Поршневой жидкостный насос
методическая разработка по физике (7 класс) по теме

МОУ «средняя общеобразовательная школа №11»

КОНСПЕКТ УРОКА ФИЗИКИ

Тема: «Поршневой жидкостный насос»

7 класс

Учитель: Ялыгина Н.В,

2009-2010 учебный год.

Эпиграф: « Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта».

Кант Иммануил (1724 – 1804)

Цели:

Цели урока:

Образовательная: Применить имеющиеся знания к объяснению принципа действия технических устройств. Создать условия для понимания особых свойств жидкости, способствовать пониманию устройства и принципа действия поршневого жидкостного насоса, рассмотреть виды поршневых насосов, их назначение и область применения.

Развивающая: Создать условия для активизации познавательной деятельности. Развивать способности учащихся грамотно выражать свои мысли, развивать умение самостоятельно добывать знания;

Воспитательная: развивать познавательный интерес к предмету, показать значение физики для развития техники. Развивать навыки коммуникативного общения, воспитывать интерес к физике путём интегрирования теоретических знаний с их практическим использованием.

Оборудование: а) таблица «Водяной насос», «Устройство водопровода».

б) лабораторное: стаканы с водой, медицинские одноразовые шприцы без игл с мелкими бусинками внутри.

Средства обучения: карточки с заданиями для индивидуальной, парной и групповой работы, сборники задач Лукашика В.И.

Эпиграф: «О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух!..»

А.С.Пушкин

Ход урока:

1. Организационный момент.

- Здравствуйте, ребята! Хочу сообщить приятную новость. На сегодняшнем уроке вам предстоит стать не учениками, а инженерами-гидрологами, настоящими учёными. А учёные, как известно, знают много и умеют много.

-Проверим, с каким же научным багажом вы пришли на урок.

2. Актуализация знаний

На местах индивидуальные задания по выбору из сборника Лукашика выполняют уч-ся (в скобках указана оценка за данную задачу):

№556 (3) - качественная

№ 564 (4) ) - качественная

№568 (4) ) - качественная

№600 (4) ) - качественная

№574 (5) ) - расчётная

Проверка задач с места (несколько желающих)

Экспериментальное задание: 1. Погрузите стакан в воду, переверните его под водой вверх дном и затем медленно вытаскивайте его из воды. Почему пока края стакана находятся под водой, вода остаётся в стакане?

2. Наполните стакан водой. Закройте листом бумаги и, поддерживая лист рукой, быстро переверните стакан вверх дном. Если отнять руку от бумаги, то вода не выльется. Почему?

Итог: по итогам проверки ваших знаний присваиваются звания старших научных сотрудников………., младших научных сотрудников…….., лаборантов……..

III. Изучение нового материала

- Перед нашей научной лабораторией поставлена проблема. Нужно обеспечить питьевой водой  жителей Октябрьского района г. Саранск. Что предложите, коллеги? (возить воду машинами, провести водопровод из реки Инсарка, выкопать колодец).

Водоносный слой проходит неглубоко под землёй. Как достать воду? (пробурить скважину и поставить насос).

Запишите тему урока (она заранее написана на доске).

Постановка целей: Нам предстоит узнать, как устроен и  действует поршневой жидкостный насос, рассмотреть виды поршневых насосов, их назначение и область применения;

Наши инженера провели большую  исследовательскую работу, заслушаем их:

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 водопроводом. 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. Схема устройства водопровода показана на таблице. С помощью насоса  вода поступает в большой бак с водой, находящийся в водонапорной башне. От этой башни вдоль городских улиц на глубине примерно 2,5 м 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. В бак водонапорной башни вода подается насосами. Это, как правило, центробежные насосы с электрическим приводом.

Спасибо нашим исследователям.

Что же представляет собой насос? Проведём опыты.

У вас в руках знакомый предмет, медицинский шприц. Что мы можем с ним проделать?

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

1). Втянуть воду шприцем (всасывание)

Вопрос: почему вода поднимается вслед за поршнем?

Наблюдение за бусинками.

Вопрос: почему бусинки поднимаются вверх?

2). Выпустить воду из шприца (нагнетание)

Наблюдение за бусинками.

Вопрос: почему бусинки лежат внизу?

3). Наблюдение за тем, есть ли между поршнем и водой промежуток?

Что в нём находится? Как воздух туда попал?

Вывод: Поршень должен плотно прилегать к стенкам трубки, иначе вода поднимется невысоко

4). Набрать воды в шприц и вынуть его из воды.

Вопрос: Вытекает ли вода? Почему?

5). Вынуть поршень из шприца с водой и наблюдать за тем, что вода вытекает

Вопрос: Почему?

Итог: Шприц – простейший насос.

- Кто изобрёл насос – наука не знает, но точно установлено, что Аристотелю, жившему в VI веке до нашей эры, был известен принцип его действия.

В настоящее время существуют различные типы насосов. В частности жидкостные (всасывающие и нагнетательные) и воздушные (разрежающие и нагнетательные).

ОБЪЯСНЕНИЕ по таблице на доске устройства и принципа действия насоса. Мы здесь рассмотрим принцип действия так называемого поршневого жидкостного насоса, изображенного на таблице. Основными частями этого насоса являются снабженный  клапаном 1 поршень и цилиндр .с клапаном 2. Когда поршень опускается вниз, вода под ним закрывает клапан 1 и открывает клапан 2. Через этот клапан вода из цилиндра по трубе 3 начинает накачиваться в верхний резервуар с водой (например, в бак водонапорной башни). При подъеме поршня клапан 2 закрывается, а клапан 1, наоборот, открывается. Через трубу 4 вода поступает в насос и заполняет цилиндр. При последующих опусканиях и поднятиях поршня  процесс будет повторяться, и вода, порция за порцией, будет перекачиваться по трубе 3 в верхний резервуар.

4. 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.

- А теперь попробуем решить задачи:

1 вариант — Какая глубина в море соответствует давлению воды, равному 412 кПа?

2 вариант — Напор в водокачке создается насосами. На какую высоту поднимается вода, если давление, созданное насосами равно 400 кПа?

 Решите задачу №2 упр. 22

Оцените друг-друга, решение приведено на доске.

V. Дом. задание: §46, упр. 22 (1,3), по выбору - изучить работу насосов со стенда

VI. Итог урока: (рефлексия)

- Вот и закончилась наша работа. Что вы узнали?

- Что показалось самым интересным?

- Что вызвало затруднения?

VII. Оценки за урок .

Что бы вы поставили себе? Своему товарищу?

Ф.И.

2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Всё, что наблюдаете – объясните!

1). Втянуть воду шприцем (всасывание) и наблюдать за поведением бусинок

2). Выпустить воду из шприца (нагнетание) и наблюдать за поведением бусинок

3). Наблюдение за тем, есть ли между поршнем и водой промежуток?

4). Набрать воды в шприц, вынуть его из воды, наблюдать за поведением воды.

5). Вынуть поршень из шприца с водой и наблюдать за поведением воды.

Выводы:___________________________________________________________________

____________________________________________________________________________