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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 .班级：8年级（*）班.时间：.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
活塞式抽水机
自制的简易活塞式抽水机
任务一、了解活塞式抽水机的结构及工作原理
了解活塞式抽水机的结构
任务一、了解活塞式抽水机的结构及工作原理
抽水机的工作过程
大气压强：大气压强是抽水机工作的基础，即大气压能够支持一定高度的水柱。
气体压强与体积的关系：气体压强随体积变化而变化，当活塞向上移动时，缸内气体体积增大，压强减小，从而允许水被压入；当活塞向下移动时，缸内气体体积减小，压强增大，将水推出。
单向阀门的原理：单向阀门控制水流方向，确保水在活塞上升时进入缸内，在活塞下降时不回流。
大气压
1.
如图甲所示是一种常见的活塞式抽水机的简易结构。它的工作原理是：当提起活塞时，阀门A关闭，活塞下面空气稀薄，在　　　　的作用下迫使水推开阀门
　　　　(填“A”或“B”)进入圆筒；
B
返回
A
如图乙所示，压下活塞时，阀门B关闭，水不能往下流，于是冲开阀门　　　　(填“A”或“B”)进入圆筒上部；如图丙所示，再提起活塞，阀门A关闭，水从出水管流出。如此不断上下移动活塞，水就会源源不断流出。
设计活塞式抽水机
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？……
选择材料，完成制作。
[项目实施]
任务二、设计简易活塞式抽水机
思考设计活塞式抽水机的关键问题
(1)制作抽水机的圆筒时，应选择什么样的饮料瓶
应从密封性的角度分析选材的要求；
应选择质地较硬的瓶子。
(2)活塞选择塑料或橡胶为材料。
方便剪裁和打孔，同时便于密封。
(3)选择一根吸管作为出水口。
如何制作圆筒、活塞、单向阀门、出水口等？
任务二、设计简易活塞式抽水机
请提出自己的符合科学道理的改进意见和建议。
2.
A
材料准备：一个10 mL的针筒、一粒小铁珠(直径比针筒下口的直径稍大)、一个矿泉水瓶等。
(1)把针筒的针去掉，将针筒活塞拔出，把活塞的橡胶按如图甲所示方式将四周剪薄。这样四周较薄的地方相当于活塞式抽水机的阀门　　　　(填“A”或“B”)。
出
(2)将针帽倾斜剪成如图乙所示的样子。
(3)将针筒的上部烧软成如图丙的样子，再将剪好的针帽与处理好的针筒用热熔胶粘好，制成　　　　(填“进”或“出”)水管，如图丁。
B
(4)在针筒中放入小铁珠，再把处理好的活塞装回针筒。这样就制成了“活塞式抽水机模]型”。小铁球充当活塞式抽水机的阀门　　　　(填“A”或“B”)。
(5)把矿泉水瓶从底部往上量取10 cm左右剪开，底部用作装水的容器(充当井)。
(6)使用方法：
①在矿泉水瓶中装入适量红墨水。
②将“抽水机”的活塞压到底部，竖直拿好，把进水口浸入红墨水中。
③在“抽水机”中装入适量的水，然后上下来回缓慢拉动活塞，几次后水从出水口流出。
返回
1. 制作阀门B（进水阀）
任务三、制作简易活塞式抽水机
将一个空饮料瓶的瓶盖取下，用电烙铁在瓶盖中央开一个直径约为5mm的小孔，再将一颗螺丝钉插入小孔，并用螺帽固定，如图所示。
2. 制作阀门A（活塞）
任务三、制作简易活塞式抽水机
取一个空饮料瓶，在距离瓶口5cm处用剪刀剪开，再对瓶口漏斗状部分进行修剪，使其顶部横截面的直径约为5.5cm。再取下空饮料瓶的瓶盖，用电烙铁开一个直径约为5mm的小孔。用剪刀截取长度约为10cm的吸管，将吸管一端穿过小孔，并用热熔胶固定。将竹签一端插入吸管，再用热熔胶固定，活塞就制作完成，如图所示。
取另一个空饮料瓶，用剪刀从距离瓶底约4cm处剪开，并将切口修剪平整。将瓶身倒置，在距离瓶口约10cm处开一个直径约为9mm的小孔。
用剪刀截取一根长度约12cm的吸管，将吸管一端插入孔中，使瓶内吸管尽可能与瓶壁齐平，再用热熔胶密封固定，如图所示。
3. 制作圆筒
任务三、制作简易活塞式抽水机
4. 组装
任务三、制作简易活塞式抽水机
将阀门B、阀门A依次放入圆筒中，一个简易活塞式抽水机就制作完成了。
5. 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，观察水是否能通过阀门Ａ被有效吸入并排出。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。
6. 展示与交流
一旦测试成功，说明简易活塞式抽水机就制作完成了。将抽水机的进水管插入盛水的大杯子中。观察水被不断抽出的过程，注意观察活塞上下运动时，阀门A的开启和关闭情况。 能用大气压的原理，阐述活塞式抽水机整个工作过程。
任务三、制作简易活塞式抽水机
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3.
便于观察实验现象
[展示交流]
在矿泉水瓶中装入红墨水的目的是________________。
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4.
大气压
“活塞向上运动时”水能够进入到针管中，是因为受到　　　　的作用。
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5.
提高活塞与圆筒之间的气密性
在“抽水机”中装入适量水的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。
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6.
上
实验结束后小点同学发现隔壁班级利用两个瓶子、吸管等器材制作了活塞式抽水机，如图所示，图中
　　　　(填“上”或“下”)方瓶子可作为活塞，完成实验。
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7.
装置气密性不好(合理即可)
在操作过程中会出现多次上下拉动活塞水没有流出的情况，请你猜想可能出现这种情况的原因：__________________________。(写出一条即可)

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