第九章 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机-【教材笔记】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

第4节 跨学科买莲：制作简易活塞式抽水机 新知解读 知识点1》>项目提出 在生产生活中，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（图9.4-1），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。 活塞式抽水机，文称吸取式 抽水机，是一种基于大气压 原理工作的简单抽水设备 图9.4-1活塞式抽水机 知识点2项目分析 要制作简易活塞式抽水机，你需要完成以下任务。 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。 知识点3》项目实施 1.了解活塞式抽水机的工作原理 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。怎样才能不断地将水提升到 高处呢？ 活塞式抽水机就巧妙地解决了这个问题。图9.4-2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同时又可以上下移动，A、B是只能向上开 启的阀门。使用时，若提起活塞，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。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门 56教材笔记物理八年级下册 B进入圆筒（图9.4-2甲）；当压下活塞时，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9.4-2乙）；再提起活塞时，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9.4-2丙）。这样，活塞不停地上下移动， 水就从管口连续不断地流出。 出 水 管 圆筒 活塞 大气 压 压 甲 乙 丙 图9.4-2活塞式抽水机工作原理示意图 活塞式抽水机能把水抽上 来，主要利用了大气压强 2.设计活塞式抽水机 了解了活塞式抽水机的工作原理，就可以知道要制作活塞式抽水机，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？… 请发挥你的聪明才智，充分利用身边的材料，与同学们一起认真思考讨论， 制订设计方案。 3.制作活塞式抽水机 选择合适的材料，完成制作。下面是某组同学的选材及制作过程，供你参考。 材料：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。 图9.4-3圆筒和活塞 图9.4-4出水管 图9.4-5带阀门的活塞 第九章压强 57 如图9.4-3所示，剪下瓶子的瓶底，把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，使瓶底的外径能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（图9.4-4）。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用来固定筷子。用橡皮膏把塑料片的一 边粘在活塞上，使塑料片能盖住孔B,作为一个阀门（图9.4-5）。把玻璃球放到 瓶子里作为另一个阀门。 装上活塞，抽水机就组装好了（图9.4-6）。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。 知识点4》>展示交流 1.用制作好的抽水机抽水。比一比哪个小组制作的抽水机运转得更流畅。 2.讲解抽水机各部件的作用，并说明选择材料时的想法。说一说，它们是怎 样实现抽水功能的？这样的抽水机提升水的最大高度是多少？ 、,2.活塞式抽水机是利用大气压将水抽上来的，因此当水压与大气压相 等时，水的高度无法再次提升，根据=Pgh可知，提升水的最大高度 h=卫= 1.013×10Pa =10.3m Pg1.0×103kg/m3×9.8N/kg 在实际的使用中，活塞式抽水机常因密封不好等原因，提升水的高度达 不到10.3m。 3.你能从设计、选材上提出优化方案，制作一个更好的抽水机吗？ 阀门 玻璃球 图9.4-6简易活塞式抽水机结构图 58教材笔记物理八年级下册