人教版八年级物理(2024)下册第九章《压强》第4节跨学科实践：制作简易活塞式抽水机(教学设计)

/ 让教学更有效 精品试卷 | 初中物理 人教版八年级物理（2024）下册 第九章 压强 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 （教学设计） 【课题】第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 【学习目标】 1.理解活塞式抽水机的工作原理，了解大气压强在其中的应用。 2.通过动手制作、测试与调整的过程，掌握制作活塞式抽水机的制作方法，提高实践操作、解决问题的能力。 【学习重点】 1.理解活塞式抽水机的工作原理。 2.能准确描述抽水机工作时活塞上下移动与阀门开闭状态之间的对应关系，并解释其对抽水效果的影响。。 【学习难点】 1.理解活塞式抽水机中进水阀门和出水阀门的协同工作机制。 2.在实际制作过程中，如何保证活塞与圆筒内壁之间的密封性，以及如何通过调试优化抽水机的抽水效率。 【教学器材】 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、熔胶等（制作简易活塞式抽水机演示用）。 【新课导入】 问题： 液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动。大气也能流动，大气对我们周围的物体也有压强吗 【板书课题】第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 【项目提出】 在生产和生活中，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。 本节我们就自己动手制作一台简易活塞式抽水机 【播放视频】用活塞式抽水机抽水 【项目分析】 要制作简易活塞式抽水机，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。 【项目实施】 1.了解活塞式抽水机的工作原理 【播放视频】（1）大气压把饮料压入口中 （2）注射器的工作原理 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。 活塞上提，筒内是真空，大气压就把水压上来． 怎样才能不断地将水提升到高处呢 【播放视频】用注射器将水提升到高处 活塞式抽水机的工作原理 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为只能向上开启的单向阀门。当活塞向下移动时,阀门B关闭、阀门A打开;当活塞向上移动时,阀门A关闭,阀门B打开。 ① ② ③ ①把手下压，活塞提起，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水在大气压作用下推开阀门B进入圆筒。 ②把手上提压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。 ③把手下压活塞再次提起时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。同时低处的水又在大气压作用下推开阀门B进入圆筒。活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 【播放视频】活塞式抽水机的工作原理 活塞式抽水机能提升水的最大高度有多高 活塞式抽水机是利用大气压强将水从低处抽到高处的，最大抽水高度是由大气压强决定的。 大气压强等于大气压所能支持的水柱产生的压强。 由p=ρgh得，大气压强能够支持的水柱的最大高度为 从理论上讲，活塞式抽水机最大抽水高度大约是10.336m. 【课堂练习】 【例题1】下列事例中没有利用大气压强的是【 】 A. 用活塞式抽水机将水抽到高处 B. 护士用注射器给病人注射药液 C. 用吸管吸饮料盒中的牛奶 D. 吸盘可以吸在光滑的墙上 【答案】B 【解析】护士用注射器给病人注射时，护士用力推动活塞，使针筒内药液的压强增大，从而将药液推入病人肌肉中，该过程不是利用大气压将药液注射入病人体内的。活塞式抽水机抽水、用吸管喝牛奶、吸盘吸在光滑的墙上，都利用了大气压强。 【例题2】如图所示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 ... ...