Конспект урока Гидравлическая машина. Гидравлический пресс

Урок Гидравлическая машина. Гидравлический пресс

Цель урока: изучить физические основы работы, устройство, принцип действия гидравлического пресса, отработать решение задач на формулу гидравлического пресса.

Методические цели урока:

Образовательные: рассмотреть способ получения выигрыша в силе с помощью гидравлического пресса, и формулы, связывающие между собой параметры гидравлического пресса.

Развивающие: развитие речи, мышления; способность наблюдать, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы.

Воспитательные: формировать познавательный интерес, логическое мышление, формировать познавательную мотивацию осознанием ученика своей значимости в образовательном процессе.

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

Ход урока

1.Организационный этап

Приветствие учителя. Подготовка учащихся к работе на уроке: готовность класса и оборудования. Проверка наличия учебных принадлежностей. Проверка присутствующих. Запись домашнего задания.

2. Повторение изученного материала

Проверка письменного домашнего задания

упр. 22 (1)

Дано:

СИ

Решение:

p = 101300Па

ρ =1

g = 9,8

1000

1. p = g •ρ•h

2. h =

3. [h]= []= [м]

4. h = = 10,34 (м) ≈10,13 (м)

h -?

упр. 22 (2)

Дано:

СИ

Решение:

p = 101300Па

ρ_сп =0,8

ρ_рт =13,6

g = 9,8

800

13600

1. p = g •ρ•h

2. h =

3. [h]= []= [м]

4. h_сп = = 12,92 (м) ≈12,66(м)

h_рт = = 0,76 (м) ≈0,745 (м)

h_сп -? h_рт -?

Л. № 603

3.Этап актуализации знаний

Фронтальный опрос

1. От чего зависит давление жидкости? (от высоты столба жидкости)

2. По какой формуле рассчитывается давление жидкости на дно и стенки сосуда? (р=ρgh)

3. Как передается давление, производимое на жидкость или газ? (По всем направлениям одинаково)

4. Кто доказал это утверждение? (Блез Паскаль)

5. Какое явление используется в устройстве поршневого водяного насоса? (атмосферное давление)

6. Как устроен и действует водяной насос?

4. Этап постановки целей и задач урока

Проблемная ситуация.

Сегодня мы познакомимся с примерами того, как законы физики приходят на помощь человеку в его практической деятельности; рассмотрим физические основы работы, устройство, принцип действия гидравлических машин и гидравлического пресса.

Рассмотрим задачу, в которой необходимо рассчитать давление, при условии, что давление будет одинаковым, а площади поверхности тел - различными.

Задача. На тело площадью 100 см² действует сила 500Н. Какая сила будет действовать на площадь 1000 см², если давление останется прежним.

Дано:

СИ

Решение:

S₁ =100cм²

S₂ =1000cм²

F₁ = 500Н

0,01м²

0,1м²

1. p₁ = , p₂ = ,

2. p₁ = p₂, тогда = ,

3. F₂ =

4. [F₂]= []=[Н]

5. F₂ = = 5000(Н) =5кН

F₂ -?

Таким образом, мы видим, что одно и то же давление можно создавать разной силой, действуя на разные площади. Именно этот принцип - использовать одинаковое давление при разных значениях площади и силы используется в гидравлических машинах и прессах, домкратах, подъёмных устройствах.

• Как вы думаете, какая цель будет стоять перед нами на этом уроке?

Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: рассмотреть устройство, принцип действия и практическое применение гидравлической машины и гидравлического пресса; научиться решать задачи на формулу гидравлического пресса.

Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока «Гидравлическая машина. Гидравлический пресс».

5. Этап усвоение новых знаний и способов действий

Газы и жидкости, находящиеся под давлением, нашли широкое применение в промышленной технике. Встречаются механизмы, работающие при помощи сжатой жидкости. Они называются гидравлическими (греч. «гидор» - вода, жидкость).

В задаче нами были получены результаты, которые можно использовать для объяснения работы таких устройств, как гидравлическая машина, пресс, домкрат, тормоз. При этом надо помнить, что если в таких устройствах, машинах используется жидкость, то можно рассмотреть принцип их работы на основе закона Паскаля.

Рассмотрим устройство гидравлической машины по рис. 132: основная часть - два цилиндра разного диаметра, снабжённые поршнем и соединённые трубкой. Пространство под поршнем заполнено минеральным маслом. Высота столбов жидкости в обоих цилиндрах одинаковы, пока на поршни не действует сила (закон сообщающихся сосудов).

Пусть на поршни действуют силы F₁ и F₂, а площади этих поршней - S₁ и S₂. Жидкость под поршнем находится в покое (равновесии), тогда по закону Паскаля давление покоящейся жидкости во все стороны передаётся одинаково, значит давление p₁ = p₂. Тогда можем записать = , откуда = .

Вывод: сила F₂ во столько раз больше силы F₁, во сколько раз площадь большего поршня S₂ больше площади меньшего поршня S₁.

Вернёмся к условию нашей задачи: пусть даны были площади поршней и силы, действующие на эти поршни. В задаче площадь большего поршня в 10 раз больше, и сила, действующая на этот поршень, то же оказалась в 10 раз больше: 5000Н и 500Н.

Вывод: с помощью гидравлической машины можно малой силой уравновесить большую силу, т.е. получить выигрыш в силе .

Теперь можно объяснить, например, как водитель может при замене колеса поднимать автомобиль массой 1-1,5 тонны. Он использует устройство - домкрат, который позволяет получить выигрыш в силе.

Есть и другие технические устройства, с помощью которых можно получать выигрыш в силе: гидравлический пресс. Гидравлический пресс используют там, где небольшой силой давления получают значительные усилия: штамповка металлических деталей, изготовление деталей из пластмасс, прессовка фарфора, склейка фанеры; производство пищевых продуктов: при извлечении растительного масла из семян, сока из фруктов.

Рассмотрим устройство гидравлического пресса по рис. 133: прессуемое тело - 1 кладут на больший поршень - 2; малым поршнем - 3 создают большое давление на жидкость, которое по закону Паскаля передаётся без изменения по всем направлениям. Т.к. поршень 2 больше, то и сила, действующая на тело 1, будет действовать больше. При этом тело будет упираться в платформу и сжиматься.

6. Этап обобщения и закрепления нового материала

упр.23(1)

Дано:

СИ

Решение:

S₁ =1,2cм²

S₂ =1440cм²

F₁ = 1000Н

g = 9,8

0,00012м²

0,144м²

1. =

2.F₂ =

3. F₂=g·m, тогда m=

4. [F₂]= []=[Н]

[m]= []=[кг]

5. F₂ = = 12000000(Н) =12000кН

m = =122448 (кг) ≈120000 (кг)

F₂ -?

m₂ -?

7.Контроль и самопроверка знаний

Использование презентации: вывести правильные ответы.

8. Рефлексия

• Что вам понравилось на сегодняшнем уроке?

• Что не понравилось?

• Достигли ли Вы тех целей, которые поставили в начале урока?

• А теперь давайте выставим оценки.

Домашнее задание: § 46, упр. 22(3), Л. № 498.

Повторить: §33-46; Л.№450, 468,488,518,520,532

(Л.№453, 458, 472,488,518,520,529,532,576)