【初中 物理】跨学科实践：制作简易活塞式抽水机课件-2025-2026学年人教版物理八年级下册

9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机2022课程标准学习目标属于“跨学科实

践”中的“物理学

与工程实践”。

通过制作简易活塞式抽水机，

发展学生跨学科运用知识的能力、

分析和解决问题的综合能力、动手

操作的实践能力，理解大气压强是

抽水机工作的基础，了解气体压强

与体积的关系，了解单向阀门如何

控制水流方向。【建议形式】：活动采用小组形式（4～6人一组）项目提出在生产和生活中，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，利用人力反复提压手

柄就可以抽水。如下图的活塞式抽水机，是农村的一个标志性物

品。现在有些地方还有留存，有条件的同学可以去亲自

体验使用。我们一起自己动手制作一台简易活塞式抽水机。项目分析要制作一个简易活塞式抽水机，需要完成以下任

务：1.

观察实验室活塞式抽水机的结构，尝试提压手柄实现

抽水。2.

了解活塞式抽水机的工作原理，设计一台简易活塞式

抽水机。3.

按照设计的方案，利用生活中的材料完成活塞式抽水

机的制作。项目准备项目1：仔细观察，实际体验1.

在实验室中取一个简易活塞式抽水机，尝试按压手柄

实现抽水，观察其主要的结构组成，并记录在表格中。观察记录表主要结构结构作用1.圆筒2.活塞3.出水管4.进水管5.手柄1.抽水机外壳2.实现密封作用3.抽上来的水从此管出4.底部的水从此管进5.与活塞连接实现上下提压2.

在人教版物理教材《第3节大气压强》，我们学习

了托里拆利实验，知道1个标准大气压约为

Pa，

根据公式

，可计算出1个标准大气压可以支撑

约

m高的水柱。105

p＝ρgh

10

3.

通过观看科普视频了解活塞式抽水机的工作过程，包

括吸水、提水、出水等环节的原理阐释。吸水过程：当活塞向上移动时，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞下方的空间增大，气压

，

⁠于外界大气压。此时，低处的水在

⁠的作用下推开阀门

进入圆筒内。减小

小

大气压

B

提水过程：当活塞向下压时，阀门

被水压下而关闭，水被阻止不能向下流动，于是冲开阀门

⁠进入圆筒的上部。B

A

出水过程：再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门

⁠关闭，水从侧管流出。与此同时，低处的水又在

⁠

的作用下推开阀门

而进入圆筒中。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。A

大气压

B

项目2：深度思考，提出问题1.

通过观察体验，我们知道要制作活塞式抽水机，在制

作工艺上可能会遇到以下问题：序号问题可能的原因1抽水机无法抽水活塞和圆筒之间密封性不好2进水管出现回流自制的阀门关闭不严3抽水机吸力不足活塞运动行程不够长（圆筒不

够长）4……2.

总的来说，要设计能抽水的活塞式抽水机，应该着重

考虑以下几个问题：（1）如何选一个长度合适的圆筒？（2）如何使活塞和圆筒之间实现较好的密封性？（3）如何选择软硬适中的材料制作两个阀门？项目3：设计方案，准备材料1.

绘制活塞式抽水机简图，并在图中标注好各个结构

名称。2.

准备材料（1）圆筒：选取长度20～40

cm的直筒瓶，如

⁠

⁠；（2）活塞：利用大小与圆筒大小匹配的软质材料，如

⁠；（3）出水管：直径0.5～0.8

cm、长度约20

cm的塑料

管用于出水管；（4）进水管：直径0.5～0.8

cm、长度约10

cm的塑料管

用于进水管；矿泉水

瓶

矿泉水瓶剪下的瓶底

（5）阀门：软硬及厚度适中的材料，如

⁠

⁠；（6）手柄：一根筷子；（7）辅助材料及工具：

⁠。塑料片、玻璃

球等

橡皮膏

项目实施项目4：制作成品，试用调整下面的制作方案供同学们参考。步骤图例1.将圆筒塑料瓶剪下瓶底，瓶子的上部分作

为抽水机的圆筒。

2.将瓶底略微剪掉一小部分，作为活塞，使

瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。

步骤图例3.在瓶底中间打一个小孔A，将筷子插进中间

的小孔A。

4.在瓶底侧边打一个小孔B，用橡皮膏把塑料

片的一边粘在活塞上方，使塑料片能盖住小

孔B，作为一个单向阀门。

5.在瓶子的侧壁打一个出水口，插上一段塑

料管作为出水管。

步骤图例6.将塑料瓶盖子打孔，并插入一个塑料管，

将玻璃球放到塑料盖上，作为另一个阀门。

7.将各部分组装起来。项目5：应用展示，讨论交流1.

抽水效果测试：将进水管放入盛水容器中，通过上下拉动活塞，观察抽

水机是否能够将水抽出并从出水管流出