Урок по физике "Поршневой жидкостный насос. Водопровод"

Проект

«Информационная система образования»

Межшкольный методический центр

№74207

Физика 7-11

Челябинск.

2. Содержание

1. Описание цифрового образовательного ресурса

2. Конспект учебного занятия

3. Авторская группа

3. Описание цифрового образовательного ресурса

Описание ЦОР

Название ЦОР: Учебное электронное издание ФИЗИКА 7-11классы.

Год издания: 2004

Разработчик, издатель: Курс «Физика, 7–11 классы» разработан компанией

ФИЗИКОН.

Авторский коллектив:

• профессор Московского физико-технического института, доктор физико-математических наук Станислав Миронович Козел;

• профессор, кандидат педагогических наук, заведующий лабораторией Владимир Алексеевич Орлов;

• кандидат педагогических наук, методист по физике и астрономии, заведующая лабораторией Наталия Николаевна Гомулина;

• доцент Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук Наталия Николаевна Соболева;

• кандидат физико-математических наук Александр Федорович Кавтрев.

• В курсе используются разработки Института новых технологий и MSC.Software Corporation, компании «Новый диск».

Тип ЦОР: Учебное электронное издание

Название предметной области: Физика

Целевое назначение: Для учителя при подготовке к уроку, для учащихся при самостоятельном изучении материала.

Наличие рекомендаций Министерства образования РФ, НФПК: Подготовлено при содействии НФПК - Национального фонда подготовки кадров.

Соответствие базовому учебно-методическому плану: Соответствует.

• Наличие методического сопровождения: Электронное издание содержит обширный иллюстративный материал, специальные режимы работы, обеспечивающие наглядность изучения курса «Всеобщая история» в средней школе с использованием электронного издания в любом виде учебных занятий;

• позволяет обеспечить методическую поддержку учебного процесса с помощью современных преимущественных интерактивных средств и форм обучения таких как «экранные» уроки;

• содержит инструментарий его описания, а так же технологические схемы и приемы учебной работы, которые позволяют повысить самостоятельность учащихся в историческом исследовании;

дает возможность углубленного изучения предмета на основе расширения круга предлагаемых тем и исторических сюжетов (по сравнению со школьной программой), обширного иллюстративного материала и справочного материала, исторических материалов через игровые формы взаимодействия с материалами учебного курса.

Описание системных требований к оборудованию: Компьютерная техника должна иметь сертификат соответствия Microsoft на совместимость с операционной системой Microsoft Windows 2000, Microsoft Windows XP

Процессор Процессор Intel Celeron с тактовой частотой не менее 633 МГц и кэш-памятью 2-го уровня не менее 128 кб. Процессор должен обеспечивать поддержку тактовой частоты шины (FSB) 100 МГц.

Системная плата Должен использоваться базовый набор микросхем производства Intel.

• Поддержка тактовой частоты шины (FSB) 100 МГц.

• Видеоадаптер с не менее 8 Мб памяти, архитектура шины не хуже AGP 4x.

• Звуковой контроллер PCI (AC’97) c поддержкой MIDI.

Память: Типа DIMM SDRAM PC 100 МГц; Объем ОЗУ не менее 64 Мб. Подсистема дисковой памяти: Жесткий диск объемом не менее 20 Гб; Один дисковод 3,5", 1,44 Мб.

Привод для компакт-дисков CD-ROM не менее 24х IDE.

Контроллеры: Сетевой контроллер PCI Ethernet 10/100 ТХ; Контроллер должен иметь порт передачи данных RJ-45, поддерживающий протоколы 10Base-T/100ase-TX.

Монитор: Поддержка режима 1024х768 с частотой вертикальной развертки не менее 85 Гц.

Акустическая система: Стереофоническая со встроенным усилителем, микрофон, наушники.

Системное программное обеспечение: На все рабочие станции должны быть предоставлены русифицированные версии (OEM-установка); операционной системы Microsoft Windows XP и Microsoft Office 2000, а также обозреватель Internet Explorer 6.0 (программа установки есть на компакт-диске №1).

Особенности работы с ЦОР: Установка программы выполняется автоматически при первом запуске.

Если электронное издание не запустилось в режиме «автозапуск», то:

• запустите операционную систему Windows, если она не была запущена;

• вставьте СD-ROM c программой ваш СD-ROM-дисковод;

• нажмите на кнопку «Пуск» (“Start”) и выберете в меню пункт «Настройка» (“Settings”), а затем в «Панели управления»(Control Panel) выберите «Установка/ Удаление программы» («Add/Remove Programs»)

• В основе Add/Remove Programs Propetius наберите с помощью клавиатуры D: Setur. Exe, где D обозначает букву, соответствующую Вашему СD-ROM-дисководу, и нажмите на кнопку ОК.

- Наличие теоретического материала:

В электронном пособии имеются лекционный материал, справочный материал, конспект, видеофильм.

- Наличие заданий на закрепление материала: Не предусмотрено.

- Наличие проверочных заданий (средств мониторинга знаний) задания на закрепление материала: Не предусмотрено.

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.

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.

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.

Авторская группа

.

ПОРШНЕВОЙ ЖИДКОСТНЫЙ НАСОС. ВОДОПРОВОД

Короплясова Галина Васильевна,

учитель физики и математики

МБСКОУ ШКОЛА- ИНТЕРНАТ №4.Г ЧЕЛЯБИНСК

Вопросы на повторение

1. Как рассчитать давление на дно?

2. Как рассчитать давление атмосферы?

3. Какие существуют приборы для измерения атмосферного давления?

4. Для чего предназначены манометры?

5. Как устроен и действует металлический манометр?

Водные ресурсы.

Озеро Тургояк

• Водные ресурсы-это поверхностные и подземные воды, которые используются или могут быть использованы для водоснабжения населения, в сельском хозяйстве и промышленности.

Река Миасс

Аргазинское водохранилище

Озеро Иртяш

Озеро Касарги

Водопровод - инженерное сооружение, служащее для снабжения водой населения, а также заводов, фабрик и т. д.

1-водонапорная башня.

2-насос

Поднятие воды в стеклянной трубке за поршнем под действием атмосферного давления

Устройство поршневого жидкостного насоса:

1 – поршень

2 – клапаны

Водяной насос

Название видеофайла: m17. avi

Устройство поршневого жидкостного насоса с воздушной камерой

1 – поршень

2 – всасывающий клапан

3 – нагнетательный клапан

4 – воздушная камера

5 – рукоятка.

Первые насосы

• Двухцилиндровый поршневой пожарный насос древнегреческого механика Ктезибия (ок. 2-1 в.в. до н.э.), описанный Героном

Решите кроссворд

1.

2.

3.

4.

5.

д

а

в

л

е

н

и

е

м

а

н

о

м

е

т

р

п

а

с

к

а

л

ь

б

а

р

о

м

е

т

р

а

т

м

о

с

ф

е

р

а

• Физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади этой поверхности;
• Прибор для измерения давлений больших или меньших атмосферного;
• Единица размерности давления;
• Прибор для измерения атмосферного давления;
• Воздушная оболочка Земли.

Вопросы на закрепление:

• 1.Для чего предназначены насосы?
• 2. Какие бывают насосы?
• 3.Какое явление лежит в основе работы поршневого насоса?
• 4. Почему необходимо бережно относиться к водным ресурсам?

Домашнее задание:

1 Прочитать параграф 46

2 ответить на вопросы в конце параграфа

3 выполнить упражнение 22( 1, 2)

Использованная литература:

1.Большая Советская энциклопедия. Том 29.Москва. Издательство «Б.С.Э.»1954г.

2. «Челябинск. История моего города»Издательство ЧГПУ, 1999г.

3. «Физика 7»С.В.Громов, Н.А.Родина. Москва. «Просвещение»2000 г.

4. « Природа России» Герасимова Н.П. Москва. «Просвещение»2003 г

5. «Энциклопедический словарь юного техника», Сост. Б.В. Зубков, С.В.Чумаков, Москва, «Педагогика», 1987г.