活塞式抽水機(jī)和離心泵 教案示例
（一）教學(xué)目的1.了解活塞式抽水機(jī)的原理和工作過程。
2.了解離心式水泵的工作原理。
3.了解抽水設(shè)備應(yīng)如何選用。
（二）教學(xué)重點(diǎn) 活塞式抽水機(jī)的原理。
（三）教學(xué)難點(diǎn) 活塞式抽水機(jī)的抽水高度。
（四）教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)
1.實(shí)驗(yàn)。一個(gè)細(xì)長的圓筒，用一個(gè)活塞插入筒中，活塞上安有提手，且把活塞推至遠(yuǎn)端，將筒插在水中，使活塞上提，水為什么跟著活塞上升？
2.活塞下的水面上升到多高時(shí)不再上升？（學(xué)生討論并回答）
水面上升是由于受到大氣壓強(qiáng)的作用。當(dāng)活塞下的水柱壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)時(shí)，水不再上升。由大氣壓的值可知，水柱的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，即等于水銀氣壓計(jì)內(nèi)水銀柱的壓強(qiáng)時(shí)。水柱的高度大約是水銀柱高度的13.6倍，即水柱的高度大約10米。
二、活塞式抽水機(jī)
這個(gè)實(shí)驗(yàn)有重要的實(shí)用價(jià)值。活塞式抽水機(jī)就是這個(gè)道理。
人類的生活處處離不開水，最多見的是農(nóng)田灌溉、農(nóng)村的食用水、工業(yè)生產(chǎn)用水等都需要從河里和地下才層抽取，所以抽水機(jī)是常用的設(shè)備。
抽水機(jī)的原理就是利用大氣壓強(qiáng)把水壓上來，就如剛才的實(shí)驗(yàn)。問題是需要把水從活塞下面設(shè)法移到上面，這個(gè)問題是這樣解決的。
1.觀察抽水機(jī)的模型。這是個(gè)抽水機(jī)的模型，我們把它的細(xì)管伸到水面下，提起活塞，水隨活塞上升，這是大氣壓的作用（邊講解邊演示），反復(fù)上提活塞，水從活塞上邊的出水管流出。
2.我們來看看它的構(gòu)造。抽水機(jī)的圓筒底部有一個(gè)閥門，它只能向上開啟。活塞上也有一個(gè)閥門，也只能向上開啟。大家再來觀察它的工作過程（演示）。
3.請(qǐng)大家看書第134頁的圖，并填好圖旁的說明。
4.活塞式抽水機(jī)的工作原理是利用大氣壓強(qiáng)，所以抽水高度是有限的。從理論上講，當(dāng)水上升大約10米高時(shí)，水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，要把水抽得再高些，大氣壓就無能為力了，必須改用離心式水泵。
三、離心式水泵
離心式水泵的主要部分是泵殼和殼內(nèi)的葉輪（配合掛圖），葉輪的機(jī)軸跟電動(dòng)機(jī)相連。水泵起動(dòng)前，須先在泵殼內(nèi)灌滿水，使殼內(nèi)的空氣排出。起動(dòng)后，葉輪在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)。這樣，由于水的慣性被甩入出水管內(nèi)，葉輪周圍的壓強(qiáng)大大減小，大氣壓將低處的水壓上來，推開底閥進(jìn)入泵殼。如此循環(huán)下去，可以不斷地把水抽上來并甩向高處。
離心式水泵的工作原理跟抽水機(jī)大體相同，都是大氣壓的作用。但是區(qū)別在于活塞式抽水機(jī)只是單一的大氣壓的作用，而離心式水泵是在抽水（大氣壓壓水）的同時(shí)再用高速將水甩向高處。
離心式水泵中，靠大氣壓的作用將水吸上來的高度叫吸水揚(yáng)程，高速旋轉(zhuǎn)將水甩上去的高度叫壓水揚(yáng)程，二者之和是水泵的實(shí)際揚(yáng)程。
四、選用最合適的設(shè)備
抽水設(shè)備種類很多，除了活塞式抽水機(jī)、離心式水泵外還有各種人力、畜力帶動(dòng)的水車，電力帶動(dòng)的軸流泵、混流泵等等。但是選用什么樣的設(shè)備還需根據(jù)所面臨的任務(wù)，工作條件，設(shè)備的性能和價(jià)格等多種方面的因素綜合分析。
活塞式抽水機(jī)構(gòu)造簡單、造價(jià)低廉、維修方便，人工操作，但是出水量小、提水高度小。離心式水泵出水量大、提水高度大，但是價(jià)格昂貴，還需有配套的動(dòng)力機(jī)械。請(qǐng)大家根據(jù)下列情況，分析安裝什么樣的設(shè)備合適？
1.大型農(nóng)場有大片農(nóng)田，要解決農(nóng)田的灌溉，應(yīng)選用________。
2.農(nóng)戶用水需使用地下水，地下水層距地面大約5米，應(yīng)安裝______。
3.一片農(nóng)田需用河水灌溉，水面距河岸高約20米，應(yīng)選用________，它應(yīng)安裝在________。
雖然有了抽水設(shè)備，也應(yīng)注意節(jié)約用水，因?yàn)槲覈乃Y源還比較緊張。
五、作業(yè)