋，用打孔器開一個直徑約為5mm的小孔。用剪刀截取長度約為10cm的吸管，將吸管一端穿過小孔，并用熱熔膠固定。將竹簽一端插入吸管，再用熱熔膠固定，活塞就制作完成，如圖所示。
項目實施
2. 制作閥門A（活塞）
取另一個空飲料瓶，用剪刀從距離瓶底約4cm處剪開，并將切口修剪平整。將瓶身倒置，在距離瓶口約10cm處開一個直徑約為9mm的小孔。
用剪刀截取一根長度約12cm的吸管，將吸管一端插入孔中，使瓶內吸管盡可能與瓶壁齊平，再用熱熔膠密封固定，如圖所示。
3. 制作圓筒
項目實施
項目實施
4. 組裝
將閥門B、閥門A依次放入圓筒中，一個簡易活塞式抽水機就制作完成了。
5. 測試與調整
將整個裝置裝滿水，注意水位應低于出水口。上下移動活塞桿，觀察水是否能通過閥門Ａ被有效吸入并排出。如果發現有漏水或回流現象，檢查各連接處的密封性和單向閥門的工作效果，并進行必要的調整。
展示交流
簡易活塞式抽水機結構圖
1.用制作好的抽水機抽水。比一比哪個小組制作的抽水機運轉得更流暢。
2.講解抽水機各部件的作用，并說明選擇材料時的想法。說一說，它們是怎樣實現抽水機的功能的 這樣的抽水機提升水的最大高度是多少
3.你能從設計、選材上提出優化方案，制作一個更好的抽水機嗎
知識拓展
現代工業中的應用——抽油機
知識拓展
現代生活中的應用——按壓式瓶蓋
1.如圖是活塞式抽水機工作的示意圖，下列說法錯誤的是（ ）
知識遷移
解:A、抽水機是先將筒內的空氣排出,使其內部壓強較小,水在外界大氣壓的作用下被壓到高處,所以抽水機是利用大氣壓工作的，故A正確;
B、在圖甲中，當用力在Q外向下壓手柄PQ時,手柄上的P點對活塞一個向上的力,中于物體間力的作用是相互的,活塞對P的作用力是向下的，故B錯誤;
C、在圖乙中，在Q點向上抬手柄PQ時,閥門B由于受液體壓力而關閉,形成一個閉合的空間,所以水被阻不能向下流動,故C正確:
D、抽水機是利用大氣壓來工作的,一標準氣壓能支持10m高的水柱,故抽水機提升水的最大高度約為10m,故D正確。故選:B。
B
A.抽水機是利用大氣壓來工作的
B.在圖甲中,當用力在Q處向下壓手柄PQ時,手柄上的P點受到的作用力豎直向上
C.在圖乙中,在Q點向上抬手柄PQ時,閥門B由于受液體壓力而關閉,水被阻不能向下流動
D.這樣的抽水機提升水的最大高度約為10m
2.如圖所示,是一種常見的活塞式抽水機。圖中表示了它的工作原理:當提起活塞時，閥門B關閉，大氣壓迫使水推開閥門____進入圓筒；壓下活塞時，閥門A關閉，水不能往下流就推開閥門____進到活塞上方；再提起活塞,閥門A打開,閥門B關閉,外界的水又進入活塞下部的圓筒內，活塞上部的水則流了出來。(均選填“A”或“B”)
知識遷移
解:提起活塞時,閥門B受到上面水的壓力而關閉,在大氣壓的作用下,地下的水推開閥門A進入圓筒;活塞下壓時,活塞中的水把閥門A壓下關閉,同時推開閥門B進到活塞上面;再提起活塞時,重復前面過程,同時活塞上面的水隨活塞的上移從出水管流出。
故答案為:A;B。
B
A
知識小結
項目提出
項目實施
項目分析
展示交流
分析活塞式抽水的結構和原理。
小組比較各自制作的活塞式抽水機抽的性能。
思考設計活塞式抽水機的關鍵問題。
思考制作活塞式抽水機需要哪些材料和工具。
分步制作活塞式抽水機。
知識點1相交線
提出項目：制作活塞式抽水機。
制作活塞式抽水機

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