第九章 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 2025-2026学年物理人教版八年级下册

该初中物理导学案围绕活塞式抽水机展开，核心知识点为其结构及工作原理。通过“小梦乡村见闻”情境导入，引导学生从了解原理到动手制作，形成“原理认知-材料选择-模型构建-应用拓展”的学习支架。 资料以项目式实践为特色，通过硬塑料瓶等常见材料制作模型，培养科学探究能力。结合洗手液瓶等生活实例深化物理观念，习题设计注重知识应用与科学推理，助力学生提升实践能力与科学思维。

第4节　跨学科实践:制作简易活塞式抽水机 【项目提出】星期天,小梦回到乡村看望奶奶,奶奶家现在还在使用活塞式抽水机,这种抽水机需要利用人力反复提压手柄抽水。她又联系到自己所学,准备自己动手制作一台简易活塞式抽水机。 知识点　了解活塞式抽水机的结构及工作原理 【项目分析】 1.(抽水机结构及工作原理)活塞式抽水机工作时,活塞向上移动, 阀门关闭,水在 的作用下冲开 阀门,流入圆筒。  【项目实施】设计活塞式抽水机 2.(选材料)小梦找到硬塑料瓶子、细塑料管和筷子,其中 适合充当活塞杆。  3.(建模型)小梦剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的 。把瓶底再略剪一小部分作为 ,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。在瓶子的侧壁上打一个出水口,插上一段 作为出水管。拔掉瓶盖上的小帽,把瓶口作为 。在活塞上打两个孔A、B,中间的孔A用来固定活塞杆。用胶水把塑料片的一边粘在活塞上,使塑料片能盖住孔B,作为 。把玻璃球放在瓶子里作为 。装上活塞,抽水机就组装好了。将瓶口朝下浸入水中,上下拉动活塞,抽水机就会把水抽上来。  【展示交流】 4.(1)活塞式抽水机(如图所示)是利用 来工作的,在一个标准大气压下,最多可把水抽高约 m;图中,出水口和圆筒构成一个 。  (2)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,其目的是 。  【实践应用】 1.如图所示是活塞式抽水机模型,当活塞不断上升时,拉力F的大小及水对活塞的压强p将( ) A.F先增大后不变,p不变 B.F先减小后增大,p先减小后不变 C.F先增大后不变,p先减小后不变 D.F、p都不断增大 2.如图所示是洗手液瓶中的按压式吸液结构。 (1)按压式瓶盖的工作原理和 (选填“活塞式抽水机”“船闸”或“微小压强计”)的工作原理相同;  (2)洗手液能被“吸”上来是利用了 。向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)储液筒中气压。  第4节　跨学科实践:制作简易活塞式抽水机 1.(2025·深圳质检)课间,小明用一个空塑料瓶、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏和一根塑料管自制了一台简易活塞式抽水机,如图所示。 (1)小明对自制抽水机各部件功能的描述错误的是　B　;  A.塑料瓶:剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞 B.塑料管:作为进水管将水引入圆筒 C.玻璃球:作为进水阀门,活塞向上提起时打开进水通道 D.塑料片:活塞上提时会关闭,盖住活塞上的孔N,防止空气进入 (2)有经验的人在使用抽水机时,先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的　密封性　,确保向上提活塞时筒内　气压　降低。  2.如图为某活塞式抽水机工作的示意图,其中POQ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,请回答下面的问题: (1)如图甲所示,当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,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,可能原因是　水管与抽水机接头处漏气　。(写一条即可)  (4)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是　B　。  A.吸盘紧紧吸在墙上 B.把打气筒中的气充进自行车车胎 C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上 3.入夏以来,许多地区干旱少雨,为了缓解旱情,农民采用抽水机抽水灌溉。抽水机有很多种,如图所示是一种活塞式抽水机,它是利用　大气压　来工作的,在大气压为1×105 Pa时,该抽水机提升水的最大高度是　10　m(g取10 N/kg),在海拔 3 000 m的青藏高原该抽水机提升水的最大高度　低于　(选填“高于”“低于”或“等于”)在珠海提升的最大高度。  4.初步了解了活塞式抽水机的工作原理,大强设计了一个如图所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升,发生的现象是(C) A.水从出水管S流出 B.圆筒内水随活塞继续上升 C.圆筒内水面开始下降 D.水保持在出水管S管口下方附近不动,既不上升也不下降 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节　跨学科实践:制作简易活塞式抽水机 【项目提出】星期天,小梦回到乡村看望奶奶,奶奶家现在还在使用活塞式抽水机,这种抽水机需要利用人力反复提压手柄抽水。她又联系到自己所学,准备自己动手制作一台简易活塞式抽水机。 知识点　了解活塞式抽水机的结构及工作原理 【项目分析】 1.(抽水机结构及工作原理)活塞式抽水机工作时,活塞向上移动,　A　阀门关闭,水在　大气压　的作用下冲开　B　阀门,流入圆筒。  【项目实施】设计活塞式抽水机 2.(选材料)小梦找到硬塑料瓶子、细塑料管和筷子,其中　筷子　适合充当活塞杆。  3.(建模型)小梦剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的　圆筒　。把瓶底再略剪一小部分作为　活塞　,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。在瓶子的侧壁上打一个出水口,插上一段　塑料管　作为出水管。拔掉瓶盖上的小帽,把瓶口作为　进水口　。在活塞上打两个孔A、B,中间的孔A用来固定活塞杆。用胶水把塑料片的一边粘在活塞上,使塑料片能盖住孔B,作为　A阀门　。把玻璃球放在瓶子里作为　B阀门　。装上活塞,抽水机就组装好了。将瓶口朝下浸入水中,上下拉动活塞,抽水机就会把水抽上来。  【展示交流】 4.(1)活塞式抽水机(如图所示)是利用　大气压　来工作的,在一个标准大气压下,最多可把水抽高约　10.3　m;图中,出水口和圆筒构成一个　连通器　。  (2)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,其目的是　将里面空气排出,同时增加活塞与圆筒密封性　。  【实践应用】 1.如图所示是活塞式抽水机模型,当活塞不断上升时,拉力F的大小及水对活塞的压强p将(C) A.F先增大后不变,p不变 B.F先减小后增大,p先减小后不变 C.F先增大后不变,p先减小后不变 D.F、p都不断增大 2.如图所示是洗手液瓶中的按压式吸液结构。 (1)按压式瓶盖的工作原理和　活塞式抽水机　(选填“活塞式抽水机”“船闸”或“微小压强计”)的工作原理相同;  (2)洗手液能被“吸”上来是利用了　瓶内气体的压强　。向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压　大于　(选填“大于”“小于”或“等于”)储液筒中气压。  第4节　跨学科实践:制作简易活塞式抽水机 1.(2025·深圳质检)课间,小明用一个空塑料瓶、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏和一根塑料管自制了一台简易活塞式抽水机,如图所示。 (1)小明对自制抽水机各部件功能的描述错误的是　B　;  A.塑料瓶:剪开后分别作为抽水机的圆筒和活塞 B.塑料管:作为进水管将水引入圆筒 C.玻璃球:作为进水阀门,活塞向上提起时打开进水通道 D.塑料片:活塞上提时会关闭,盖住活塞上的孔N,防止空气进入 (2)有经验的人在使用抽水机时,先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的　密封性　,确保向上提活塞时筒内　气压　降低。  2.如图为某活塞式抽水机工作的示意图,其中POQ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,请回答下面的问题: (1)如图甲所示,当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,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,可能原因是　水管与抽水机接头处漏气　。(写一条即可)  (4)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是　B　。  A.吸盘紧紧吸在墙上 B.把打气筒中的气充进自行车车胎 C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上 3.入夏以来,许多地区干旱少雨,为了缓解旱情,农民采用抽水机抽水灌溉。抽水机有很多种,如图所示是一种活塞式抽水机,它是利用　大气压　来工作的,在大气压为1×105 Pa时,该抽水机提升水的最大高度是　10　m(g取10 N/kg),在海拔 3 000 m的青藏高原该抽水机提升水的最大高度　低于　(选填“高于”“低于”或“等于”)在珠海提升的最大高度。  4.初步了解了活塞式抽水机的工作原理,大强设计了一个如图所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升,发生的现象是( ) A.水从出水管S流出 B.圆筒内水随活塞继续上升 C.圆筒内水面开始下降 D.水保持在出水管S管口下方附近不动,既不上升也不下降 学科网（北京）股份有限公司 $