人教版（2024）八年级下册（2024）跨学科实践：制作简易活塞式抽水机教案设计

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）跨学科实践：制作简易活塞式抽水机教案设计，共2页。教案主要包含了情景导入　生成问题，自学互研　生成能力，交流展示　生成新知等内容，欢迎下载使用。
物理观念：
1．进一步了解大气压的应用。
2．了解活塞式抽水机的结构和工作原理。
3．会选择合适的材料设计并制作一台简易活塞式抽水机。
科学思维：
能够利用所学知识，设计并制作简易活塞式抽水机，并对其进行评价。
科学探究：
能制订初步的设计方案，能对方案的过程和结果进行反思与总结。
科学态度与责任：
通过实践活动，提高学生动手操作的能力，体会物理对人类生产、生活的影响。
一、情景导入 生成问题
俗话说，人往高处走，水往低处流。无论是大海、大江、大河，还是“疑是银河落九天”的瀑布，甚至是山间的涓涓细流，无一不遵循着这一规则，从高处欢快地流向低处。
其中的道理并不复杂，因为水受到了竖直向下的重力作用，并且水具有流动性，因此它当然会向低处流。我们的生活一刻也离不开水，而取水的过程往往是将水从低处提到高处，于是如何方便地取水便是一个需要我们设法解决的问题。
我们可以手提肩扛，也可以借助绳索从深井中提水。在我们学习了大气压强知识后，还可以制作一台简易的抽水机，将水轻轻松松地压向高处！
二、自学互研 生成能力
活动1：了解活塞式抽水机的工作原理
阅读教材P56～57页内容，了解活塞式抽水机的工作原理。
1．活塞式抽水机的结构主要由__出水管__、__圆筒__和__活塞__组成。
2．如图为某活塞式抽水机工作原理的示意图，其中PQ是手柄，能绕着O点转动，P点通过连杆与活塞相连，A、B是单向阀门，只能向上开启。请回答下列问题：
eq \(\s\up7(),\s\d5(甲)) eq \(\s\up7(),\s\d5(乙)) eq \(\s\up7(),\s\d5(丙))
(1)如图甲所示，当在Q点对手柄PQ施加__向下__(选填“向上”或“向下”)的作用力时，圆筒中的活塞向上运动，阀门__B__(选填“A”或“B”)打开，水在__大气压__(选填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门流入圆筒。
(2)如图乙所示，活塞向下运动时，阀门B在__水压__(选填“大气压”或“水压”)作用下关闭，而阀门A打开，圆筒中的水不断上升到活塞上方。
(3)如图丙所示，在Q点用力向下压手柄PQ时，手柄上P点受到的阻力方向__向下__(选填“向上”或“向下”)，圆筒上方的水从出水管口流出。
(4)某地居民在安装此抽水机时，下端水管已插入水中，但无论怎样移动活塞，水管口都没有水流出，可能的原因是__水管与抽水机接头处漏气__(写一条即可)。
3．总结：活塞式抽水机是利用__大气压__将水提升起来的。
活动2：设计并制作简易活塞式抽水机
自学教材P57～58页内容，回答下列问题。
1．制作简易活塞式抽水机，需要制作出的部件为：圆筒——__塑料瓶__，阀门——__玻璃球__、__塑料片__，手柄——__筷子__，活塞——__瓶底__，出水管——__塑料管__。
2．自选材料，制作一台简易活塞式抽水机。
(1)材料：新的塑料注射器30 mL、20 mL各一只，塑料吸管一根，玻璃球两个，透明胶一卷等。
(2)步骤：①抽出两个注射器内的活塞，取下活塞黑色胶头，用刻刀挖开等大的洞(如图甲)。
②将两个注射器筒针头柱割掉，并挖个洞，开洞时不要开得太大，给活塞头留个卡位，防止其脱落，二者装配如图乙所示。
③如图丙所示，在20 mL注射器筒侧壁上开个吸管外径大小的孔，插入吸管作出水管。为保持密封不透气，须在这个筒顶部紧密缠绕几圈透明胶。
④组装成型：将两个玻璃球装入两个筒内，将大注射器筒套在小注射筒上，为防止水从小筒口中冒出，须在小筒口处加一个胶皮塞(可以用试管胶塞)，如图丁所示。
⑤将大注射器筒插入水中，连续下压、上提小注射器筒，可以将水从下面入水孔抽取到高处，从出水孔中流出。
eq \a\vs4\ac\hs10\c2(\(\s\up7( ),\s\d5(甲)),\(\s\up7(),\s\d5(乙)),\(\s\up7(),\s\d5(丙)),\(\s\up7( ),\s\d5(丁)))
三、交流展示 生成新知
下压活塞式抽水机的压柄，工作原理示意图如图甲所示，其模型图如图乙所示。此时活塞向上提起，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从出水管流出；此时阀门B下方的压强__大于__(选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强，下方的水在__大气压__的作用下，推开阀门B进入圆筒中。
eq \(\s\up7(),\s\d5(甲)) eq \(\s\up7(),\s\d5(乙))
【解析】由图可知，下压活塞式抽水机的压柄，活塞向上提起时，阀门A在上方水的作用下关闭，活塞下面的体积增大，使得其内部气压变小，小于外界大气压，下方的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒中。