第9章 第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机（word教案）-【优翼·学练优】2025-2026学年八年级物理下册同步备课（人教版）

教师活动

学生活动

［过渡］要制作简易活塞式抽水机，首先得弄清楚它的工作原理和核心结构。我们之前学习过大气压强的应用，比如用吸管喝饮料是大气压把饮料压入嘴里，活塞式抽水机的吸水过程也与大气压有关。

［提问］结合大气压强知识，大家猜想：抽水机要把水从低处抽到高处，需要解决什么关键问题？

［追问］要实现“气压差”和“单向流水”，抽水机需要哪些核心结构？请大家阅读教材中“了解活塞式抽水机的工作原理”部分，结合示意图，总结核心结构及其功能，相互讨论后分享。

［讨论回答］讨论后猜想：需要让抽水机内部（如缸体）的气压小于外界大气压，这样外界大气压才能把低处的水压入抽水机内部；同时需要设计结构，让水只能从低处进入、从高处排出，不能倒流。

［阅读教材回答］阅读教材后总结：核心结构包括进水管、圆筒、活塞、进水阀门、排水阀门；功能：①进水管：连接低处水源，让水进入圆筒；②圆筒：容纳水的空间，活塞在圆筒内上下运动；③活塞：上下运动改变圆筒内气压；④进水阀门B：只允许水从进水管进入圆筒（防止水倒流回水源）；⑤排水阀门A：只允许水从圆筒排出（防止水倒流回圆筒下部）。

［阅读教材、讨论回答］观看动画后讨论：①活塞上提阶段：圆筒内体积变大→气压变小（小于外界大气压）→外界大气压把水压入进水管→进水阀门打开、排水阀门关闭→水进入圆筒；②活塞下压阶段：圆筒内体积变小→气压变大（大于外界大气压）→圆筒内的水挤压进水阀门关闭、推开排水阀门→水从排水阀门排

［追问］我们通过动画演示活塞式抽水机的工作过程（分“活塞上提”和“活塞下压”两个阶段），请大家仔细观察，思考：两个阶段中，圆筒内气压如何变化？进水阀门和排水阀门的开闭状态如何？水的流动方向是怎样的？

［追问］如果抽水机的进水阀门损坏（无法关闭），会出现什么现象？为什么？请结合工作原理分析。

［追问］通过以上分析，我们可以总结活塞式抽水机的工作原理是什么？各结构之间的配合有什么关键要求？

［小结］

1.活塞式抽水机的工作原理是“利用气压差吸水、单向阀门控制水流”。

2.主要结构包括进水管、圆筒、活塞、进水阀门和排水阀门。

出；总结：通过活塞上下运动，利用气压差实现“吸水—排水”循环。

［交流回答］分析现象：抽水机无法吸水或吸水很少；原因：活塞上提时，圆筒内气压变小，外界大气压把水压入进水管，但进水阀门无法关闭，水会从阀门倒流回水源，导致圆筒内无法储存水；活塞下压时，水也会从损坏的进水阀门倒流，无法从排水阀门排出。

［回答］原理：利用活塞上下运动改变圆筒内气压，通过“圆筒内气压与外界大气压的差值”实现吸水和排水，同时依靠单向阀门控制水流方向；关键要求：①活塞能灵活上下运动，改变圆筒体积；②阀门具有单向导通性（进水阀门只进不出，排水阀门只出不进）；③各连接部位密封良好，防止漏气（否则无法形成有效气压差）。