Открытый урок по физике 7 кл Водопровод поршневой жидкостный насос

Муниципальное казенное образовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №11»
города Буйнакска
ОТКРЫТЫЙ УРОК
по физике на тему:
«Водопровод. Поршневой жидкостный насос»
Учитель
Ильясова Заира Магомедзагировна
2016 год
Тема: «Водопровод. Поршневой жидкостный насос»
Учитель математики и физики: Ильясова Заира МагомедзагировнаПредмет: физика.
Место занятия в структуре образовательного процесса: Урок по учебному плану.
Тема урока по учебно-тематическому плану: Поршневой жидкостный насос. Водопровод
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
 
 1Актуализация знаний. Вопросы на повторение пройденного материала
Добрый день. Давайте поприветствуем наших гостей. Сегодняшний урок мы начнем с вами с повторения пройденного материала. Я для вас приготовила небольшой сюрприз. Все вопросы находятся в шариках. Вам необходимо сначала его взорвать, достать вопрос, прочитать его и ответить на этот вопрос.
И так начнем. Кто первый?
1. Какие два вида барометров вы знаете? Барометр-анероид и ртутный барометр, жидкостный барометр.
2. Как устроен барометр-анероид? В анероиде жидкости нет (греч. «анероид» – «безводный») . Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении – сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину. На практике часто используется несколько (до десяти) анероидных коробок, соединенных последовательно, и имеется рычажная передаточная система, которая поворачивает стрелку, движущуюся по круговой шкале, проградуированной по ртутному барометру.
3. Как изменяется давление атмосферы при увеличении высоты на Землей? С высотой атмосферное давление падает. Это связано с двумя причинами. Во-первых, чем выше мы находимся, тем меньше высота столба воздуха над нами, и, следовательно, меньший вес на нас давит. Во-вторых, с высотой плотность воздуха уменьшается, он становится более разреженным, то есть в нем меньше молекул газов, а, следовательно, он имеет меньшую массу и вес.
4. Какие существуют приборы для измерения атмосферного давления? Манометр и барометр являются приборами для измерения давления.
5. Для чего предназначены манометры? С помощью барометра измеряют атмосферное давление, а с помощью манометра – давление газа или жидкости в замкнутых пространствах.
2. Изучение нового материала.
На доске пишется слово водопровод. Ребята, а кто из вас может разобрать слово водопровод по составу. Водопровод – сложное слово, имеющее два корня. Оно образовалось от двух исходных слов: вода + проводить = водОпровод. По правилам грамматики: в сложных словах после основы на твердуюсогласную пишется соединительная гласная О.
Ребята догадайтесь, а какая у нас будет сегодня тема. Да! Водопровод и поршневой жидкостный насос.
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 нашем городе Буйнакске водопровод начали строить после осушения «озера Тамерлана». Тогда и стал преображаться наш город. А вы знаете что нашему городу в этом году исполняется 150 лет? 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. А для нашего города вода берется из рек, возвышенностей Буйнакского района, некоторых поселений. Раньше вода поставлялась из реки Сулак, где построена Черкейская ГЭС гидроэлектростанция, сейчас ввода поставляется с таких поселений как: Манасаул, Казанищ, Эрпели. 
Вода, взятая из источника, 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.
Наша страна располагает огромными водными ресурсами. Велики они и в Буйнакском районе. Трудно не восхищаться красотами озер, водохранилищ, карьеров, рек. Основной водный источник Буйнакска – это Манасаул.
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.
В настоящее время эти проблемы актуальны как для Буйнакска, так и для Буйнакского района: сохранение озер, рек, строительство современных очистных сооружений для промышленных предприятий и коммунальных служб в населенных пунктах.
Давайте посмотрим на схему устройства водопровода.

С помощью насоса 2 вода поступает в большой бак с водой 1, 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: Как вы думаете, почему вода до них доходить не будет? (Закон сообщающихся сосудов, в сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. Это объясняется тем что ---- Жидкость покоится, значит, давление в обоих сосудах на одинаковом уровне будет одинаково. Плотность у жидкости также одинакова, так как жидкость одна и та же, значит и высоты уровней жидкости будут одинаковыми. Если мы добавим жидкость в один из сосудов или просто изменим его уровень, то давление в нем изменится, и жидкость будет перетекать в другой сосуд вплоть до момента, пока сила давления не сравняется.).
В бак водонапорной башни вода подается насосами. Это, как правило, центробежные насосы с электрическим приводом. Мы рассмотрим с вами 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.)

Ранее мы установили, что вода в стеклянной трубке под действием атмосферного давления поднимается за поршнем. На этом основано действие поршневых насосов.
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 давления 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.
Давайте посмотрим на работу насоса с помощью анимации. (Анимация).
 

Ребята! А вы не устали? (да). А давайте мы с вами немного отдохнем. Так как у нас тема о воде - источнике жизни, то давайте отдохнём под шум воды. РЕЛАКСАЦИЯ (музыка или виде шум воды)
3.Формирование умений и навыков. Ну как отдохнули? (да). А теперь мы с вами решим задачу. Кто у нас пойдет к доске?
Задача.
Определите минимальное давление насоса водонапорной башни, который подает воду на 6 метров.
А теперь посмотрим на сколько вы поняли сегодняшнюю тему. Для этого вам нужно ответить на несколько вопросов, которые тоже находятся в шариках. Ну, кто у нас будет первым?
Вопросы на закрепление
1. Где и для чего используется вода?
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.).
2. Из каких элементов состоит система водоснабжения?
Система водоснабжения состоит из нескольких элементов: насоса, автоматики, (включает выключает насос), напорного бака (обеспечивает равномерную подачу воды), элементов защиты насоса и самой системы распределения воды (трубы, фитинги – это переходники для труб или заглушки, краны)
3. Расскажите об устройстве водопровода.
Водопровод включает в себя систему труб, транспортирующих воду из источника (колодца, скважины, централизованного водопровода) в водоразборные точки. В том случае, если источником воды является скважина или колодец, в систему водопровода включается насос и водонапорный бак.
4. Почему водопроводные краны в домах не делают выше уровня воды в баке водонапорной башни?
Если в водонапорной башне вода выше всех домов, то вода будет течь из-под крана в каждом доме, который соединён с водонапорной башней. По закону сообщающихся сосудов, у любой жидкости в этих сосудах, несмотря ни на что, у жидкости везде одна высота.
5. Одинаковое ли давление существует в водопроводных кранах на разных этажах? От чего оно зависит?
Водопровод для дома общий и давление одинаковое. НО вода поднимается снизу вверх То есть если на первом этаже кто-то открыл кран, часть давления (вместе с водой :)) уходит туда А если вы живете на последнем этаже, и все жильцы нижних этажей открывают краны, до вас доберутся только капельки на последних паскалях давления. Поэтому вечерами, когда большинство людей приходят с работы/учебы и начинают мыться/стирать/готовить давление в кранах меньше
6. Опишите принцип действия поршневого жидкостного насоса.
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.
Молодцы! По вашим ответам можно сказать что вы поняли сегодняшнюю тему. Давайте запишем с вами домашнюю работу.
4.Домашнее задание: 1)прочитать параграф 46
2)Ответить на вопросы в конце параграфа;
3)Выполнить упражнение ______
Задание. Решите кроссворд. Ну а сейчас до конца урока давайте с вами попробуем разгадать кроссворд. И так первый вопрос.
Физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади этой поверхности; (ДАВЛЕНИЕ)
Прибор для измерения давлений больших или меньших атмосферного; (МАНОМЕТР)
Единица размерности давления; (ПАСКАЛЬ)
Прибор для измерения атмосферного давления; (БАРОМЕТР)
Воздушная оболочка Земли. (АТМОСФЕРА)
5.Итог урока. (оценивание учащихся)