人教版新教材（2024）八年级物理下册第九章第四节9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机（教学设计）.docVIP

9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机（教学设计）

年级

八年级

授课时间

课题

9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机

教学

目标

1.能理解活塞抽水机的工作原理，掌握简易活塞抽水机的制作方法，并了解大气压强在其中的应用。

2.通过动手制作、测试与调整的过程，培养学生的实践操作能力、问题解决能力和团队合作精神。

3.激发学生对科学探索的兴趣，培养其创新思维和环保意识，通过跨学科融合体验知识的综合运用。

教材

分析

本节分“活塞式抽水机的工作原理”和“制作活塞式抽水机”两部分内容。活塞式抽水机的工作原理、制作活塞式抽水机是本节教学的重点，也是难点。

本节内容实际上是大气压强的一个典型应用。在教学过程中，教师应根据这一思想突出活塞抽水机的工作原理。针对学生在制作过程中可能遇到的问题，耐心指导，培养学生的动手实践能力。

学情分析

八年级学生在物理学科的学习上已经具备了一定的基础，对力的作用、压力、大气压等概念有了初步的认识。为学生对活塞式抽水机的工作理及其制作奠定了基础。在教学过程中，应关注以下几点：

1.针对学生好奇心强的特点，充分激发学生的学习兴趣，引导学生主动探究活塞式抽水机的工作原理。

2.在教学过程中，教师应以学生为中心，充分调动学生的主观能动性，使学生在轻松愉快的氛围中学习物理知识，提高学生的科学素养。

教学重点

活塞式抽水机的工作原理；制作活塞式抽水机。

教学难点

活塞式抽水机的工作原理；制作活塞式抽水机。

教学

器材

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。

多媒体ppt，包含视频：《活塞式抽水机原理》、《自制活塞式抽水机》等。

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

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，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。

思考问题，进入情境。

学习新课一、活塞式抽水机原理

1.提出问题

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?

2.活塞式抽水机的构成

活塞式抽水机由圆筒、活塞、出水管、两个单向阀门A、B等组成。

3.活塞式抽水机的工作原理

【师生共同分析】

①提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用，推开阀门B进入圆筒。

②当压下活塞时，阀门B被水压下关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。

③再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。同时井的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。

【播放视频】——《抽水机的工作原理》

【例题1】如图是活塞式抽水机工作的示意图，下列说法错误的是（）

A．抽水机是利用大气压来工作的

B．在图甲中，阀门A与B都是单向阀门

C．在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，阀门B由于受液体压力而关闭，水被阻不能向下流动

D．这样的抽水机提升水的高度可以无限高

【答案】D.

【解析】A．抽水机是先将筒内的空气排出，使其内部压强较小，水在外界大气压的作用下被压到高处，是利用大气压工作的，A正确，不符题意；

B．在图中，抽水机的阀门A与B都是单向阀门，B正确，不符题意；

C．在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，阀门B由于受液体压力而关闭，形成一个闭合的空间，所以水被阻不能向下流动，C正确，不符题意；

D．抽水机是利用大气压来工作的，大气压强取1标准气压，则支持的水柱高为

h

即1标准气压能支持10m高左右的水柱，所以抽水机提升水的最大高度约为10m，故D错误，符合题意。

所以选D.

思考问题，进入主题。

与老师一起分析活塞式抽水机、离心式抽水机的原理，知道都是利用了大气压。

做例题1，会根据活塞式抽水机的工作原理分析工作过程。

学习新课二、设计并制作活塞式抽水机

1.设计活塞式抽水机

【提出问题】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。

2.制作活塞式抽水机的材料

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。

3.制作活塞式抽水机的步骤

（1）如图甲所示，剪下瓶子的瓶底，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，使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。

（2）如图乙所示，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。拔掉瓶盖上的小帽，