资源简介

(共23张PPT)
1.8 自制打气筒
教科版四年级上册
教学环节
01 核心素养
02 探究新知
03 课堂练习
04 课堂总结
05 板书设计
教学目标
核心素养 科学 观念 知道简易打气筒的制作运用了空气能占据空间、会流动的特性，知道完成一个简易打气筒的制作是对实物模型不断改进的过程。
科学 思维 运用模型检验打气筒设计方案的可行性，解释其应用的科学原理。
探究 实践 在制作简易打气筒的过程中，了解工程技术的一般过程，学会用工具对简单材料进行加工处理。
教学目标
核心素养 态度 责任 对制作打气筒产生探究兴趣，尝试用不同的思路和方法制作并改进简易打气筒。
认识到人类利用空气的性质改善生活，科学技术在生活中发挥着重要作用。
重点：重点：根据需求和材料设计方案，制作打气筒。
难点：运用模型检验打气筒设计方案的可行性，解释其应用的科学原理。
新知讲解
用身边的材料制作一个简易的打气筒，能方便快捷地给气球充气。
新知讲解
1.观察现象:图中气球无法充满，是因为没有安装单向阀门，空气从瓶口漏气回流，存不住气。
2.解决办法:
装阀门:在瓶口套气球并扎紧，利用气球皮弹性做阀门，实现空气只进不出。
操作:反复挤压、松开瓶子，持续将空气压入气球，完成充气。
新知讲解
准备材料:塑料瓶、瓶盖、气球皮(或橡胶片)、胶带、打孔工具(如钉子、剪刀)气球(用于测试)。
新知讲解
制作流程:
①在塑料瓶的瓶盖上打个小孔(直径约2~3mm)。
②剪一块长条形的气球皮(约2cm×3cm)。
③用胶带将气球皮固定在瓶盖上，盖住小孔。
④在瓶身上打一个小孔(作为进气口)。
⑤将气球套在瓶口处，挤压时，手指堵住瓶身上的小孔；松手时，手指从小孔上移开。
新知讲解
工作原理——分步解析
1.挤压时(充气过程):
手指堵住瓶身小孔。挤压瓶身，瓶内空气被压缩，气压增大。高压空气顶开瓶盖上的气球皮(向外翻)，流入气球。此时气球皮相当于一个“只出不进”的门。
新知讲解
2. 松手时(吸气过程):
手指松开瓶身小孔。瓶身恢复原状，瓶内体积增大，气压降低。外界空气从瓶身小孔进入瓶内。同时，瓶盖上的气球皮被外部气压紧紧压住，关闭小孔，防止空气倒流。
重复挤压、松手，就能不断把空气打进气球。
新知讲解
自制简易打气筒
新知讲解
用图画表示自制打气筒给气球充气时空气流动的过程，与同学分享。
新知讲解
使用自制打气筒的过程中，我们发现还有哪些需要改进的问题？试着提出几个解决方案。
新知讲解
常见问题与改进方案:
问题1:气球皮密封不严，漏气。
改进:换用弹性更好的气球皮，或用胶水将边缘粘牢。
问题 2:充气效率低，打气慢。
改进:增大瓶身容积，或选用更软的塑料瓶(便于挤压)。
问题3:瓶身小孔用手指堵不方便。
改进:在小孔处粘一块橡皮，按压更方便；或用气门嘴代替。
新知讲解
问题4:瓶身易变形，打气效率降低。
改进:①更换瓶身:选用刚性更强、不易变形的容器，如硬质塑料瓶、金属罐(如易拉罐，需做好边缘打磨防割伤);
②加固瓶身:在软瓶身外部缠绕硬纸板、胶带，或加装硬质外壳，提升瓶身刚性，减少变形;
③优化结构:将软瓶改为活塞式结构(用注射器筒加活塞替代瓶身)，彻底解决瓶身变形问题，大幅提升打气效率。
新知讲解
拆解打气筒
课堂练习
1.[填空]自制打气筒的瓶盖上用气球皮制作了一个________，它的作用是让空气___________，不能________。
2.[填空]挤压瓶身时，手指要________瓶身上的小孔，目的是让空气被________;松手时，手指________小孔，目的是让外界空气________瓶内。
3.[判断]自制打气筒时，气球皮应该放在瓶盖内侧，以便空气进入。( ）
4.[判断]挤压瓶身时，瓶内空气被压缩，气压增大。( ）
5.[判断]松手时，瓶盖上的气球皮会被外部大气压压住，防止空气倒流。( ）
6.[判断]自制打气筒只能用于充气球，不能用于其他物品。( ）
单向阀
只进不出
倒流
堵住
压缩
松开
进入
√
√
×
×
课堂练习
7.[选择]在自制打气筒时，瓶身上的小孔的作用是( ）。
A.让空气进入瓶内 B.让空气流出瓶外 C.固定气球皮
8.[选择]挤压瓶身时，瓶盖上的气球皮会( )。
A.向内打开 B.向外打开 C.保持不动
9.[选择]下列材料中，最适合用来制作打气筒单向阀的是( )。
A.硬纸板 B.铝箔 C.弹性气球皮
10.[选择]松手后，瓶身恢复原状，此时外界空气从( )进入瓶内。
A.瓶盖小孔 B.瓶身小孔 C.瓶口
A
B
C
B
课堂练习
1.[选择]自制打气筒时，瓶盖上的气球皮的主要作用是( )。
A.增加密封性 B.作为单向阀，控制空气流向 C.防止瓶盖脱落
2.[选择]使用自制打气筒时，挤压瓶身的同时要堵住瓶身上的小孔，这样做的目的是( )。
A.防止空气从瓶身小孔漏出，使空气被压缩后流向气球
B.让外界空气进入瓶内
C.让瓶内空气排出
B
A
课堂总结
本课是技术与工程的实践活动课，引导学生利用空气可压缩、会流动的性质，设计制作简易打气筒。重点在于理解单向阀的工作原理，并通过制作、测试、评估和改进的过程，体验工程设计的流程，培养创新思维和解决实际问题的能力。
板书设计
谢谢
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教科版四年级科学上册 同步练习情境卷
第8课 自制打气筒
【情境导入】小小工程师·打气筒诞生记 运动会要举行“气球装饰大赛”，可班里的打气筒坏了，几十个气球没人打得起来！四（1）班的俊希决定当一回“小小工程师”，自己设计制作一个打气筒。工程师的任务分三步：①拆解研究——看一看打气筒里藏着什么秘密；②动手制作——收集材料做一个简易打气筒；③测试改进——用它把气球打起来。成功完成任务，就能获得“小小工程师”勋章。加油吧！
一、填空题（工程师手册：认识打气筒）
俊希把一个打气筒拆开研究，记下了它的结构和原理。请补全笔记。
1. 打气筒主要由手柄、活塞杆、____________、活塞和出气口等组成。
2. 向下压活塞时，筒内的空气被____________，从出气口排出去，给气球充气。
3. 向上拉活塞时，筒内空间变大，外面的空气被____________筒内。
4. 出气口处的____________只让空气朝一个方向流动，气球里的空气不会倒流回来。
5. 打气筒是利用了“空气占据的空间可以____________”的原理工作的。
6. 自制打气筒时，活塞的大小要合适，与筒身内壁之间尽量____________，打气才有力。
二、选择题（拆解研究：看图识结构）
下列每题只有一个正确答案，把序号填在括号里。
1. 观察图1，打气筒中能上下移动、把空气压出去的部件是（　　）。
A. 手柄　　B. 活塞　　C. 软管
图1 打气筒的结构
2. 图1中，出气口处安装单向阀的作用是（　　）。
A. 让空气只出不进，防止气球里的空气回流　　B. 让空气只进不出　　C. 把空气过滤干净
3. 观察图2，向下压活塞时，筒内空气的变化是（　　）。
A. 被压缩，从出气口排出　　B. 变多了　　C. 全部留在筒里不动
图2 打气筒的工作过程
4. 图2乙中，向上拉活塞时，筒外空气会（　　）。
A. 被压出筒外　　B. 被吸进筒内　　C. 保持不动
5. 打气筒能不断把空气压进气球，靠的是活塞（　　）。
A. 只向下压一次　　B. 反复上下运动　　C. 一直停着不动
6. 自制打气筒时，用注射器当筒身比较合适，这是因为（　　）。
A. 注射器便宜　　B. 注射器密封较好，活塞和筒身配套　　C. 注射器好看
三、判断题（工程师质检：对错我来判）
正确的画“√”，错误的画“×”。
1.打气筒的活塞上下反复运动，就能不断把空气压进气球里。（ ）
2.向下压活塞时，筒内空气被压缩，从出气口排出。（ ）
3.向上拉活塞时，筒内空气会被压进气球里。（ ）
4.有了单向阀，气球里的空气就不会倒流回打气筒。（ ）
5.自制打气筒的活塞和筒壁之间有很大的缝隙，打起气来更省力。（ ）
6.使用剪刀等工具制作打气筒时，要注意安全。（ ）
四、简答题（工作原理我来讲）
俊希的打气筒做好了，同学们围过来问：“打气筒为什么能把空气打进气球里？”请你看着图2，用“向下压活塞”和“向上拉活塞”两个过程，向同学们讲一讲打气筒的工作原理。
五、实验题（动手制作：自制打气筒）
俊希收集了图3中的材料，开始制作简易打气筒。请补全制作记录。
图3 制作简易打气筒的材料
1. 制作步骤：用注射器做筒身，把活塞当打气筒的____________；在出气口和气球嘴之间装上____________，用软管连接，让空气只能流向气球。
2. 测试：来回推拉活塞，瘪气球渐渐____________，说明自制打气筒成功了！
3. 测试时俊希发现气球总是鼓不起来，检查后发现软管接口处漏气。他的改进办法是：____________________________。（合理即可）
4. 自制打气筒成功的关键：一是活塞与筒身之间要____________；二是出气口要装____________，防止空气回流。
六、综合题（测试改进：气球装饰大赛）
俊希用自制的打气筒，为“气球装饰大赛”打起了一串气球（图4）。
图4 俊希用自制打气筒给气球打气
1. 向下压活塞时，俊希的手能感觉到有一股往外的“顶劲儿”，这是因为筒内的空气被压缩后有____________。
2. 气球越打越鼓，是因为被压缩的空气不断进入气球，占据了气球内部的____________。
3. 用力压活塞，气球鼓得快；轻轻压活塞，气球鼓得慢。这说明每次压入气球空气的多少与____________有关。
4. 如果把打气筒的出气口直接堵住，再用力压活塞，会怎样？请解释原因。
参考答案与解析
一、填空题
1. 筒身 【解析】打气筒由手柄、活塞杆、筒身、活塞和出气口等组成。
2. 压缩 【解析】压活塞时筒内空气占据的空间变小，空气被压缩后从出气口排出。
3. 吸进 【解析】上拉活塞时筒内空间变大，外面的空气被吸进筒内。
4. 单向阀 【解析】单向阀只让空气朝一个方向流动，防止空气回流。
5. 改变（压缩） 【解析】空气占据的空间可以被压缩或扩张，这是打气筒工作的原理。
6. 密封（贴合） 【解析】活塞与筒壁密封越好，压缩的空气越能全部压出去，打气才有力。
二、选择题
1. B 【解析】活塞在筒身内上下移动，把空气压出去。
2. A 【解析】单向阀让空气只能从打气筒流向气球，不能倒流。
3. A 【解析】下压时空气被压缩，从出气口排出（图2甲）。
4. B 【解析】上拉时筒内空间变大、气压变小，外面的空气被吸进筒内（图2乙）。
5. B 【解析】活塞反复上下运动，一次次把空气压进气球，气球才越来越鼓。
6. B 【解析】注射器的活塞和筒身配套、密封较好，适合当打气筒的主体。
三、判断题
1. √ 【解析】活塞一压一拉反复运动，就能不断吸气、排气。
2. √ 【解析】下压使空气被压缩并排出，这是打气的过程。
3. × 【解析】上拉活塞时是吸气（空气进入筒内），不是往气球里打气。
4. √ 【解析】单向阀的作用就是防止气球里的空气回流。
5. × 【解析】活塞与筒壁之间缝隙大就会漏气，打气无力，应尽量密封。
6. √ 【解析】使用剪刀等工具要注意安全，必要时请老师或家长帮忙。
四、简答题
向下压活塞时，筒内空气占据的空间变小，空气被压缩，就从出气口排出，经过软管进入气球，气球就鼓起来一点；向上拉活塞时，筒内空间变大，外面的空气被吸进筒内。活塞这样反复上下运动，空气就一次一次地被打进气球里，气球越来越鼓。
五、实验题
1. 活塞；单向阀 【解析】注射器的活塞来回推拉就是打气筒的活塞；单向阀保证空气只流向气球。
2. 鼓起来 【解析】压缩空气不断进入气球，气球渐渐鼓起，说明打气筒制作成功。
3. 示例：把接口重新插紧；用胶带把接口缠紧密封；换一根更合适的软管等。（合理即可）
4. 密封（贴合）；单向阀 【解析】密封良好和单向阀是打气筒有效工作的两个关键。
六、综合题
1. 弹性 【解析】被压缩的空气有弹性，会向外“顶”活塞，所以手能感到顶劲儿。
2. 空间 【解析】进入的空气不断占据气球内部的空间，气球就被撑鼓了。
3. 活塞压下的程度（用力大小） 【解析】压得越用力、活塞压下的行程越长，一次压出的空气越多，气球鼓得越快。
4. 示例：压不动了（只能压进一小段就压不动）。因为出气口被堵住，空气跑不出去，筒内空气被压缩后产生很大的反弹力，把活塞顶住，说明空气占据的空间可以被压缩，但压缩到一定程度就很难再压缩了。（意思对即可）
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教科版四年级科学上册 核心素养教案
1.8 自制打气筒
核心素养
科学观念 知道简易打气筒的制作运用了空气能占据空间、会流动的特性，知道完成一个简易打气筒的制作是对实物模型不断改进的过程。
科学思维 运用模型检验打气筒设计方案的可行性，解释其应用的科学原理。
探究实践 在制作简易打气筒的过程中，了解工程技术的一般过程，学会用工具对简单材料进行加工处理。
态度责任 对制作打气筒产生探究兴趣，尝试用不同的思路和方法制作并改进简易打气筒。 认识到人类利用空气的性质改善生活，科学技术在生活中发挥着重要作用。
重点：重点：根据需求和材料设计方案，制作打气筒。
难点：运用模型检验打气筒设计方案的可行性，解释其应用的科学原理。
明确任务
用身边的材料制作一个简易的打气筒，能方便快捷地给气球充气。
1.观察现象：图中气球无法充满，是因为没有安装单向阀门，空气从瓶口漏气回流，存不住气。
2.解决办法：
装阀门：在瓶口套气球并扎紧，利用气球皮弹性做阀门，实现空气只进不出。
操作：反复挤压、松开瓶子，持续将空气压入气球，完成充气。
设计制作
准备材料：塑料瓶、瓶盖、气球皮（或橡胶片）、胶带、打孔工具（如钉子、剪刀）气球（用于测试）。
工作原理——分步解析
1.挤压时（充气过程）：
手指堵住瓶身小孔。挤压瓶身，瓶内空气被压缩，气压增大。高压空气顶开瓶盖上的气球皮（向外翻），流入气球。此时气球皮相当于一个“只出不进”的门。
2. 松手时（吸气过程）：
手指松开瓶身小孔。瓶身恢复原状，瓶内体积增大，气压降低。外界空气从瓶身小孔进入瓶内。同时，瓶盖上的气球皮被外部气压紧紧压住，关闭小孔，防止空气倒流。
重复挤压、松手，就能不断把空气打进气球。
展示交流
用图画表示自制打气筒给气球充气时空气流动的过程，与同学分享。
评估改进
使用自制打气筒的过程中，我们发现还有哪些需要改进的问题？试着提出几个解决方案。
常见问题与改进方案：
问题1：气球皮密封不严，漏气。
改进：换用弹性更好的气球皮，或用胶水将边缘粘牢。
问题 2：充气效率低，打气慢。
改进：增大瓶身容积，或选用更软的塑料瓶（便于挤压）。
问题3：瓶身小孔用手指堵不方便。
改进：在小孔处粘一块橡皮，按压更方便；或用气门嘴代替。
问题4：瓶身易变形，打气效率降低。
改进：①更换瓶身：选用刚性更强、不易变形的容器，如硬质塑料瓶、金属罐（如易拉罐，需做好边缘打磨防割伤）；
②加固瓶身：在软瓶身外部缠绕硬纸板、胶带，或加装硬质外壳，提升瓶身刚性，减少变形；
③优化结构：将软瓶改为活塞式结构（用注射器筒加活塞替代瓶身），彻底解决瓶身变形问题，大幅提升打气效率。
课堂总结
本课是技术与工程的实践活动课，引导学生利用空气可压缩、会流动的性质，设计制作简易打气筒。重点在于理解单向阀的工作原理，并通过制作、测试、评估和改进的过程，体验工程设计的流程，培养创新思维和解决实际问题的能力。
板书设计
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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