同步导学与优化训练·物理·八年级下册 第九章 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机[配套课件].ppt

第4节跨学科实践：制作简易活塞式抽水机1.大气压强：理解大气压强是活塞式抽水机工作的基础，即大气压能够支持一定高度的水柱. 2.单向阀门的原理：理解单向阀门如何控制水流方向，确保水在活塞上升时进入泵体，活塞下降时不回流到低处水管. 3.气体(液体)压强随体积变化而变化的原理：当抽水机的活塞向上移动时，泵腔体积增大，压强减小，于是低处水管的水受到大气压的作用进入泵腔；当活塞向下移动时，泵腔体积减小，压强增大，将水从泵腔推出到泵体的上部.典例：制作简易活塞式抽水机【项目任务】1.制作简易活塞式抽水机.2.了解活塞式抽水机的工作原理. 【理论学习】 在开始制作之前，学生需要先了解活塞式抽水机的基本工作原理.其工作流程大致如下： 1.吸水过程：向抽水机的圆筒内倒入一点水，提起活塞时，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_____外界的大气压.于是，低处的水受到________的作用推开阀门B进入圆筒(图甲).小于大气压 2.提水过程：当________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(图乙). 3.出水过程：再________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(图丙).压下提起这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出.【项目实施】1.设计图：画出简易活塞式抽水机的设计图，如图所示.2.准备材料(1)筒身：可选用硬塑料圆管或大饮料瓶的瓶身，尽可能选用________的，以便观察内部情况.透明 (2)活塞：可用圆橡皮或塑料瓶底制作，剪得尽可能圆，直径应比硬塑料圆管的内径略大些，然后在其上放置铁垫圈，用适当的方式固定，活塞上要剪一个小孔，上方固定一个小塑料片作为单向阀门. (3)铁垫圈：直径应至少比圆橡皮直径小一半，用于固定圆橡皮并使其能向上弯成碗状，能带动活塞上下移动. (4)单向阀门：确保水只能________流动，下水管处的单向阀门可用玻璃珠代替.单向(5)进水管和出水管：用于连接水源和出水口. 3.组装抽水机：将活塞放入筒身中，确保活塞能上下滑动且与筒壁紧密配合.在筒底和活塞上各安装一个只能向上开的单向阀门.连接进水管和出水管. 4.测试与使用：将进水管插入水中，然后上下往复移动活塞，观察水是否能从出水管连续流出.可根据需要调整活塞的移动速度和频率，以获得最佳的抽水效果.【注意事项】大气压 1.活塞式抽水机是利用________来抽水的，因此抽水的高度有一定的限度，最大高度大约为10.3米. 2.在制作和使用过程中，要确保各部件的连接紧密且密封良好，以避免漏气或漏水现象. 3.定期检查单向阀门的工作状态，确保其能正常开启和关闭，以保证抽水机的正常工作. 4.如果抽水效果不好，可检查_____________________，活塞的尺寸和行程是否合适，或者阀门是否正常工作.根据测试结果调整设计，比如增加活塞的行程或修改泵体形状等.密封是否良好【优化与改进】增加活塞的直径 学生可以根据测试结果进一步优化设计.例如，可以通过________________提高每次抽水的水量，或者改进泵体的形状来减少摩擦.