9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机(教学设计)-2026-2027学年人教版八年级物理下册

项目

具体内容

教学重点

抽水机的工作原理；按项目流程完成制作与测试改进。

教学难点

理解活塞上提与下压时两个单向阀的开闭配合；保证接口气密性。

器材

数量与规格

课前准备

操作要点

备用方案

透明塑料筒、活塞杆与橡胶活塞

1 套/组

活塞与筒壁贴合但能上下移动，课前试装一次

构成抽水主体

用大号注射器替代

单向阀 2

1 套/组

课前逐个

控制水流方向

用硬纸片加胶

个（或薄橡胶片自制）

检查开闭方向并标注箭头

带自制

塑料软管、水槽、水

1 套/组

软管接口缠生料带防漏气，水槽装半槽水

连接进出水路

用吸管与胶带替代

记录表、评价量规卡

1 份/组

量规卡提前印发，含四个维度

记录测试与互评

—

角色

课堂活动

教师活动

出示任务卡：「不倾倒水槽、不用电动水泵，请想办法把低处的水送到高处杯中」。师问：「可以借助什么物理知识？」请 4 号同学答，再请同组补充。 预设生成与追问：若学生答「用吸管吸」，追问「怎样让它连续不断地出水？」引导想到需要活塞和两个只能单向开启的阀门。 师问：「上一节学的覆杯实验、吸管喝饮料，共同的关键是什么？」请学生齐答「气压差」，教师板书。 板书课题与项目流程五步，说明本节以小组为单位完成制作与展示，并出示评价量规四个维度。

学生活动

生答（4 号）：「可以利用大气压，像吸管那样把水压上来。」 齐答「关键是造成气压差」，并在笔记本上抄下项目流程五步。 阅读量规卡，明确小组分工（设计、制作、记录、汇报）。

项目阶段

主要任务

成果或要求

明确任务

制作能把水从低处抽到高处的简易活塞式抽水机

说清需要用到的物理原理

方案设计

画出结构草图，确定活塞、筒身、两个单向阀的位置

标注各部件作用与水流方向

动手制作

按图组装，注意接口密封、阀门只能单向开启

完成可抽水的实物

测试改进

记录每次抽水量与漏水情况，找出问题并改进

写出一条改进措施及依据

展示评价

分组演示并说明工作原理

按量规互评

角色

课堂活动

教师活动

师问：「活塞上提时，筒内空间怎么变、气压怎么变？水为什么会进来？」请学生按「空间—气压—大气压」三步回答，教师板书原理链。 追问：「活塞下压时，水为什么不会从进水管倒流回去？」引导说出单向阀的作用，请学生在草图上标出两个阀门的开闭方向。 【方案设计·分步操作】(1) 画结构草图，标出筒身、活塞、进水阀、出水阀；(2) 用箭头标出上提与下压时的水流方向；(3) 列出所需材料与接口密封办法；(4) 组内互相质疑并修改一次。 巡视并追问各组：「如果接口漏气，会发生什么？你们的密封办法是什么？」请两组汇报设计思路，教师结合表1 点评。

学生活动

生答：「上提时筒内空间变大、气压减小，外界大气压把水压入筒内。」 在草图上标出两个单向阀的开闭方向与水流箭头，组内互查。 汇报本组设计方案，并说出一条针对漏气的预防措施。

部件或维度

作用或评价标准

活塞

上提时筒内气压减小，大气压把水压入筒内；下压时把水排出

单向阀

保证水只能沿一个方向流动，防止倒流

密封性

接口不漏气是抽水成功的关键

评价量规

能抽上水、结构牢固、讲解清楚原理、有改进记录，各占一定分值

角色

课堂活动

教师活动

【制作·分步操作】(1) 按草图组装筒身与活塞；(2) 安装两个单向阀，注意方向；(3) 接好进水软管并放入水槽；(4) 缓慢上下拉动活塞，观察是否出水；(5) 把每次测试的现象填入记录表。 巡视诊断：师问「抽