Цель: Изучить физические основы работы и устройства гидравлических машин.
Задачи:
Образовательная:
- Применить имеющиеся знания к объяснению принципа действия технических устройств.
- Создать условия для понимания особых свойств работы гидравлического домкрата и пресса.
Развивающая:
- Создать условия для активизации познавательной деятельности.
- Развивать способности учащихся грамотно выражать свои мысли.
Воспитательная:
- Развивать познавательный интерес к предмету, показать значение физики для развития техники.
- Развивать навыки коммуникативного общения
Ход урока
Проверка домашнего задания
На предыдущих уроках мы с вами изучили давление твёрдых тел, методы его расчёта, способы и необходимость на практике увеличивать или уменьшать это давление. Не менее важно было знать, как измеряется гидростатическое давление. Подводные лодки, аквалангисты, водолазы и т.д. постоянно испытывают это колоссальное давление. И, наконец, давление газов и, прежде всего, нашей атмосферы. Ведь мы с вами живём на дне воздушного океана и жизненно важно вести мониторинг атмосферного давления. На предыдущем уроке, мы с вами научились измерять давление, как большее атмосферного, так и давление меньшее атмосферного, что одинаково важно в технике. Вот и покажем свои знания по всем этим уже изученным вопросам.
Тема нашего сегодняшнего урока гидравлические машины.
(Слайд 1).
Переведите единицы измерения мм.рт.ст. в Па. (Слайд 3)
Для понимания многих явлений требуется знание одного из важнейших законов природы - закона Паскаля.
(Слайд 4)
Кто знает формулировку закона Паскаля, поднимите руку.
Мы с вами повторили:
1) Как передаётся давление в жидкости.
2) Как его рассчитать.
3) Как при этом, зная давление, рассчитать силу давления.
Все эти 3 задачи являются главными в работе одной из самых "сильных" машин, которая легко штампует кузова, крылья, двери не только легковых, но и грузовых автомобилей, делает многие и многие тяжёлые работы в сельском хозяйстве, промышленности и даже у папы в гараже.
Кто догадался, как же называются эти машины?
Гидравлические машины.
Сначала посмотрим, как они выглядит на модели. (Приложение 3) (Приложение 2)
Кто сможет описать его устройство?
Гидравлический пресс состоит из двух цилиндров и свободно перемещающихся поршней разной площади сечения, соединённых трубкой заполненной минеральным маслом. В тетради ученики делают принципиальную схему гидравлической машины, повторяя правило (алгоритм) описания устройства пресса. Презентация 1 (Слайд 7)
Пусть F1- сила, действующая на малый поршень с площадью S1. Тогда давление, которое малый поршень производит на жидкость равно:
p1=F1/S1
Это давление по закону Паскаля передаётся по всем направлениям одинаково. Следовательно, и на больший поршень производится точно такое же давление p2 = p1. Теперь можно посчитать, какая сила давления действует на больший поршень: F2= p2S2.
Проведём простейший расчёт силы давления, которую развивает больший поршень. Из него будет следовать полное понимание того, зачем построена эта сильная машина. (Числа подбираются эффектные и простые с тем, чтобы учащиеся легко справились с расчётом выигрыша в силе почти устно. Иначе за тяжёлыми расчётами они не смогут разглядеть суть дела).
Отношение F2/F1= S2/S1 называется выигрышем в силе.
Современные гидравлические прессы дают возможность получить выигрыш в силе в несколько тысяч раз.
Посмотрим, с какой силой нужно действовать, чтобы поднять, машину, мотоцикл находим массу, с помощью которой уравновесятся различные тела. Приложение 4
Какой вывод можно отсюда сделать? Презентация 1 (слайд 9)
Где применяются такие устройства? (слайд 11,12)
Итак, мы познакомились с принципом действия, устройством и применением гидравлического пресса. Теперь проверим себя, чему научились на этом уроке. (Приложение 5)
Подводя итоги урока, дети делают выводы, что гидравлические механизмы необходимы в жизни человека.
Они позволяют добиваться выигрыша в силе. Приложение 1
Выставление оценок и объявление домашнего задания.
Литература.
- Перышкин А.В. Физика 7 класс - М.: "Дрофа", 2009.
- Волков В.А., Полянский С.Е. Поурочные разработки по физики 7 класс - М.:"ВАКО" 2009.
- Перышкин А.В. Сборник задач по физике 7-9 класс -М.: издательство "Экзамен" 2006.