活塞式抽水机和离心泵教案示例(通用5篇)
活塞式抽水机和离心泵教案示例(通用5篇)
作为一名默默奉献的教育工作者,有必要进行细致的教案准备工作,编写教案助于积累教学经验,不断提高教学质量。那么教案应该怎么写才合适呢?以下是小编收集整理的活塞式抽水机和离心泵教案示例,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
活塞式抽水机和离心泵教案示例 1
(一)教学目的
1.了解活塞式抽水机的原理和工作过程。
2.了解离心式水泵的工作原理。
3.了解抽水设备应如何选用。
(二)教学重点
活塞式抽水机的原理。
(三)教学难点
活塞式抽水机的抽水高度。
(四)教学过程
一、复习
1.实验。一个细长的圆筒,用一个活塞插入筒中,活塞上安有提手,且把活塞推至远端,将筒插在水中,使活塞上提,水为什么跟着活塞上升?
2.活塞下的水面上升到多高时不再上升?(学生讨论并回答)
水面上升是由于受到大气压强的作用。当活塞下的水柱压强等于大气压强时,水不再上升。由大气压的值可知,水柱的压强等于大气压强,即等于水银气压计内水银柱的压强时。水柱的高度大约是水银柱高度的13.6倍,即水柱的高度大约10米。
二、活塞式抽水机
这个实验有重要的实用价值。活塞式抽水机就是这个道理。
人类的生活处处离不开水,最多见的是农田灌溉、农村的食用水、工业生产用水等都需要从河里和地下才层抽取,所以抽水机是常用的设备。
抽水机的原理就是利用大气压强把水压上来,就如刚才的实验。问题是需要把水从活塞下面设法移到上面,这个问题是这样解决的。
1.观察抽水机的模型。这是个抽水机的模型,我们把它的细管伸到水面下,提起活塞,水随活塞上升,这是大气压的作用(边讲解边演示),反复上提活塞,水从活塞上边的出水管流出。
2.我们来看看它的构造。抽水机的圆筒底部有一个阀门,它只能向上开启。活塞上也有一个阀门,也只能向上开启。大家再来观察它的工作过程(演示)。
3.请大家看书第134页的图,并填好图旁的说明。
4.活塞式抽水机的工作原理是利用大气压强,所以抽水高度是有限的。从理论上讲,当水上升大约10米高时,水柱产生的压强等于大气压强,要把水抽得再高些,大气压就无能为力了,必须改用离心式水泵。
三、离心式水泵
离心式水泵的主要部分是泵壳和壳内的叶轮(配合挂图),叶轮的机轴跟电动机相连。水泵起动前,须先在泵壳内灌满水,使壳内的空气排出。起动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转。这样,由于水的.惯性被甩入出水管内,叶轮周围的压强大大减小,大气压将低处的水压上来,推开底阀进入泵壳。如此循环下去,可以不断地把水抽上来并甩向高处。
离心式水泵的工作原理跟抽水机大体相同,都是大气压的作用。但是区别在于活塞式抽水机只是单一的大气压的作用,而离心式水泵是在抽水(大气压压水)的同时再用高速将水甩向高处。
离心式水泵中,靠大气压的作用将水吸上来的高度叫吸水扬程,高速旋转将水甩上去的高度叫压水扬程,二者之和是水泵的实际扬程。
四、选用最合适的设备
抽水设备种类很多,除了活塞式抽水机、离心式水泵外还有各种人力、畜力带动的水车,电力带动的轴流泵、混流泵等等。但是选用什么样的设备还需根据所面临的任务,工作条件,设备的性能和价格等多种方面的因素综合分析。
活塞式抽水机构造简单、造价低廉、维修方便,人工操作,但是出水量小、提水高度小。离心式水泵出水量大、提水高度大,但是价格昂贵,还需有配套的动力机械。请大家根据下列情况,分析安装什么样的设备合适?
1.大型农场有大片农田,要解决农田的灌溉,应选用________。
2.农户用水需使用地下水,地下水层距地面大约5米,应安装______。
3.一片农田需用河水灌溉,水面距河岸高约20米,应选用________,它应安装在________。
虽然有了抽水设备,也应注意节约用水,因为我国的水资源还比较紧张。
五、作业
活塞式抽水机和离心泵教案示例 2
一、教学目标
知识与技能
理解活塞式抽水机和离心泵的工作原理。
掌握两种泵的结构特点及适用场景。
学会分析不同泵的优缺点。
过程与方法
通过实验观察和动画演示,理解泵的工作过程。
通过案例分析,学会根据实际需求选择合适的泵型。
情感态度与价值观
培养科学探究精神和工程思维。
体会物理原理在工程技术中的应用价值。
二、教学重难点
重点
活塞式抽水机和离心泵的`工作原理。
两种泵的结构差异及适用条件。
难点
离心泵的“吸水扬程”与“压水扬程”概念。
活塞式抽水机的抽水高度限制与大气压强的关系。
三、教学方法
实验演示法:通过活塞式抽水机模型实验,直观展示抽水过程。
动画模拟法:利用多媒体动画演示离心泵的工作原理。
案例分析法:结合实际工程案例,讨论泵型选择依据。
四、教学过程
1. 导入新课(5分钟)
提问:生活中哪些场景需要抽水设备?(农田灌溉、高层供水等)
展示图片:活塞式抽水机和离心泵的实物图,引导学生观察结构差异。
2. 活塞式抽水机原理(15分钟)
实验演示:
使用透明圆筒和活塞模型,演示活塞上提时水被大气压压入圆筒,下压时水从出水管流出。
强调:抽水高度受限于大气压强(理论值约10米)。
结构分析:
圆筒、活塞、单向阀门(进水阀和出水阀)。
优缺点讨论:
优点:结构简单、造价低、维护方便。
缺点:抽水高度有限、出水量小。
3. 离心泵原理(20分钟)
动画演示:
叶轮旋转时,水因离心力被甩向泵壳边缘,形成低压区,大气压将水压入泵体。
强调:吸水扬程(大气压作用)和压水扬程(离心力作用)共同决定总扬程。
结构分析:
泵壳、叶轮、进水管、出水管、电机。
优缺点讨论:
优点:扬程高、出水量大、可输送清水或污水。
缺点:需依赖电机、造价较高。
4. 案例分析(15分钟)
案例1:农田灌溉
需求:低扬程、大流量。
选择:活塞式抽水机或低扬程离心泵。
案例2:高层建筑供水
需求:高扬程、稳定流量。
选择:多级离心泵。
案例3:污水处理
需求:耐腐蚀、处理污水。
选择:特殊材质的离心泵。
5. 课堂小结(5分钟)
总结两种泵的工作原理、结构特点及适用场景。
强调:选择泵型需综合考虑扬程、流量、介质特性及经济性。
6. 作业布置
思考题:若需从20米深的井中抽水,应选择哪种泵?为什么?
实践题:观察生活中使用的抽水设备,记录其型号及适用场景。
活塞式抽水机和离心泵教案示例 3
一、教学目标
知识与技能
掌握活塞式抽水机和离心泵的实验操作方法。
通过实验数据验证两种泵的工作原理。
过程与方法
学会设计实验方案,记录和分析实验数据。
培养动手能力和团队协作精神。
情感态度与价值观
体会科学实验的严谨性和趣味性。
激发对工程技术研究的兴趣。
二、教学重难点
重点
实验操作步骤及注意事项。
数据记录与分析方法。
难点
离心泵启动前的灌水操作及气缚现象的预防。
活塞式抽水机密封性的调试。
三、教学方法
实验操作法:分组进行活塞式抽水机和离心泵的实验。
问题引导法:通过提问引导学生思考实验现象背后的原理。
小组合作法:分工协作完成实验任务。
四、教学过程
1. 实验准备(10分钟)
材料与工具:
活塞式抽水机模型、离心泵模型、透明水箱、水、刻度尺、秒表、电源。
分组与分工:
每组4-5人,明确操作员、记录员、观察员等角色。
2. 活塞式抽水机实验(25分钟)
实验步骤:
将活塞式抽水机模型浸入水箱,确保进水阀在水面以下。
缓慢上提活塞,观察水进入圆筒的现象。
下压活塞,记录水从出水管流出的高度和流量。
重复操作,测量不同抽水高度下的出水量。
数据记录:
记录每次抽水的高度、时间及出水量。
问题讨论:
为什么抽水高度超过10米后无法继续抽水?
如何改进活塞式抽水机以提高抽水效率?
3. 离心泵实验(30分钟)
实验步骤:
向离心泵泵壳内灌满水,排除空气。
启动电机,观察叶轮旋转时水的流动情况。
测量不同扬程下的`流量和压力。
模拟气缚现象:停止灌水,再次启动电机,观察现象。
数据记录:
记录扬程、流量、压力及电机功率。
问题讨论:
为什么离心泵启动前必须灌水?
如何根据实验数据选择合适的离心泵型号?
4. 实验总结(15分钟)
数据分析:
绘制活塞式抽水机的抽水高度-出水量曲线。
绘制离心泵的扬程-流量曲线。
结论归纳:
活塞式抽水机适用于低扬程、小流量场景。
离心泵适用于高扬程、大流量场景。
5. 作业布置
实验报告:撰写实验过程、数据记录及结论分析。
拓展思考:设计一种新型抽水设备,结合活塞式和离心泵的优点。
教学反思:
通过实验,学生能直观理解两种泵的工作原理,但需注意实验安全(如离心泵电机操作)。
可增加故障模拟环节(如离心泵气缚现象),帮助学生深入理解设备运行条件。
活塞式抽水机和离心泵教案示例 4
一、教学目标
知识与技能
理解活塞式抽水机和离心泵的工作原理。
掌握两种抽水设备的结构特点及应用场景。
学会计算抽水机的理论扬程与实际应用限制。
过程与方法
通过实验演示和动画模拟,观察抽水过程。
运用物理公式(如大气压强、离心力公式)分析抽水原理。
情感态度与价值观
认识抽水设备在农业灌溉、工业供水中的重要性。
培养科学探究精神,理解技术进步对生产生活的推动作用。
二、教学重难点
重点:活塞式抽水机与离心泵的工作原理、结构差异。
难点:离心泵的“吸水扬程”与“压水扬程”概念,以及大气压强对抽水高度的限制。
三、教学方法
讲授法、实验演示法、多媒体辅助教学、小组讨论。
四、教学过程
1. 导入(5分钟)
提问:
“为什么水塔能将水输送到高层建筑?农田灌溉时,如何从低处水源抽水?”
展示:
活塞式抽水机与离心泵的图片或视频,引发学生兴趣。
2. 新课讲授(30分钟)
(1)活塞式抽水机
原理:
利用大气压强。活塞上提时,圆筒内形成真空,水在大气压作用下推开阀门进入圆筒;活塞下压时,阀门关闭,水被压入出水管。
结构:
圆筒、活塞、进/出水阀门、出水管。
实验演示:
用注射器模拟活塞运动,观察水被“吸”入并压出的'过程。
计算:
理论抽水高度公式:
H=ρgP大气
(大气压P大气≈105Pa,水的密度ρ=1000kg/m3,重力加速度g=9.8m/s2)。
结果:约10米(实际因漏气等因素更低)。
(2)离心泵
原理:
利用叶轮旋转产生的离心力。叶轮高速旋转时,水被甩向泵壳边缘,形成低压区,大气压将水压入泵内。
结构:
泵壳、叶轮、进/出水管、底阀。
动画演示:
叶轮旋转时水的运动轨迹,强调“吸水扬程”与“压水扬程”的区别。
关键点:
启动前需灌满水以排除空气。
实际扬程 = 吸水扬程 + 压水扬程。
3. 对比分析(10分钟)
4. 课堂小结(5分钟)
总结两种抽水设备的优缺点,强调“因地制宜”选择设备的重要性。
5. 作业布置
计算本地大气压强下,活塞式抽水机的最大抽水高度。
撰写短文:比较农村家庭使用活塞式抽水机与城市高层建筑使用离心泵的差异。
活塞式抽水机和离心泵教案示例 5
一、教学目标
知识与技能
掌握简易活塞式抽水机的制作方法。
学会离心泵的组装与调试技巧。
过程与方法
通过动手实践,理解抽水设备的工作机制。
运用跨学科知识(物理、工程)解决实际问题。
情感态度与价值观
培养团队协作能力与创新思维。
体会技术发明对改善生活的意义。
二、教学重难点
重点:活塞式抽水机的密封性设计,离心泵的叶轮安装。
难点:解决实践中的.漏水、电机过载等问题。
三、教学方法
项目式学习法、小组合作法、实验探究法。
四、教学过程
1. 导入(5分钟)
情境创设:
展示干旱地区农田缺水的图片,提问:“如何高效地从地下水取水?”
2. 实践任务(40分钟)
任务1:制作简易活塞式抽水机
材料:
塑料瓶、活塞(可用橡胶塞替代)、进/出水阀门(可用单向阀替代)、吸管。
步骤:
在塑料瓶底部打孔,安装进水阀。
制作活塞,确保与瓶壁紧密贴合。
连接出水管,测试密封性。
问题解决:
若漏水:检查活塞与瓶壁间隙,或更换密封材料。
若抽水高度不足:减少活塞运动阻力,或增加大气压模拟装置(如用吸盘辅助)。
任务2:组装离心泵模型
材料:
小型电机、叶轮、泵壳、PVC管、密封胶。
步骤:
将叶轮固定在电机轴上,安装泵壳。
连接进/出水管,确保底阀畅通。
灌满水后启动电机,观察水流。
调试技巧:
若抽水缓慢:检查叶轮是否堵塞,或增加电机转速。
若漏水:重新涂抹密封胶,或更换密封垫圈。
3. 成果展示与评价(15分钟)
小组汇报:
展示作品,分享制作中的挑战与解决方案。
评价标准:
功能性(能否正常抽水)。
创新性(如改进密封设计)。
团队协作(分工是否合理)。
4. 拓展延伸(5分钟)
思考题:
“如何将活塞式抽水机与太阳能结合,实现无人值守灌溉?”
教学反思
通过理论与实践结合,学生能更直观地理解抽水设备的原理。
实践中需加强安全教育,如电机操作规范、工具使用技巧。
可引入真实案例(如南水北调工程中的泵站),增强学生的社会责任感。