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人教版（2024新版）八年级下册物理第九章第4节《跨学科实践:制作简易活塞式抽水机》教案

教学目标

物理观念:了解活塞式抽水机的基本原理和工作过程,加深对物理学知识的理解。

科学思维:尝试应用科学规律解释具体问题,获得初步的分析概括能力,

科学探究:经历简易活塞式抽水机的制作过程,提升科学探究能力。

科学态度与责任:培养动手能力和创造能力,激发学生对科学制作的兴趣;培养学生的团队合作精神,通过合作完成抽水机的制作,增强学生的团队意识和沟通能力;培养学生的实践能力,通过实际操作,学生可以更深入地理解科学原理,并将理论知识应用到实际生活中。

教学重难点

教学重点:活塞式抽水机的原理和工作过程,制作活塞式抽水机。

教学难点:能够制作简易的活塞式抽水机模型。

教学准备

教师准备:教学课件、活塞式抽水机模型。

学生准备:洗涤液空瓶、筷子、塑料片、水槽、玻璃球、塑料管、烧杯、剪刀、小刀、垫圈、铁丝等。

教学过程

教学环节

设计意图

一、项目提出

课件展示压水井图片,同学们见过这种可以把水从低处抽到高处的抽水机吗?这种抽水机是上世纪七、八十年代常用的工具,我们来看一段视频。

这种压水井的学名是活塞式抽水机,在俄罗斯等国家仍然被广泛使用,并且被认为是天才的发明。今天我们沿着历史的足迹来制作简易活塞式抽水机。

通过图片和视频,了解压水井在生活中的应用和发明历史,激发学习兴趣

二、项目分析

学生自学课本:要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务。

1.了解活塞式抽水机的结构和工作原理。

2.设计一台简易活塞式抽水机。

3.选择材料,完成制作。

三、项目实施

1.活塞式抽水机的结构和原理

教师展示活塞式抽水机模型,学生上台利用模型抽水。

课件展示活塞式抽水机结构示意图。

教师提出问题:活塞式抽水机为什么能把水从低处抽到高处?

学生思考后小组讨论,小组之间交流活塞式抽水机抽水的过程。

学生交流后,小组代表利用活塞式抽水机模型说明抽水过程。

明确本节课学习任务

通过活塞式抽水机模型,了解基本结构,为下步制作做准备

活塞式抽水机利用大气压进行工作。提起活塞时,阀门A关闭,活塞下面空气稀薄,小于外界大气压;低处的水受到大气压作用推开阀门B进入圆筒。向下压活塞时,阀门B受到水压作用而关闭,水不能向下流动,冲开阀门A进入圆筒上部,活塞不停运动,水从出水管不断流出。

活塞式抽水机工作示意图

课件播放活塞式抽水机工作原理视频,加深对活塞式抽水机原理的理解。

2.设计活塞式抽水机

小组讨论以下问题(要求充分利用生活中常见的材料或物品):

①如何选择一个密闭性的圆筒?

②怎样制作活塞?活塞和连接活塞的长杆怎样固定?

③从哪儿进水?从哪儿出水?

④如何制作两个阀门?

讨论完成后,小组展示,其他小组补充完善。

①将装洗涤液的空瓶剪下瓶子底部,瓶子上部作为抽水机的圆筒。

②将瓶底略剪下一小部分作为活塞,瓶底的外径与瓶子的内径吻合。在瓶底中央打一小孔,将筷子插入小孔,在筷子与活塞接触的上下两面缠绕铁丝固定。

③从瓶口处进水,在瓶身处打一小孔,将塑料管插入小孔,作为出水管。

④洗涤瓶口处放一玻璃球作为进水阀门;活塞上打一小孔,将塑料片一边黏在活塞上,使塑料片能盖住小孔。

3.制作

各小组按照课本58页制作过程,设计制作活塞式抽水机,教师巡视指导并拍照,提醒学生注意操作安全。

小组合作学习活塞式抽水机工作原理和工作过程,加深对物理知识的理解

突破难点,避免盲目实践,养成良好的探究习惯

小组合作设计制作活塞式抽水机,增强学生的团队意识和沟通能力

四、展示交流

各小组展示制作好的活塞式抽水机,并进行调试。

1.用制作好的活塞式抽水机抽水,比一比哪个小组制作的活塞式抽水机运转更加流畅,出水更加顺利。

2.展示的同时说明各部分的作用,说明选择材料时的想法。

3.从理论上分析活塞式抽水机能提升水的最大高度是多少?你制作的抽水机抽水高度能不能达到理论数据,并分析原因。

4.提出优化方案,设计一个更好的活塞式抽水机。

对制作过程及制作成果及时进行反思,不断改进,培养分析概括能力

板书设计

第4节跨学科实践:制作简易活塞式抽水机

一、项目提出

二、项目分析

三、项目实施

1.结构:进水口、出水口、圆筒、活塞、阀门等

2.原理:大气压强

3.制作

四、展示交流

作业设计

对你所制作的简易活塞式抽水机提出优化方案,并根据优化方案进行完善,使你制作的抽水机更实用。记录你的优化完善过程,并将最终的成品与其他同学进行交流。

教学反思

学生能够通过实验学习活塞式抽水机的工作原理和应用,并培养他们的观察、实验设计和数据分析能力。同时,通过小组合作和反思,学生还能提高团队合作和沟通能力。通过科学制作活塞式抽水机的教学,可以激发学生对科学制