Поршневой жидкостный насос. Водопровод.

Конспект учебного занятия

Предмет: физика.

Место занятия в структуре образовательного процесса: Урок по учебному плану.

Тема урока по учебно-тематическому плану: Поршневой жидкостный насос Водопровод

Номер урока: 43.

Форма урока: комбинированный урок.

Цель: Расширить представления учащихся о предмете изучения науки физики, воспитывать любознательность у учащихся. Разъяснить принцип действия поршневых жидкостных насосов, познакомить учащихся с их практическим применением.

Задачи: Ознакомить с объектом изучения.

Этапы урока

Время, мин.

Методы и приемы

Актуализация знаний.

5

Беседа, ответы на вопросы

Изучение нового материала

20

Рассказ учителя, беседа, записи на доске и в тетрадях.

Показ анимации, схемы

Формирование умений и навыков

10

Решение качественных задач, решение кроссворда, ответы на вопросы учащихся

Подведение итогов

3

Сообщение учителя

Домашнее задание

2

Задание на доске

Поршневой жидкостный насос. Водопровод.

Человечество не может существовать без воды. Вода — основ­ной элемент нашей пищи. Потребителем воды являются про­мышленность, энергетика, сельское хозяйство и транспорт. На использовании воды основано санитарно-техническое оборудова­ние жилищ (наличие ванн, душей, канализации, системы отопле­ния и др.).

Инженерные сооружения, служащие для снабжения водой на­селения, а также заводов, фабрик и т. д., называются водопро­вводом. В Челябинске водопровод был построен еще перед Первой мировой войной. Он состоял из восьми водонапорных будок и 26 ответвлений к домам богатых горожан. Сегодня водопроводная система гораздо сложней, протяженность водопровода измеряется уже тысячами километров.

Воду берут из рек, водохранилищ, озер или из-под земли. Иногда воду приходится достав­лять издалека. Например, для Москвы часть воды берут из Волги по каналу длиной 128 км.

Взятая из источника вода, прежде чем по­пасть к потребителю, проходит через водоочист­ные сооружения (первые такие сооружения в нашей стране были построены в 1888 г. в Петербурге). Затем с помощью насосных станций очищенная вода подается в водопроводную сеть города, на заводы, животноводческие фермы и т. д.

(НРК) Наша страна располагает огромными водными ресурсами. Велики они и в Челябинской области. Трудно не восхищаться красотами южно-уральских озер, водохранилищ, карьеров, рек. (Слайд №3). Основной водный источник Челябинска - река Миасс. Регулируют стока реки Миасс Аргазинское и Шершневское водохранилища.

Деятельность человека является мощным фактором, влияющим на качество водных ресурсов. Влияние это может быть непосредственным (строительство ГЭС, забор воды для орошения, и т.д.) и косвенным через другие компоненты природы (климат, почву, растительность, и т.д.). Так нерациональная вырубка лесов ведет к уменьшению водных ресурсов. Серьезной проблемой является загрязнение вод. Истощение водных ресурсов в результате потери их качества представляет большую угрозу, чем их количественное истощение. Наряду со строительством мощных современных очистных сооружений, внедрением замкнутых циклов использования воды в промышленности необходимо добиваться сокращения потребления воды, прежде всего с помощью совершенствования технологий производства и сокращения потерь.

В настоящее время эти проблемы актуальны как для Челябинска, так и для Челябинской области: сохранение озер, рек, строительство современных очистных сооружений для промышленных предприятий и коммунальных служб в населенных пунктах.

Схема устройства водопровода показана на рисунке в учебнике и на плакате (Слайд №4). С по­мощью насоса 2 вода поступает в большой бак с водой, находя­щийся в водонапорной башне. От этой башни вдоль городских улиц на глубине примерно 2,5 метра проложены трубы, от которых в каждый отдельный дом идут специальные ответвления, оканчи­вающиеся кранами. Эти краны не могут располагаться выше уровня воды в баке водонапорной башни, так как иначе вода до них доходить не будет.

Вопрос:

Почему вода до них доходить не будет? (Сообщающиеся сосуды).

В бак водонапорной башни вода подается насосами. Это, как правило, центробежные насосы с электрическим приводом. Мы рассмотрим принцип действия другого насоса — так назы­ваемого поршневого жидкостного насоса. Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первые поршневые насосы появились за несколько веков до н. э. в странах древней культуры. Поршневой насос был хорошо известен в древней Греции и Риме. Как свидетельствуют источники двухцилиндровый пожарный насос изобрел древнегреческий механик Ктезибий (около 2 - 1 в.в. до н.э.) (Слайд №5).

Ранее мы установили, что вода в стеклянной трубке под действием атмосферного давления поднимается за поршнем (Слайд №6). На этом основано действие поршневых насосов.

(Слайд №7) Насос состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и в низ плотно прилегающий к стенкам поршень – 1. В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны – 2, открывающиеся только вверх. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного явления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем. При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем, давит на нижний клапан, и он закрывается. Одновременно под давлением воды открывается клапан внутри поршня, и вода переходит в пространство над поршнем. При последующем движении поршня вверх вместе с ним поднимается и находящаяся над ним вода, которая и выливается в отводящую трубу. Одновременно за поршнем поднимается новая порция воды, которая при последующем опусканием поршня оказывается над ним.

Теперь посмотрим на работу насоса с помощью анимации. (Анимация).

Слайд №9 ).Задание.

Объясните работу поршневого насоса с воздушной камерой. Какую роль играет в этом насосе воздушная камера?

Задача.

Определите минимальное давление насоса водонапорной башни, который подает воду на 6 метров.

Дано:

h = 6 м.

ρ = 1000 кг/м3

g = 9,8 Н/кг

Решение:

Воспользуемся формулой для определения давления столба жидкости

p = ρgh;

p = 1000 кг/м3 х 9,8 Н/кг х 6 м = 5880 Па.

p - ?

Задание. Решите кроссворд.

Итог урока.

Домашнее задание: 1)прочитать параграф 46

2)Ответить на вопросы в конце параграфа;

3)Выполнить упражнение 22 (1,2.).

Вопросы на закрепление:

1. Где и для чего используется вода?

2. Из каких элементов состоит система водоснабжения?

3. Расскажите об устройстве водопровода.

4. Почему водопроводные краны в домах не дела­ют выше уровня воды в баке водонапорной башни?

5. Одинако­вое ли давление существует в водопроводных кранах на разных этажах? От чего оно зависит?

6. Опишите принцип действия поршневого жидкостного насоса.