活塞式抽水机和离心泵教案示例

时间:2024-07-09 08:05:40 教案 我要投稿
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活塞式抽水机和离心泵教案示例

  作为一名默默奉献的教育工作者,就有可能用到教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。教案应该怎么写才好呢?下面是小编帮大家整理的活塞式抽水机和离心泵教案示例,欢迎大家分享。

活塞式抽水机和离心泵教案示例

  (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:一个细长的圆柱形容器,内装有水,并用一个活塞插入该容器。活塞上方装有手柄,可以通过推动活塞将其移至容器的远端。在将容器插入水中时,我们观察到水随着活塞一起上升。请解释为什么会出现这种现象。原因分析:这种现象可以通过帕斯卡定律来解释。根据帕斯卡定律,当外部施加压力于液体中时,液体会均匀地传递这个压力到容器的每一个部分,并且压力大小在液体中是相同的。在本实验中,第一次将活塞推进容器时,活塞上方的空气被压缩,产生了一个较高的压力。由于水无法被压缩,所以这个压力也会传递到容器内的水上。因此,整个容器中的水都受到了外部压力的作用。当将容器插入水中时,由于水具有一定的重量,它会受到地球的引力作用而向下。然而,由于外部压力均匀作用于水中的每个部分,水分子之间的相互作用力也被均匀增大,以保持系统的平衡。因此,在活塞上升的过程中,水分子会随着活塞一起上升,因为它们受到了外部压力的作用,并且与周围的水分子发生相互作用。这种现象可以解释为什么在实验中,当活塞上升时,水也会跟随活塞一同上升。

  2、当水塞下的活塞向下移动时,水面上升的高度取决于多个因素。首先是活塞的直径和形状,以及活塞下方的容器形状。其次是水的密度和温度。如果我们假设活塞是圆柱形且没有任何泄漏,那么当活塞向下移动时,水面将会上升到与活塞顶部相等的高度。这是因为由于保持液体不变性的原理,液体将会传递外加的力。然而,在实际情况中,一些因素可能导致水面无法上升到与活塞顶部相等的高度。其中一个重要因素是活塞与容器之间的漏损或泄漏。如果存在泄漏,那么活塞下方的压力将会减小,从而限制了水面上升的高度。另一个因素是扰动或搅拌水的动作。如果在活塞下方有强烈的搅拌或扰动水的动作,那么这些动作将会影响到水面上升的高度。综上所述,当水塞下的活塞向下移动时,水面上升的高度取决于活塞的形状、容器形状、水的密度和温度,并受到漏损和搅拌等因素的限制。

  当液体与大气接触时,会受到来自大气的压强作用。因此,液体表面上升是由于受到大气压强的作用。当液体底部的压强平衡了大气压强时,液体不再上升。根据大气压的数值,可以知道液体柱的压强等于大气压强,也就是等于气压计中水银柱的压强。液体柱的高度约为水银柱高度的13、6倍,即液体柱的高度大约为10米。

  二、活塞式抽水机

  这个实验具有重要的实用价值,活塞式抽水机可以很好地展现了这一点。

  人类生活中无处不离水,我们常见到的情景有农田的灌溉、农村的饮用水和工业生产所需的用水等,这些水需要从河流和地下水层中抽取。因此,抽水机成为了一种常用的设备。

  抽水机的工作原理是通过增加压力,将水从下方推移到上方。具体解决这个问题的方式如下。

  1、以下是对抽水机模型的观察和描述:这个模型是一个抽水机,我们将它的细管伸入水面下方,然后提起活塞。随着活塞上升,水也随之上升,这是由于大气压的作用(边解释边演示)。通过反复上提活塞,水从活塞上方的出水管流出。

  2、我们一起来了解它的结构。抽水机内部设有一个圆柱形底部,底部上装有一道只能向上打开的阀门。活塞的顶部也配备了一道只能向上打开的阀门。让我们再观察一下它的工作过程(演示)。

  3、请大家看书第134页的图,并填好图旁的说明。

  4、活塞式抽水机是一种利用大气压力进行工作的装置,可以将水或其他液体从低处抽到高处。它的工作原理是通过活塞的上下运动,使得在活塞下方形成负压区域,水会被吸入抽水机内部,然后在活塞上升的过程中被推出。但是由于活塞式抽水机依靠大气压力来工作,所以其抽水高度是有限制的。根据理论计算,当水上升到大约10米高时,水柱产生的压力就等于大气压力了。如果需要提升更高的水位,大气压力无法满足需求,这时就需要采用离心式水泵等其他设备来完成抽水工作。离心式水泵通过旋转叶片的方式,利用离心力将水或其他液体从低处抽到高处。它能够提供更大的扬程,并且可以适应更高的抽水高度要求。所以当需要抽水高度超过活塞式抽水机的限制时,离心式水泵就是必需的选择。

  三、离心式水泵

  离心式水泵主要由泵壳和内部的叶轮构成,叶轮与电动机的机轴相连接。在启动水泵之前,需要先将泵壳内注满水,以排出其中的空气。启动后,叶轮在电动机的驱动下高速旋转,使得泵壳内的水也随之高速旋转。由于水的惯性效应,水被甩入出水管道中,导致叶轮周围的压力大幅降低。此时,大气压力会将低处的水推上来,打开底阀进入泵壳。通过这种循环过程,可持续地将水抽取上来并送往高处。

  离心式水泵和活塞式抽水机虽然都是用大气压力来工作,但是其工作原理有一些区别。离心式水泵通过利用大气压将水吸入,并利用高速旋转的叶轮将水甩向高处。而活塞式抽水机则只是单纯地利用大气压力将水吸入。所以可以说,离心式水泵在抽水的同时还具有提升水的功能。

  离心式水泵是一种常见的水泵类型。它通过旋转叶轮将水从低处吸上来,然后以高速甩出去。在这个过程中,大气压起到了吸水作用,被称为吸水扬程;而高速旋转将水甩出去的力量则被称为压水扬程。水泵的实际扬程是吸水扬程和压水扬程二者之和。

  四、选用最合适的设备

  水泵是一种常用的抽水设备,根据不同的工作条件和需求,我们可以选择不同类型的水泵。除了常见的活塞式抽水机和离心式水泵之外,还有一些其他类型的水泵,比如人力或畜力带动的水车,以及电力带动的轴流泵和混流泵等等。选择适合的水泵设备需要考虑多个方面的因素,包括所面临任务的性质和要求,工作环境的条件,设备的性能和价格等等。只有进行综合分析,才能确定最合适的水泵类型。因此,在选择水泵设备时,我们需要仔细考虑每个因素的影响,并权衡各种因素的利弊。这样才能选出最适合自己需求和条件的水泵设备。

  活塞式抽水机具有结构简单、造价低廉、维修方便等特点,适合人工操作。然而,该设备的出水量较小,提水高度有限。相反,离心式水泵的出水量大,能够达到较高的提水高度。然而,由于价格昂贵且需要配套的动力机械,使用离心式水泵可能不太实际。针对以上情况,我们需要根据具体需求来选择合适的设备。如果只是需要小规模的提水任务,且预算有限,那么活塞式抽水机是个不错的选择。它可以满足基本的水源供给需求,并且使用简单、成本低。然而,如果需要大规模的提水任务或者较高的提水高度,建议考虑离心式水泵。尽管价格昂贵且需要额外的动力支持,但其强大的水泵性能可以满足更复杂的水源供给需求。总之,根据实际需要和预算考虑,在活塞式抽水机和离心式水泵之间进行权衡和选择。

  1、大型农场有大片农田,要解决农田的灌溉,应选用xx。

  2、农户在进行灌溉时需要使用地下水,而地下水层与地面的距离大约为5米。为了能够顺利地取用地下水,农户应该安装这种xx设备。

  3、农田灌溉需要使用河水,为了将水从河岸输送到农田,可选用xx这种设备。它应当安装在xx位置。

  尽管有现代抽水设备的帮助,我们仍然应该注意节约用水,因为我国的水资源仍然面临较大压力。

  五、作业

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