Рабочий лист на урок физики в 7 классе по теме "Гидравлический пресс"
методическая разработка по физике (7 класс)

        Гидравлический пресс – это устройство, производящее усилие, которое многократно превосходит приложенное изначально. Машина предназначена для прессования под давлением. Основным узлом агрегата является поршень. В движение он приводится под воздействием масла или другого гидравлического состава. Самый простой пример применения гидравлического пресса – автомобильный домкрат. В промышленности он чаще всего используется на производственных линиях для штамповки разных изделий. В основе принципа работы устройства лежит закон Паскаля. Это самый востребованный тип промышленного пресса.

        Историческая справка. Изобретен гидравлический пресс в Англии в 1795 году. Автором столь эффективного и нужного механизма стал инженер Джозеф Брамах, который до этого уже получил признание общественности за изобретение унитаза со встроенным смывом. Поэтому иногда можно услышать, как механизм называют прессом Брама.  Изобретение получило всеобщее признание и способствовало основанию целого направления в физике – гидротехника. С тех пор многими инженерами оригинальная модель Брама была существенно доработана и модернизирована. В мире существует десятки вариаций, в основе которых заложен все тот же принцип, реализованный английским изобретателем.

Принцип действия гидравлического пресса. Термин обозначает соединенные между собой сосуды, внутрь которых залита вода или иная жидкость. Этот закон гласит, что жидкость внутри сосудов будет находиться на одном уровне. К примеру, если в один из таких сосудов долить воды, то ее уровень поднимется во всех остальных емкостях. Если в одном из сообщенных сосудов оказывать давление на поверхность воды, то вся система будет стремиться к равновесию и давление распределится. Отразится такое воздействие тем, что уровень жидкости в других емкостях поднимется. Здесь действует иной закон, который известен по имени ученого, который его сформулировал – Паскаля. Данный постулат гласит о том, что давление жидкости или газа распространяется во все точки одинаково.

Формула Паскаля. Где p — это давление, F — приложенная сила, S — площадь сосуда. Из нее видна прямопропорциональная зависимость между давлением и приложенным усилием. То есть, все логично: чем сильнее воздействовать, тем большим будет давление.

Принципиальная схема.

Если надавить на поршень, который находится в сосуде большего размера, то начинает работать закон Паскаля. То есть, давление равномерно распределяется по всему объему жидкости. Теперь пришла очередь закона сообщающихся сосудов. Согласно ему, давление должно компенсироваться. Соответственно, поршень в меньшей камере поднимется. Есть важный нюанс: в большом резервуаре поршень сдвинулся на одно расстояние, а в малом поднялся на высоту, которая будет в несколько раз больше.

Опытным путем и математическими расчетами несложно выявить закономерность. Расстояние перемещения поршней зависит от соотношения большей площади к меньшей. Точно такая же закономерность наблюдается и в обратном приложении силы. Только зависимость будет обратно пропорциональной. Именно такой принцип и положен в основу работы гидропресса. Результат напрямую зависит от соотношения площади большего поршня к меньшему.

Практическое применение нашел и обратный принцип. К примеру, он используется в гидравлических амортизаторах.

Работа в тетради.  Ответьте письменно на вопросы к тексту. Критерии: 8-10б – «5», 6-7б – «4»,       4-5б - «3», 0-3б – «2».

1. Выпишите определение гидравлического пресса. (1 б)
2. Каково назначение данного устройства? (1б)
3. Приведите примеры использования пресса (не менее двух примеров) (1б)
4. Кто считается изобретателем Пресса? (1б)
5. Какой закон лежит в основе действия пресса? (1б)
6. Зарисуйте схему гидравлического пресса. (1б)
7. Как рассчитать выигрыш в силе, который дает пресс?(1б)
8. Если в одном из сообщенных сосудов оказывать давление на поверхность воды, то что произойдет с уровнем жидкости во втором сосуде? (1б)
9. Перечертите таблицу в тетрадь и, если согласны с фактом, поставьте «+», если не согласны «-». (2б. – все верно или одна ошибка, 1б – 2ошибки, 0б – 3 и более ошибок).

Перечертите мишень в тетрадь и оцените вашу работу на уроке по шкале от 2 до 5 , поставив галочки в соответствующих секторах.