Урок Гидравлическая машина. Гидравлический пресс
методическая разработка по физике (7 класс) на тему

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)

упр. 22 (2)

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.

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)

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)