课程总体目标

通过闯关式项目理解活塞式抽水机的工作原理（活塞往复+阀门交替，靠大气压抽水）；动手选材制作简易抽水机并测试；知道提升水的最大高度约 10.3 m（由大气压决定）；通过优化密封与选材改进作品，体会跨学科实践。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
工作原理

理解活塞往复运动配合两阀门交替开合，靠大气压把水抽上来的工作原理。

知识理解
2
制作实践

能按四步问题选材制作简易抽水机，并完成测试与交流。

知识理解
3
最大高度

知道提升水的最大高度约 10.3 m，由大气压决定（p0=ρgh）。

技能应用
4
优化改进

能从密封、观察、顺畅三方面优化作品，如橡胶密封圈、透明圆筒、光滑活塞。

知识理解
5
阀门配合

能用压强差解释按压泵等装置中进、出液阀门的交替开合。

科学探究
6
项目评估

能围绕密封性、流畅度、选材与原理表达评估自己的作品。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    由注射器类比引入活塞运动与大气压的作用。

  • 2
    巩固阶段

    按四步问题设计制作抽水机，测试并交流最大提升高度。

  • 3
    练习阶段

    用 p0=ρgh 理解上限，优化作品并以按压泵为例迁移应用。

完成后你将掌握

抽水机靠大气压工作：活塞往复+两阀门交替开合把水压送到高处。
提升水最大高度 h_max=p0/(ρg)≈10.3 m；实际因密封差而更低。
优化围绕密封、观察、顺畅；按压泵阀门随压强差交替开合，原理相同。