Конспект урока «Гидравлический пресс» по физике

Учитель: Цечоева З.Х.

22.02.2011 г.

Неделя физики

ТЕМА: «Гидравлический пресс»

ЦЕЛИ УРОКА:

- изучить свойство и назначение гидравлического пресса;

-изучить физические основы работы гидравлического пресса;

-рассмотреть возможные направления применения

гидравлических машин человеком.

Оборудование: схема гидравлического пресса (демонстрационная

таблица), карточки с тестами.

ПЛАН УРОКА:

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания.

III. Актуализация опорных знаний.

IV. Изучение нового материала.

V. Закрепление нового материала.

VI. Выводы урока.

VII. Рефлексия

VIII. Домашнее задание.

Ход урока:

I.Организационный момент.

В качестве разминки выдаются карточки с загадками о физических приборах и природных явлениях.

На стене весит тарелка,

По тарелке ходит стрелка. Две сестры качались,

Нам погоду узнает. (барометр) Правды добивались.

А когда добились,

Никто его не видывал, То остановились.(весы)

А слышать – всякий слыхивал

Без тела, а живет оно, Сначала – блеск,

Без языка - кричит.(эхо) За блеском – треск

За треском– плеск.

Что с земли не поднимешь?(тень) (молния,гром,дождь)

II.Проверка домашнего задания.

1)Упр.22(2)(решение задачи объясняется учеником у доски)

Дано: Решение:

р =101300 Па р= ρ g h

ρ =800 кг/м h=р:(ρ g)

ρ =13600 кг/м hспирта=101300 : (800 9,8)=12,9=13 м

g=9,8 м/c hртути= 101300: (13600 9,8)=0,76 м=76 см

Найти:

hспирта- ? hртути- ? Ответ:13 м;76 см.

2)Опрос класса по теме «Поршневой жидкостный насос».

III.Актуализация опорных знаний.

Задачи (устно)

1)Куда бы вы перелили сок из литровой банки, чтобы его давление на дно сосуда стало больше: в пятилитровую кастрюлю или в литровую бутылку? Почему?

(ответ: в литровую бутылку,т.к. давление на дно и стенки сосуда зависит от плотности жидкости и высоты столба h: р= ρ g h ,то значит ,что в литровой бутылке высота жидкости будет больше ,а следовательно и давление на дно сосуда больше).

2)В каком из сообщающихся сосудов(1,2,3) указанно правильное расположение уровней жидкости?

1 2 3

(ответ:1)

3)Два сосуда ,1 и 2, заполнены одинаковой жидкостью. Кран закрыт.Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой если открыть кран?

1 2

(ответ: да, будет переливаться из сосуда 2 в сосуд1)

4)Если атмосферное давление 780 мм.рт.ст., какова высота ртути в трубке Торричелли.

(ответ:780 мм.).

IV.Изучение нового материала.

В основе работы гидравлического пресса лежит закон Паскаля: «Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменения во всех направлениях».

Гидравлический пресс состоит из двух цилиндров разного диаметра, внутри цилиндров могут перемещаться поршни. Цилиндры соединены трубкой. Пространство цилиндров заполнено минеральным маслом. Так как два цилиндра- сообщающиеся сосуды, то при отсутствии нагрузки на поршни, жидкость устанавливается в цилиндрах на одном уровне.

Если на один из поршней положить груз, то жидкость

начнет перемещаться до тех пор, пока снова не

установится равновесие .

Если F1 F2 –силы , действующие на поршни, а S1 S2 – площади поршней, то давления под поршнями будут равны: р1=F1:S1; р2=F2: S2

По закону Паскаля эти давления должны быть равны, следовательно: р1=р2

Тогда: F1:S1= F2: S2 или F2:F1= S2:S1

Согласно этому сила F2 во столько раз больше , чем F1 , во сколько раз площадь большого поршня S2 больше площади малого поршня S1 .

Становится понятным , почему при помощи пресса можно, действуя малой силой F1 развивать большие усилия. Например: пусть F1=50 Н; S1=5 см²; S2= 1000 см².

Тогда : F2:F1= S2:S1 F2= (F1 S2):S1=50Н 1000см²:5см²=10000Н.

Отношение F2:F1 показывает выигрыш в силе. Машины, которые реализуют описанный принцип работы, называются гидравлическими машинами, а те, которые служат для прессования – гидравлическими прессами.

Важно, что гидравлическая машина, давая выигрыш в силе , никогда не дает выигрыш в работе- вспомните «золотое правило механики».

Область применения машин достаточно широкая. Это – промышленность, сельское хозяйство, различные виды гидравлических приборов и тормозов. Современные гидравлические прессы могут развивать усилия в десятки и сотни миллионов Ньютонов.

V.Закрепление нового материала.

Решить тесты всем классом (третий вариант). Тесты раздать каждому ученику .

ВАРИАНТ №3

1.Чем меньше площадь поршня, тем…

А) Большая сила на него действует. Б) Меньшая сила на него действует.

2.На большой поршень действует сила 300 Н, а на малый поршень сила 30 Н.Какой выигрыш в силе дает гидравлическая машина?

А)600 Б)30 В)18000 Г)0,05 Д)10

3.Площадь большого поршня 300 см ². Какова площадь малого поршня гидравлической машины, если она дает выигрыш в силе в 30 раз.

А)4500 см² Б)10 см² В)30 см² Г)150 см²

4.Площадь большого поршня 240 см² , а малого 12 см² . Какой выигрыш в силе дает гидравлическая машина?

А)120 Б)20 В)8 Г)2800

(ответы:1Б,2Д,3Б,4Б)

Самостоятельная работа по вариантам.

ВАРИАНТ №1.

1.Какой закон используется в устройстве гидравлических машин?

А) Закон всемирного тяготения Б)З-н Паскаля В)З-н Ломоносова Г)З-н Ньютона

2.Выигрыш в силе, даваемый гидравлической машиной зависит…..

А) От рода жидкости, заполняющей машину. Б) От силы, приложенной к поршню.

В) От площади малого поршня. Г) От площади большого поршня. Д) От отношения площадей большого и малого поршня.

3. Площадь большого поршня 120 см², а малого 15 см². Какой выигрыш в силе дает гидравлическая машина?

А)120 Б)15 В)8 Г)0,125 Д)1800

4. На малый поршень действует сила 40 Н. Какая сила действует на большой поршень гидравлической машины, если она дает выигрыш в силе в 20 раз?

А)800 Н Б)2 Н В)20 Н Г)40 Н Д)0,5 Н

5. В гидравлическом прессе на большой поршень площадью 30 см² действует сила 900 Н.Какова площадь малого поршня , если на него действует сила 150 Н?

А)4500 см² Б)0,00022 см² В)180 см ² Г)5 см² Д)0,0055 см²

ВАРИАНТ №2.

1.Основной частью гидравлической машины является….

А) Поршень. Б) Жидкость. В) Два цилиндра различного диаметра, соединенные трубкой. Г)Два цилиндра одинакового диаметра, снабженные поршнями.

2.Чем больше площадь поршня , тем…

А) Большая сила на него действует. Б) Меньшая сила на него действует.

3.На большой поршень действует сила 600 Н, а на малый поршень сила 30 Н. Какой выигрыш в силе дает гидравлическая машина?

А)600 Б)30 В)18000 Г)0,05 Д)20

4.Площадь большого поршня 150 см² . Какова площадь малого поршня гидравлической машины, если она дает выигрыш в силе в 30 раз?

А)4500 см² Б)5 см² В)30 см² Г)150 см² Д)0,2 см²

5.В гидравлической машине на малый поршень площадью 25 см² действует сила 300 Н. Какая сила действует на большой поршень площадью 100 см²?

А)1200 Н Б)750000 Н В)75 Н Г)8,33 Н Д)0,12 Н

(ответы:

В-1:1Б, 2Д, 3В, 4А, 5Г;

В-2:1В, 2А,3Д,4Б,5А)

VI.Выводы урока

- в основе работы гидравлического пресса лежит закон Паскаля: «Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменения во всех направлениях».

- гидравлическая машина, давая выигрыш в силе, никогда не дает выигрыш в работе

- область применения машин – промышленность, сельское хозяйство, различные виды гидравлических приборов и тормозов.

- современные гидравлические прессы могут развивать усилия в десятки и сотни миллионов Ньютонов.

VII. Рефлексия.

VIII..Домашнее задание.

§47 упр. 23(1,2)

Используемая литература:

1- Учебник 7 класса А.В.Перышкина, С.В.Громова

2- Поурочные разработки по физике В.А.Волков, С.Е.Полянский

3- Интернет-ресурсы .