Поурочные разработки по Физике 7 класс к учебникам Перышкина А. В. и Громова С. В. Гидравлический пресс - Давление твердых тел, жидкостей и газов

Поурочные разработки по Физике 7 класс к учебникам Перышкина А. В. и Громова С. В.

Гидравлический пресс - Давление твердых тел, жидкостей и газов

Цель урока: изучить физические основы работы и устройства гидравлического пресса.

Оборудование: действующая модель гидравлического пресса; схема гидравлического пресса (демонстрационная таблица).

Ход урока

I. Проверка домашнего задания

При проверке домашнего задания. Один ученик объясняет решения задач 586-586. Затем второй объясняет решения задач 596-598.

Объясните опыт. Взять две пробирки, входящие друг в друга. В большую пробирку налить воды и вставить меньшую. Прибор перевернуть. Вода вытекает по каплям, а внутренняя пробирка поднимается в вверх. Почему?

II. Демонстрация работы гидравлического пресса

Перед началом объяснения нового материала желательно продемонстрировать действие гидравлического пресса.

III. Изучение нового материала

Изучив работу гидравлического пресса на практике, следует заметить, что в основе работы этой машины лежит закон Паскаля.

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 и F₂— силы, действующие на поршни, a S₁ и S₂— площади поршней, то давления под поршнями будут равны:

По закону Паскаля эти давления должны быть равны, следовательно:

Р₁ = Р₂

тогда:

Согласно (1) сила F₂ во столько раз больше чем F₁, во сколько раз площадь большего поршня S₂ меньше площади малого поршня S₁. Становится понятным, почему при помощи пресса можно, действуя малой силой F₁ развивать большие усилия.

Например:

Пусть

Тогда:

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 лает выигрыш в работе — вспомните «золотое правило механики».

Область применения этих 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.

IV. Решение задач

Если на уроке остается время, можно коллективно разобрать решение нескольких качественных задач, например:

1. Будет ли действовать гидравлический насос на космической орбитальной станции?

2. Будет ли гидравлический пресс работать на Луне? Будет ли какая-нибудь разница в его работе на Луне по сравнению с работой на Земле?

3. Изменится ли давление, производимое при помощи гидравлического пресса, если вместо масла в него налить воду?

Домашнее задание

§ 47; задачи: №№ 498-500, 502.

Экспериментальное задание. Сконструируйте автоматическую поилку для кур.