9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期.docxVIP

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课题

跨学科实践：制作简易活塞式抽水机

课时

1

所在教材与单元

八年级下册第九单元第四节

课型

新授

学习目标

学生能够理解活塞式抽水机的工作原理，包括大气压强的作用、气体压强与体积的关系以及单向阀门的工作原理。

掌握简易活塞式抽水机的制作方法，学会正确使用相关工具，剪刀、热熔胶枪、打孔器等。

能够准确阐述抽水机的工作过程，运用所学物理知识解释抽水现象。

重难点

（一）教学重点

深入理解活塞式抽水机的工作原理，包括大气压强、气体压强与体积的关系以及单向阀门的作用。

掌握简易活塞式抽水机的制作方法和步骤，能够成功制作出简易抽水机。

（二）教学难点

理解大气压强在抽水机工作过程中的具体作用机制，以及气体压强随体积变化的原理。

在制作过程中，解决可能出现的问题，如单向阀门的制作和安装、装置的密封性等，确保抽水机能够正常工作。

教学环节

学习活动

新课教学

（一）导入新课

播放一段生活中使用抽水机抽水的视频，农田灌溉、建筑工地抽水等场景，提问学生：“在这些场景中，抽水机起到了什么作用？”引导学生思考抽水机在生活中的重要性。

展示一些不同类型的抽水机图片，如活塞式抽水机、离心式抽水机等，让学生观察它们的外形特点，并提问：“你们知道这些抽水机是如何工作的吗？”引发学生的好奇心和探究欲望。

引出本节课的主题：“今天我们就来学习一种常见的抽水机——活塞式抽水机，并且自己动手制作一台简易的活塞式抽水机。”

设计意图：通过播放视频和展示图片，创设生活情境，让学生感受到物理知识与生活的紧密联系，激发学生的学习兴趣和探究欲望，为新课的学习做好铺垫。

（二）知识讲解

利用多媒体课件展示活塞式抽水机的结构示意图，讲解其主要组成部分，包括圆筒、活塞、出水管、两个单向阀门（A和B）等。

结合动画演示，详细讲解活塞式抽水机的工作原理：

当提起活塞时，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。

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。

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。

提问学生：“在这个过程中，大气压强起到了什么作用？气体压强与体积的变化有什么关系？单向阀门的作用是什么？”引导学生思考并回答问题，加深对工作原理的理解。

设计意图：运用多媒体手段直观地展示抽水机的结构和工作原理，使抽象的知识变得形象易懂。通过提问引导学生思考，培养学生的思维能力和对知识的理解能力。

（三）设计与讨论

提出问题：“如果让你们自己制作一台简易活塞式抽水机，你们会考虑哪些问题？需要哪些材料？”组织学生进行小组讨论，鼓励学生积极发言，提出自己的想法和建议。

每个小组派代表汇报讨论结果，教师进行总结和点评，并补充一些关键的设计要点和注意事项，如如何选择密封性好的圆筒、怎样制作活塞、如何制作和安装单向阀门等。

展示一些利用废旧物品制作简易抽水机的案例，启发学生的创新思维，鼓励学生在制作过程中充分发挥想象力，尝试不同的材料和方法。

设计意图：通过小组讨论，激发学生的思维，培养学生的团队合作能力和创新意识。展示案例可以为学生提供参考，拓宽学生的思路，让学生在制作时有更多的创意和灵感。

（四）制作实践

给每个小组发放实验材料和工具，学生按照之前讨论的设计方案和教师讲解的制作步骤，开始动手制作简易活塞式抽水机。

教师在各小组之间巡视，观察学生的制作过程，及时给予指导和帮助。对于学生在制作过程中遇到的问题，引导学生思考解决方法，鼓励学生尝试不同的解决方案。

提醒学生在使用工具时注意安全，如使用热熔胶枪时要防止烫伤，使用剪刀时要注意操作规范等。同时，培养学生的环保意识，提醒学生合理利用材料，减少浪费。

设计意图：让学生亲自动手制作抽水机，在实践中锻炼学生的动手能力和问题解决能力。教师的巡视指导可以及时发现学生的问题并给予帮助，确保制作过程的顺利进行。强调安全和环保意识，培养学生的综合素质。

（五）测试与调整

学生完成抽水机的制作后，将整个装置装满水，注意水位应低于出水口。然后上下移动活塞杆，观察水是否能通过单向阀门被有效吸入并排出。

检查单向阀门的工作效果，确保水在活塞上升时能够进入瓶内，而在活塞下降时不会回流。如果发现有漏水或回流现象，引导学生检查各连接处的密封性和单向阀门的工作效果，并进行必要的调整。

鼓励学生对自己制作的抽水机进行多次测试和调整，直到抽水机能够正常工作。

设计意图：通过测试与调整，让学生检验自己制作的抽水机是否符合要求，培养学生的科学探究精神和严谨的科学态度。在这个过程中，学生可以进一步理解抽水机的工作原理，提高解决实际问题的