9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 同步培优讲义-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

本讲义聚焦活塞式抽水机核心知识点，以大气压基础知识（马德堡半球实验、托里拆利实验、标准大气压支持水柱高度）为前导，系统梳理构造（泵筒、活塞、单向阀门）、工作过程（提起/压下活塞时阀门开闭）及实践制作，构建从基础到应用的学习支架。 该资料突出跨学科实践特色，通过“提开下，压关上”等口诀强化科学思维，实践制作环节培养科学探究能力。分层练习（基础到拓展）适配不同学情，课中辅助教师高效教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

《跨学科实践：制作简易活塞式抽水机》同步培优讲义 🎯 精准学习目标（新课标对标） 1 ⚠️ 重难点提示（附记忆优先级） 1 ⭐ 重点（必记必会，高频考点） 1 ❌ 难点（易混淆，配专属破局记忆法） 1 📚 知识梳理+高效记忆技巧（核心板块） 2 🔹 知识点1：大气压基础知识回顾 2 🔹 知识点2：活塞式抽水机的基本构造 2 🔹 知识点3：活塞式抽水机的工作过程 3 🔹 知识点4：实践制作：器材与步骤 4 📝 典型例题+解题记忆法（学以致用） 4 题型一：阀门开闭情况判断（基础题） 4 题型二：工作原理判断（基础提升） 5 题型三：最大抽水高度计算（高频考点） 5 题型四：抽不上水原因分析（实验应用题） 5 ✍️ 随堂练习（分层集训，巩固记忆） 7 一、基础过关（概念夯实，5题，易） 7 二、提升突破（重难点强化，3题，中） 7 三、拓展延伸（情境拔高，2题，难） 8 🔍 随堂练习答案及详细解析 9 📖 自主学习指导 11 🔥 核心知识速记清单 11 知途引航 导航知识——科学提分 打造“知识系统化+记忆高效化+解题技巧化”三位一体学习方案 学科网（北京）股份有限公司 🎯 精准学习目标（新课标对标） 知识目标：理解大气压在活塞式抽水机工作中的作用，知道大气压支持水柱高度与大气压大小的关系，掌握活塞式抽水机的基本构造和工作过程。 能力目标：通过动手制作简易活塞式抽水机，培养动手实践能力和工程思维，能运用大气压知识解释抽水机的工作原理，提升分析解决实际问题的能力。 素养目标：体会物理知识在实际生活生产中的应用，融合物理、工程技术、手工制作多学科知识解决实际问题，培养乐于动手实践的科学态度，树立“从物理走向社会”的核心素养。 ⚠️ 重难点提示（附记忆优先级） ⭐ 重点（必记必会，高频考点） 1　 活塞式抽水机的基本构造（填空题常考） 2　 活塞式抽水机的工作原理（利用大气压工作，简答题常考） 3　 提起活塞和压下活塞过程中阀门的开闭情况（选择/填空高频考点） 4　 标准大气压下活塞式抽水机的理论最大抽水高度（计算题考点） ❌ 难点（易混淆，配专属破局记忆法） 1　 两个阀门开闭情况判断→破局法：牢记“提起活塞，下开上关；压下活塞，下关上开”，用口诀记忆不会混淆 2　 最大抽水高度的计算→破局法：利用公式 计算，记住标准大气压下约10.3米，抽水高度不能超过这个值 3　 为什么抽水机依靠大气压工作→破局法：抽水过程是大气压把水从低处压入泵筒，再压到高处，没有大气压就无法抽水 📚 知识梳理+高效记忆技巧（核心板块） 本板块融入口诀速记、实验记忆、场景联想、关键词锁定四种初中生适配记忆法，贴合课本核心同时强化记忆效率，当堂消化知识点。 🔹 知识点1：大气压基础知识回顾 核心知识： 1　 大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强，简称大气压。 2　 著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在，托里拆利实验首次测出了大气压的数值。 - 3　 标准大气压：。 4　 标准大气压能支持的水柱高度： 所以标准大气压大约能支持约 高的水柱，这就是活塞式抽水机的理论抽水最大高度。 ✅ 记忆技巧：口诀速记 “马德堡证明存在，托里拆利测大小，标准大气压十万三，支持水柱十米三” 易错辨析：大气压随高度增加而减小，在高山上大气压较小，能支持的水柱高度更低，抽水高度比10.3m小。 🔹 知识点2：活塞式抽水机的基本构造 活塞式抽水机主要由三个核心部件组成： 部件名称 作用 泵筒 提供活塞运动的空间，容纳进入的水 活塞 在泵筒内上下运动，改变泵筒内气体体积和气压 两个单向阀门（下阀门、上阀门） 只能让水单向通过，控制水流方向 ✅ 记忆技巧：结构记忆 “筒、塞、阀，三部件，一筒一塞两个阀，单向阀门是关键，控制水往上流” 易错辨析：两个阀门都只能单向打开，不能双向打开，这是抽水机能够抽水的关键。 🔹 知识点3：活塞式抽水机的工作过程 活塞式抽水机工作分为两个核心过程： （1）提起活塞 1　 提起活塞时，活塞下方的泵筒体积变大，气压减小，小于外界大气压； 2　 大气压作用在井水中，推开下阀门，使水进入泵筒； 3　 同时，泵筒上方的水压迫使上阀门关闭，上方的水不会倒流回泵筒下方。 （2）压下活塞 1　 压下活塞时，活塞下方的泵筒体积减小，气压增大，大于外界大气压； 2　 增大的水压关闭下阀门，阻止水倒流回水井； 3　 同时，水压推开上阀门，水进入泵筒上方。 不断重复提起活塞和压下活塞，水就不断从出水口流出，从而把低处的水抽到高处。 ✅ 记忆技巧：口诀速记 “提起活塞：下开上关，大气压把水压上来；压下活塞：下关上开，水过阀门往上走；不断重复，水就抽上来” 可以简化为八字口诀：提开下，压关上（提起活塞下阀门开，压下活塞上阀门关） 易错辨析：不要记反两个阀门的开闭顺序，记住提开下阀门，压关上阀门，口诀能帮你快速判断。 🔹 知识点4：实践制作：器材与步骤 器材准备（简易版） 大号注射器（50mL）、橡胶片、热熔胶、剪刀、出水管 制作步骤 去掉注射器推杆顶端塑料，保留橡胶活塞； 在注射器针筒侧壁靠近底部位置开孔，粘接出水管； 在活塞底部粘贴橡胶片作为下阀门； 组装完成，推拉推杆就能抽水。 制作注意事项 1　 各连接处必须密封，不能漏气，漏气会导致抽不上水； 2　 阀门必须密封良好，反向能关闭严实； 3　 抽水前需要先在泵筒内灌满水，排出空气，才能顺利抽水。 ✅ 记忆技巧：制作要点口诀 “密封好，阀门严，先灌水，排空气，推拉快，水上来” 📝 典型例题+解题记忆法（学以致用） 每题配套秒记思路和解题技巧，直接套用记忆口诀，快速找到解题突破口，学会一题掌握一类。 题型一：阀门开闭情况判断（基础题） 例题1 活塞式抽水机在工作时，提起活塞的过程中，阀门开闭情况是（ ） A. 下阀门打开，上阀门打开 B. 下阀门打开，上阀门关闭 C. 下阀门关闭，上阀门打开 D. 下阀门关闭，上阀门关闭 秒记思路：套用八字口诀“提开下，压关上”，提起活塞，下阀门打开，上阀门关闭，直接锁定B。 【答案】B 题型二：工作原理判断（基础提升） 例题2 活塞式抽水机能够把水从低处抽到高处，主要依靠的是（ ） A. 活塞对水的吸力 B. 大气压的作用 C. 水的重力 D. 活塞的压力 秒记思路：活塞式抽水机是利用大气压工作，大气压把水从低处压到高处，所以选B，很多同学会错选A，其实活塞改变气压，大气压才是真正使水上升的原因。 【答案】 题型三：最大抽水高度计算（高频考点） 例题3 标准大气压下，活塞式抽水机的最大抽水高度大约是多少？（，） 秒记思路：直接套用公式 ，代入数据计算，记住标准大气压下约10m左右。 解题步骤： 已知：，， 由 得： 【答案】最大抽水高度大约是（标准大气压精确值约10.3m） 题型四：抽不上水原因分析（实验应用题） 例题4 制作完简易活塞式抽水机后，推拉活塞但抽不上水，可能有哪些原因？写出两条。 秒记思路：从漏气、阀门、深度三个方面分析，套用制作要点口诀分析。 解题步骤： ① 装置漏气，活塞与筒壁之间密封不好，提起活塞时气压无法减小到足够小，大气压无法把水压入泵筒； ② 阀门密封不好，关闭不严，提起活塞时水倒流回去； ③ 井水水位太深，抽水高度超过10.3m，大气压无法支持更高水柱（写出任意两条即可）。 【答案】见解题步骤 ✍️ 随堂练习（分层集训，巩固记忆） 一、基础过关（概念夯实，5题，易） 1． 活塞式抽水机是利用把水从低处抽到高处，标准大气压下，活塞式抽水机的最大抽水高度约为（保留一位小数， ）。 2． 活塞式抽水机工作时，压下活塞，两个阀门的开闭情况是：下阀门，上阀门（选填“打开”或“关闭”）。 3． 下列关于活塞式抽水机的说法正确的是（ ） A. 活塞式抽水机抽水高度不受限制，可以抽到任意高度 B. 活塞式抽水机工作依靠水的压力，与大气压无关 C. 提起活塞时，下阀门打开，水在大气压作用下进入泵筒 D. 压下活塞时，上阀门打开，水进入活塞下方 4． 制作简易活塞式抽水机时，必须保证各连接处密封良好，目的是防止，保证提起活塞时泵筒内气压外界大气压（选填“大于”或“小于”）。 5． 抽水前为什么要先向泵筒内灌满水排出空气？简要回答。 二、提升突破（重难点强化，3题，中） 6． 在高山上用活塞式抽水机抽水，和山脚下相比，最大抽水高度会（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 7． 如果活塞式抽水机的上阀门损坏，无法关闭，会出现什么现象？为什么？ 8． 有人说“活塞式抽水机的活塞把水吸上来”，这种说法正确吗？为什么？ 三、拓展延伸（情境拔高，2题，难） 9． 一台活塞式抽水机，在一个标准大气压下抽水，出水口距离井口水面的高度是8m，问能否抽出水？为什么？若出水口高度是11m呢？ 10． 比较活塞式抽水机和离心式水泵，它们抽水原理相同吗？最大抽水高度都受大气压限制吗？ 🔍 随堂练习答案及详细解析 一、基础过关（5题） 1． 【答案】大气压；10.3 【解析】活塞式抽水机利用大气压工作，根据公式计算得到最大高度约10.3m。 【点睛】理论计算值，实际抽水高度小于这个值。 2． 【答案】关闭；打开 【解析】套用口诀“提开下，压关上”，压下活塞时，下阀门关闭，上阀门打开。 【点睛】记住口诀直接判断，不会记反。 3． 【答案】C 【解析】A错误，最大抽水高度受大气压限制，约10.3m；B错误，依靠大气压工作；C正确，提起活塞下阀门打开，大气压把水压入泵筒；D错误，压下活塞上阀门打开，水进入活塞上方。 【点睛】工作过程的每个步骤要记清，阀门开闭不能记反。 4． 【答案】漏气；小于 【解析】密封不好漏气，外界空气进入泵筒，提起活塞时气压不能减小到小于外界大气压，大气压无法把水压入泵筒，所以抽不上水。 【点睛】密封是抽水机正常工作的关键。 5． 【解答】如果泵筒内有空气，提起活塞时，空气气压无法减小到足够小，内外气压差小，大气压无法把水压入泵筒；灌满水排出空气后，提起活塞才能使泵筒内气压足够小，大气压把水压入泵筒，顺利抽水。 提升突破（3题） 6． 【答案】 【解析】高山上高度大，大气压小，能支持的水柱高度变小，所以最大抽水高度变小。 【点睛】大气压随高度增加而减小，所以最大抽水高度减小。 7． 【解答】如果上阀门损坏无法关闭，压下活塞时，水会倒流回活塞下方，无法把水推到出水口，因此不能抽水；原因是上阀门无法关闭，压下活塞时水不能单向向上流动，会倒流回去。 8． 【解答】这种说法不正确；活塞向上运动时，活塞下方气压减小，大气压作用在水面上，把水压入泵筒，所以是大气压把水“压”上来，不是活塞“吸”上来，“吸”的说法不正确，本质是大气压的作用。 拓展延伸（2题） 9． 【解答】① 高度8m，小于10.3m，能抽出水，因为标准大气压能支持约10.3m高水柱，8m小于最大高度，所以能抽出；② 高度11m，大于10.3m，不能抽出水，因为大气压无法支持11m高水柱，所以抽不上来。 【点睛】最大抽水高度由大气压决定，不能超过理论值。 10． 【解答】原理相同，都是利用大气压工作；最大抽水高度都受大气压限制，最大抽水高度都约为10.3m，都不能超过这个高度。 【点睛】两种抽水机都是利用大气压把水从低处压上来，原理相同，限制条件也相同。 📖 自主学习指导 本讲是跨学科实践课，学习时要结合大气压的基础知识，理解活塞式抽水机的工作过程，牢记阀门开闭口诀“提开下，压关上”，不会记混；结合动手制作，体会密封和阀门的重要性，理解为什么漏气抽不上水；通过练习掌握最大抽水高度的计算，记住理论值约10.3m，理解大气压对最大抽水高度的限制，高山上抽水高度变小的原因；结合生活中抽水机的应用，体会物理知识在工程技术中的应用，提升跨学科实践能力。 🔥 核心知识速记清单 1　 工作原理：利用大气压工作，大气压把水从低处压到高处。 2　 结构：泵筒、活塞、两个单向阀门（下阀门、上阀门）。 3　 工作过程口诀：提起活塞→下开上关，大气压把水压上来；压下活塞→下关上 4　 口诀简化：提开下，压关上。 5　 最大抽水高度：标准大气压下约10.3米，（高度） 6　 制作要点：密封好不漏气，阀门关闭要严实，抽水前先灌满水排出空气。抽不上水原因：漏气、阀门不严、水位太深超过最大高度。 打造“知识系统化+记忆高效化+解题技巧化”三位一体学习方案2 学科网（北京）股份有限公司 $