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活塞式抽水机和离心泵教学示例

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塞式抽水机和离心泵教学示例


(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 活塞式抽水机某樗叨取?/P>

(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 


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