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

Q新学期对照学物理八年级下册 第 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 教材内容对照学 项目提出（心 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，又称吸取式抽水机，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 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。 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9.4一2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 活塞 丙 图9.4-2活塞式抽水机工作原理示意图 80 第九章压强 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 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9.4一6）。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。 阀门 玻璃球 图9.4-6简易活塞式抽水机结构图 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？ 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？ 81 Q新学期对照学物理八年级下册 课外提升对照练 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机（→5年17考 1.真实生活情境科技与生活)下图所示事例中，属于利用大气压的是( A.存水弯 B.锅炉水位计 C.活塞式抽水机 D.三峡船闸 2.教材变式活塞式抽水机由圆筒、活塞、两个只能向上开启的阀门(A、B)和出水管等组成，活塞向 上提升时，两个阀门的工作状态如图所示。当活塞向下压时，两个阀门的工作状态是() 出水管 A.阀门A打开，阀门B关闭 B.阀门A打开，阀门B打开 C.阀门A关闭，阀门B关闭 D.阀门A关闭，阀门B打开 3.(多选)如图，小华制作了一个简易活塞式抽水机，只将瓶口放入水中，反复提压活塞抽水，下列 关于制作及操作中的发现，说法正确的是( 出水管 活塞 阀门A 阀门B 瓶口 A.两个阀门都是只能向上开启的 B.提起活塞，阀门A由于受到大气压作用而开启 C.抽水时出水管不出水，可能的原因是阀门A与阀门B之间的瓶身有破口 D.用乒乓球代替玻璃球制作阀门B,抽水效果会更好 82 第九章压强 4.如图为洗手液瓶中的按压式吸液结构，按压式瓶盖的工作原理和 (选填“活塞 式抽水机”“船闸”或“压强计”)的工作原理相同，洗手液能被“吸”上来是利用了 出液管 出液阀门 活塞 储液筒 乳程薇门 导液管 5.中考新角度动手操作图甲是某小组用自己制作的简易活塞式抽水机抽水的情景。该抽水机的结 构如图乙所示，将塑料片粘在活塞上作为阀门A,把玻璃球放到瓶口处作为阀门B。当抽水机 连续出水时，向上提起活塞，阀门A (选填“打开”或“关闭”)，低处的水受到 的作用推开阀门B进入圆筒；压下活塞时，阀门 (选填“A”或“B”)关闭，水受阻不能向 下流动。 阀门A 阀门B 甲 乙 6.在生产生活中，人们常用抽水机将水从低处抽到高处。如图是活塞式抽水机工作原理的示 意图。 圆筒 阀门A 活塞 阀门B (1)活塞式抽水机是利用 将水从低处抽出的。 (2)下列现象与活塞式抽水机工作原理不同的是 (填选项)。 A.用胶头滴管吸取液体 B.高压锅更容易将食物煮得软烂 (3)向下压活塞时阀门 (选填“A”或“B”)被打开，水进入圆筒上端。 昆易错总结】 83温度保持不变，故水的沸点为98℃，在标准 大气压下，水的沸点为100℃，气压越大，水 的沸点越高，此时水的沸点低于标准大气压 下水的沸点，故当地的大气压低于1个标准 大气压。(4)小强将水加热到沸腾所用的时 间较长，原因可能是小强所用水的质量较大。 举一反三 1.C托里拆利实验的原理是大气压支持管内 水银柱不会落下，水银柱高度与玻璃管的横 截面积无关，故A正确，不符合题意：高压锅 内部气压高，水的沸点升高，食物熟得快，故 B正确，不符合题意；马德堡半球实验是证明 大气压存在的著名实验，首次测出大气压数 值的是托里拆利实验，不是马德堡半球实验， 故C错误，符合题意：注射药液是靠人推活塞 的力将药液压入肌肉，不是靠大气压作用，故 D正确，不符合题意。 2.1×103不是小于壶中水深h=10cm= 0.1m,水对壶底的压强p=P水gh=1.0× 103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa。倒水 时，若用手指堵住壶盖上的小孔，此时茶壶的 壶身和壶嘴下端连通，壶嘴上端开口，但壶身 上端不是开口的，不符合连通器的特点，故此 时茶壶不是连通器；水倒不出来是因为外界 存在大气压强，由题图乙可知，此时壶身中水 面较高，壶身和壶嘴的液面高度差会产生液 体压强，壶中水没有倒出来，处于静止状态， 因此壶内气压与液体压强之和等于外界大气 压，即壶内气压小于外界大气压。 3.解：屋顶所受到的内外大气压强差 △p=P内P外=1×103Pa-9x104Pa=1×104Pa 根据压强公式可得，屋顶所受的内外压力差 △F=△pxS=1×104Pa×100m2=1×106N 第4节跨学科实践：制作 简易活塞式抽水机 1.C活塞式抽水机是利用大气压来工作的， 而存水弯、锅炉水位计和三峡船闸都是连通 器原理的应用，故C符合题意。 2.A当活塞向下压时，阀门B被水压下而关 闭，水被阻不能向下流动，只能冲开阀门A进 人圆筒的上部，故A符合题意。 3.AC抽水机是利用大气压来工作的，A、B是 单向阀门，只能向上开启，故A正确；提起活 塞时，阀门A受到大气压的作用而关闭，故B 错误；若阀门A与阀门B之间的瓶身有破 口，导致漏气，瓶内外没有压强差，抽水机出 水管不出水，故C正确；若用乒乓球代替玻璃 球制作阀门B,活塞下压时，乒乓球没有堵住 瓶口，抽水机出水效果会更差，故D错误。 4.活塞式抽水机大气压强当向下按压时， 出液阀门打开，储液桶中液体从出液管流出； 松手后弹簧恢复，活塞上移，出液阀门关闭， 进液阀门打开，瓶中液体在大气压作用下从 导液管进入储液筒，利用了大气压强。活塞 式抽水机工作时，也是通过活塞上移，使抽水 机内水面上方的气压减小，水在外界大气压 的作用下被压上来。故按压式瓶盖的工作原 理和活塞式抽水机的工作原理相同，洗手液 能被“吸”上来是利用了大气压强。 5.关闭大气压B当抽水机连续出水时，向 上提起活塞，阀门A受到上方水的压力作用 而关闭，上面的水被提向高处；活塞下面的空 气稀薄，气压小于外界的大气压，于是低处的 水由于受到大气压的作用推开阀门B进入圆 筒。压下活塞时，水受到向下的压力，阀门B 被水压紧关闭，水受阻不能向下流动。 9 6.(1)大气压(2)B(3)A (1)活塞式抽水机的活塞上提时，内部气压 小于外界大气压，在大气压作用下，水进入抽 水机内，将水从低处抽出。(2)用胶头滴管 吸取液体，是利用大气压将液体压入滴管，故 A不符合题意：高压锅更容易将食物煮得软 烂，利用了气压越高，水的沸点越高的原理， 故B符合题意。(3)向下压活塞时阀门A被 打开，水进入圆筒上端。 第5节流体压强与流速的关系 流体压强与流速的关系 1.A气流从两只小球中间的缝隙通过时，由 于中间空气流速大，压强小，两侧空气流速 小，压强大，所以会发现两只小球向中间靠 拢，即“球吸”现象的原理是流体压强与流速 的关系，故A符合题意。 2.B吹风时，空气在相同的时间内同时通过 伞的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表 面平直，空气通过上表面的流速大，压强小， 通过下表面的流速小，压强大，所以下垂的伞 面会被吹得向上翻，故B符合题意。 3.D杯口朝下时，由于杯内没有空气只有水， 而杯内水柱产生的压强远小于外界的大气 压，故纸片就被大气压给“顶”住了，覆杯实 验证明了大气压的存在，故A不符合题意；选 项B是探究液体压强特点的实验，故B不符 合题意；选项C中橡皮膜向左凸，说明右侧产 生的压强较大，本实验是探究液体压强和深 度的关系，故C不符合题意：将一纸条放在嘴 边，用力从纸条上方吹气，因为纸条上方的空 气流速大，压强小，纸条下方的空气流速小， 压强大，纸条受到一个竖直向上的压力差，所 以纸条就飘起来，本实验探究的是流体压强 2 与流速的关系，故D符合题意。 4.a400根据流体压强和流速的关系可知，b 管上方空气流速小于a管上方的空气流速， 那么b管上方气压大于a管上方气压，因此 U形管中a管水面升高；a管的液面比原来升 高了2cm,则b管的液面比原来下降了2cm, 故U形管底部d处左右两侧液体压强差p= p水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.02m× 2)=400Pa。 飞机的升力 5.D客机升空利用了空气在流速越大的地 方，压强越小的原理，机翼上表面弯曲，下表 面比较平，当客机飞行时，空气经过机翼上、 下表面的时间相同，空气经过机翼上表面时 的路程长，速度大，空气经过机翼下表面时的 路程短，速度小，这样，机翼上、下表面就存在 着压强差，因而有压力差，产生了升力，客机 才能升空，故A、C错误；大气压随高度增加 而变小，客机在高空中受到的大气压强比在 地面附近受到的大气压强小，故B错误；停在 地面上的客机处于平衡状态，则客机受到的 重力与地面对客机的支持力是一对平衡力， 故D正确。 6.A真空吸盘是通过排出吸盘内的空气，使 吸盘内的气压小于外界大气压，在大气压的 作用下将吸盘紧紧压在物体表面，是利用大 气压工作的，故A符合题意；飞机机翼是利用 流体压强与流速的关系来工作的，机翼上方 空气流速大，压强小，机翼下方空气流速小， 压强大，从而产生向上的升力，不是利用大气 压工作的，故B不符合题意；铅垂线是利用重 力的方向总是竖直向下的原理工作的，与大 气压无关，故C不符合题意：船闸是利用连通