活塞式抽水機(jī)和離心泵教案
作為一名教師，很有必要精心設(shè)計(jì)一份教案，教案是實(shí)施教學(xué)的主要依據(jù)，有著至關(guān)重要的作用。怎樣寫教案才更能起到其作用呢？下面是小編精心整理的活塞式抽水機(jī)和離心泵教案，希望能夠幫助到大家。
活塞式抽水機(jī)和離心泵教案1
（一）教學(xué)目的
1、了解活塞式抽水機(jī)的原理和工作過程。
2、了解離心式水泵的工作原理。
3、了解抽水設(shè)備應(yīng)如何選用。
（二）教學(xué)重點(diǎn)活塞式抽水機(jī)的原理。
（三）教學(xué)難點(diǎn)活塞式抽水機(jī)的抽水高度。
（四）教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)
1、實(shí)驗(yàn)。一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓筒，用一個(gè)活塞插入筒中，活塞上安有提手，且把活塞推至遠(yuǎn)端，將筒插在水中，使活塞上提，水為什么跟著活塞上升？
2、活塞下的水面上升到多高時(shí)不再上升？（學(xué)生討論并回答）
水面上升是由于受到大氣壓強(qiáng)的作用。當(dāng)活塞下的水柱壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)時(shí)，水不再上升。由大氣壓的值可知，水柱的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，即等于水銀氣壓計(jì)內(nèi)水銀柱的壓強(qiáng)時(shí)。水柱的高度大約是水銀柱高度的13。6倍，即水柱的高度大約10米。
二、活塞式抽水機(jī)
這個(gè)實(shí)驗(yàn)有重要的實(shí)用價(jià)值。活塞式抽水機(jī)就是這個(gè)道理。
人類的生活處處離不開水，最多見的是農(nóng)田灌溉、農(nóng)村的食用水、工業(yè)生產(chǎn)用水等都需要從河里和地下才層抽取，所以抽水機(jī)是常用的設(shè)備。
抽水機(jī)的原理就是利用大氣壓強(qiáng)把水壓上來，就如剛才的實(shí)驗(yàn)。問題是需要把水從活塞下面設(shè)法移到上面，這個(gè)問題是這樣解決的。
1、觀察抽水機(jī)的模型。這是個(gè)抽水機(jī)的模型，我們把它的細(xì)管伸到水面下，提起活塞，水隨活塞上升，這是大氣壓的作用（邊講解邊演示），反復(fù)上提活塞，水從活塞上邊的出水管流出。
2、我們來看看它的構(gòu)造。抽水機(jī)的圓筒底部有一個(gè)閥門，它只能向上開啟。活塞上也有一個(gè)閥門，也只能向上開啟。大家再來觀察它的工作過程（演示）。
3、請(qǐng)大家看書第134頁的圖，并填好圖旁的說明。
4、活塞式抽水機(jī)的工作原理是利用大氣壓強(qiáng)，所以抽水高度是有限的。從理論上講，當(dāng)水上升大約10米高時(shí)，水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，要把水抽得再高些，大氣壓就無能為力了，必須改用離心式水泵。
三、離心式水泵
離心式水泵的主要部分是泵殼和殼內(nèi)的葉輪（配合掛圖），葉輪的機(jī)軸跟電動(dòng)機(jī)相連。水泵起動(dòng)前，須先在泵殼內(nèi)灌滿水，使殼內(nèi)的空氣排出。起動(dòng)后，葉輪在電動(dòng)機(jī)的.帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)。這樣，由于水的慣性被甩入出水管內(nèi)，葉輪周圍的壓強(qiáng)大大減小，大氣壓將低處的水壓上來，推開底閥進(jìn)入泵殼。如此循環(huán)下去，可以不斷地把水抽上來并甩向高處。
離心式水泵的工作原理跟抽水機(jī)大體相同，都是大氣壓的作用。但是區(qū)別在于活塞式抽水機(jī)只是單一的大氣壓的作用，而離心式水泵是在抽水（大氣壓壓水）的同時(shí)再用高速將水甩向高處。
離心式水泵中，靠大氣壓的作用將水吸上來的高度叫吸水揚(yáng)程，高速旋轉(zhuǎn)將水甩上去的高度叫壓水揚(yáng)程，二者之和是水泵的實(shí)際揚(yáng)程。
四、選用最合適的設(shè)備
抽水設(shè)備種類很多，除了活塞式抽水機(jī)、離心式水泵外還有各種人力、畜力帶動(dòng)的水車，電力帶動(dòng)的軸流泵、混流泵等等。但是選用什么樣的設(shè)備還需根據(jù)所面臨的任務(wù)，工作條件，設(shè)備的性能和價(jià)格等多種方面的因素綜合分析。
活塞式抽水機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、維修方便，人工操作，但是出水量小、提水高度小。離心式水泵出水量大、提水高度大，但是價(jià)格昂貴，還需有配套的動(dòng)力機(jī)械。請(qǐng)大家根據(jù)下列情況，分析安裝什么樣的設(shè)備合適？
1、大型農(nóng)場(chǎng)有大片農(nóng)田，要解決農(nóng)田的灌溉，應(yīng)選用________。
2、農(nóng)戶用水需使用地下水，地下水層距地面大約5米，應(yīng)安裝______。
3、一片農(nóng)田需用河水灌溉，水面距河岸高約20米，應(yīng)選用________，它應(yīng)安裝在________。
雖然有了抽水設(shè)備，也應(yīng)注意節(jié)約用水，因?yàn)槲覈乃Y源還比較緊張。
五、作業(yè)（略）
活塞式抽水機(jī)和離心泵教案2
（一）教學(xué)目的
1、了解活塞式抽水機(jī)的原理和工作過程。
2、了解離心式水泵的工作原理。
3、了解抽水設(shè)備應(yīng)如何選用。
（二）教學(xué)重點(diǎn)
活塞式抽水機(jī)的原理。
（三）教學(xué)難點(diǎn)
活塞式抽水機(jī)的抽水高度。
（四）教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)
1、實(shí)驗(yàn)：一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓柱形容器，內(nèi)裝有水，并用一個(gè)活塞插入該容器。活塞上方裝有手柄，可以通過推動(dòng)活塞將其移至容器的遠(yuǎn)端。在將容器插入水中時(shí)，我們觀察到水隨著活塞一起上升。請(qǐng)解釋為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。原因分析：這種現(xiàn)象可以通過帕斯卡定律來解釋。根據(jù)帕斯卡定律，當(dāng)外部施加壓力于液體中時(shí)，液體會(huì)均勻地傳遞這個(gè)壓力到容器的每一個(gè)部分，并且壓力大小在液體中是相同的。在本實(shí)驗(yàn)中，第一次將活塞推進(jìn)容器時(shí)，活塞上方的空氣被壓縮，產(chǎn)生了一個(gè)較高的壓力。由于水無法被壓縮，所以這個(gè)壓力也會(huì)傳遞到容器內(nèi)的水上。因此，整個(gè)容器中的水都受到了外部壓力的作用。當(dāng)將容器插入水中時(shí)，由于水具有一定的重量，它會(huì)受到地球的引力作用而向下。然而，由于外部壓力均勻作用于水中的每個(gè)部分，水分子之間的相互作用力也被均勻增大，以保持系統(tǒng)的平衡。因此，在活塞上升的過程中，水分子會(huì)隨著活塞一起上升，因?yàn)樗鼈兪艿搅送獠繅毫Φ淖饔茫⑶遗c周圍的水分子發(fā)生相互作用。這種現(xiàn)象可以解釋為什么在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)活塞上升時(shí)，水也會(huì)跟隨活塞一同上升。
2、當(dāng)水塞下的活塞向下移動(dòng)時(shí)，水面上升的高度取決于多個(gè)因素。首先是活塞的直徑和形狀，以及活塞下方的容器形狀。其次是水的密度和溫度。如果我們假設(shè)活塞是圓柱形且沒有任何泄漏，那么當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，水面將會(huì)上升到與活塞頂部相等的高度。這是因?yàn)橛捎诒３忠后w不變性的原理，液體將會(huì)傳遞外加的力。然而，在實(shí)際情況中，一些因素可能導(dǎo)致水面無法上升到與活塞頂部相等的高度。其中一個(gè)重要因素是活塞與容器之間的漏損或泄漏。如果存在泄漏，那么活塞下方的壓力將會(huì)減小，從而限制了水面上升的高度。另一個(gè)因素是擾動(dòng)或攪拌水的動(dòng)作。如果在活塞下方有強(qiáng)烈的攪拌或擾動(dòng)水的動(dòng)作，那么這些動(dòng)作將會(huì)影響到水面上升的高度。綜上所述，當(dāng)水塞下的活塞向下移動(dòng)時(shí)，水面上升的高度取決于活塞的形狀、容器形狀、水的密度和溫度，并受到漏損和攪拌等因素的限制。
當(dāng)液體與大氣接觸時(shí)，會(huì)受到來自大氣的壓強(qiáng)作用。因此，液體表面上升是由于受到大氣壓強(qiáng)的'作用。當(dāng)液體底部的壓強(qiáng)平衡了大氣壓強(qiáng)時(shí)，液體不再上升。根據(jù)大氣壓的數(shù)值，可以知道液體柱的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，也就是等于氣壓計(jì)中水銀柱的壓強(qiáng)。液體柱的高度約為水銀柱高度的13、6倍，即液體柱的高度大約為10米。
二、活塞式抽水機(jī)
這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有重要的實(shí)用價(jià)值，活塞式抽水機(jī)可以很好地展現(xiàn)了這一點(diǎn)。
人類生活中無處不離水，我們常見到的情景有農(nóng)田的灌溉、農(nóng)村的飲用水和工業(yè)生產(chǎn)所需的用水等，這些水需要從河流和地下水層中抽取。因此，抽水機(jī)成為了一種常用的設(shè)備。
抽水機(jī)的工作原理是通過增加壓力，將水從下方推移到上方。具體解決這個(gè)問題的方式如下。
1、以下是對(duì)抽水機(jī)模型的觀察和描述：這個(gè)模型是一個(gè)抽水機(jī)，我們將它的細(xì)管伸入水面下方，然后提起活塞。隨著活塞上升，水也隨之上升，這是由于大氣壓的作用（邊解釋邊演示）。通過反復(fù)上提活塞，水從活塞上方的出水管流出。
2、我們一起來了解它的結(jié)構(gòu)。抽水機(jī)內(nèi)部設(shè)有一個(gè)圓柱形底部，底部上裝有一道只能向上打開的閥門。活塞的頂部也配備了一道只能向上打開的閥門。讓我們?cè)儆^察一下它的工作過程（演示）。
3、請(qǐng)大家看書第134頁的圖，并填好圖旁的說明。
4、活塞式抽水機(jī)是一種利用大氣壓力進(jìn)行工作的裝置，可以將水或其他液體從低處抽到高處。它的工作原理是通過活塞的上下運(yùn)動(dòng)，使得在活塞下方形成負(fù)壓區(qū)域，水會(huì)被吸入抽水機(jī)內(nèi)部，然后在活塞上升的過程中被推出。但是由于活塞式抽水機(jī)依靠大氣壓力來工作，所以其抽水高度是有限制的。根據(jù)理論計(jì)算，當(dāng)水上升到大約10米高時(shí)，水柱產(chǎn)生的壓力就等于大氣壓力了。如果需要提升更高的水位，大氣壓力無法滿足需求，這時(shí)就需要采用離心式水泵等其他設(shè)備來完成抽水工作。離心式水泵通過旋轉(zhuǎn)葉片的方式，利用離心力將水或其他液體從低處抽到高處。它能夠提供更大的揚(yáng)程，并且可以適應(yīng)更高的抽水高度要求。所以當(dāng)需要抽水高度超過活塞式抽水機(jī)的限制時(shí)，離心式水泵就是必需的選擇。
三、離心式水泵
離心式水泵主要由泵殼和內(nèi)部的葉輪構(gòu)成，葉輪與電動(dòng)機(jī)的機(jī)軸相連接。在啟動(dòng)水泵之前，需要先將泵殼內(nèi)注滿水，以排出其中的空氣。啟動(dòng)后，葉輪在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，使得泵殼內(nèi)的水也隨之高速旋轉(zhuǎn)。由于水的慣性效應(yīng)，水被甩入出水管道中，導(dǎo)致葉輪周圍的壓力大幅降低。此時(shí)，大氣壓力會(huì)將低處的水推上來，打開底閥進(jìn)入泵殼。通過這種循環(huán)過程，可持續(xù)地將水抽取上來并送往高處。
離心式水泵和活塞式抽水機(jī)雖然都是用大氣壓力來工作，但是其工作原理有一些區(qū)別。離心式水泵通過利用大氣壓將水吸入，并利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將水甩向高處。而活塞式抽水機(jī)則只是單純地利用大氣壓力將水吸入。所以可以說，離心式水泵在抽水的同時(shí)還具有提升水的功能。
離心式水泵是一種常見的水泵類型。它通過旋轉(zhuǎn)葉輪將水從低處吸上來，然后以高速甩出去。在這個(gè)過程中，大氣壓起到了吸水作用，被稱為吸水揚(yáng)程；而高速旋轉(zhuǎn)將水甩出去的力量則被稱為壓水揚(yáng)程。水泵的實(shí)際揚(yáng)程是吸水揚(yáng)程和壓水揚(yáng)程二者之和。
四、選用最合適的設(shè)備
水泵是一種常用的抽水設(shè)備，根據(jù)不同的工作條件和需求，我們可以選擇不同類型的水泵。除了常見的活塞式抽水機(jī)和離心式水泵之外，還有一些其他類型的水泵，比如人力或畜力帶動(dòng)的水車，以及電力帶動(dòng)的軸流泵和混流泵等等。選擇適合的水泵設(shè)備需要考慮多個(gè)方面的因素，包括所面臨任務(wù)的性質(zhì)和要求，工作環(huán)境的條件，設(shè)備的性能和價(jià)格等等。只有進(jìn)行綜合分析，才能確定最合適的水泵類型。因此，在選擇水泵設(shè)備時(shí)，我們需要仔細(xì)考慮每個(gè)因素的影響，并權(quán)衡各種因素的利弊。這樣才能選出最適合自己需求和條件的水泵設(shè)備。
活塞式抽水機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、維修方便等特點(diǎn)，適合人工操作。然而，該設(shè)備的出水量較小，提水高度有限。相反，離心式水泵的出水量大，能夠達(dá)到較高的提水高度。然而，由于價(jià)格昂貴且需要配套的動(dòng)力機(jī)械，使用離心式水泵可能不太實(shí)際。針對(duì)以上情況，我們需要根據(jù)具體需求來選擇合適的設(shè)備。如果只是需要小規(guī)模的提水任務(wù)，且預(yù)算有限，那么活塞式抽水機(jī)是個(gè)不錯(cuò)的選擇。它可以滿足基本的水源供給需求，并且使用簡(jiǎn)單、成本低。然而，如果需要大規(guī)模的提水任務(wù)或者較高的提水高度，建議考慮離心式水泵。盡管價(jià)格昂貴且需要額外的動(dòng)力支持，但其強(qiáng)大的水泵性能可以滿足更復(fù)雜的水源供給需求。總之，根據(jù)實(shí)際需要和預(yù)算考慮，在活塞式抽水機(jī)和離心式水泵之間進(jìn)行權(quán)衡和選擇。
1、大型農(nóng)場(chǎng)有大片農(nóng)田，要解決農(nóng)田的灌溉，應(yīng)選用xx。
2、農(nóng)戶在進(jìn)行灌溉時(shí)需要使用地下水，而地下水層與地面的距離大約為5米。為了能夠順利地取用地下水，農(nóng)戶應(yīng)該安裝這種xx設(shè)備。
3、農(nóng)田灌溉需要使用河水，為了將水從河岸輸送到農(nóng)田，可選用xx這種設(shè)備。它應(yīng)當(dāng)安裝在xx位置。
盡管有現(xiàn)代抽水設(shè)備的幫助，我們?nèi)匀粦?yīng)該注意節(jié)約用水，因?yàn)槲覈乃Y源仍然面臨較大壓力。
五、作業(yè)
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