Изучение
нового материала
В течение всей своей истории человек учился у природы, копировал
её изобретения, чтобы открыть новые технические принципы и на их основе
создать новые интересные устройства. Одним из примеров такого устройства
является гидравлический пресс.
Почему именно гидравлический?
Слайд 3 – гидравликос.
Гидравликос - в
переводе с греческого языка водяной. Следовательно, это машина, работающая на
законах, присущих воде. Давайте поговорим немного о роли воды в жизни живых
организмов.
Слайд 4 – загадка воды.
Существует
много загадок воды, вот одна из них:
“На
первый взгляд тут все не в норме,
Но нам доказано давно,
Что независимо от формы
Давленье жидкости на дно”
Слайд 5 – «силушка богатырская».
(учитель показывает пружину из набора
для демонстрации работы гидравлического пресса)
Ребята вот пружина, нужно ее сжать и
удержать в сжатом положении несколько секунд. Кто хочет попробовать
справиться с этим заданием?
Не так уж это и просто, сжать пружину…
Правда, ребята?
Друзья, в своей жизни человек часто
сталкивается с задачами, в которых требуется использовании силы. Но, к
сожалению, возможности человека не безграничны. Поэтому приходится идти на
хитрость и использовать для достижении цели особые устройства, которые
позволяют увеличить силы человека.
С одним из таких устройств мы познакомимся на этом уроке.
Запишите в тетради число и тему урока:
“Гидравлический пресс”.
Ребята, в тетради записываем
определение: гидравлический пресс – это устройство, позволяющее получить
большой выигрыш в силе, прилагая незначительные усилия.
Слайд 6 – определение гидравлического
пресса.
А теперь познакомимся поближе с
устройством гидравлического пресса.
Слайд 7 – принципиальная схема
гидравлического пресса.
(рассказывает об устройстве, указкой
показывая основные элементы конструкции)
Основой любого гидравлического пресса
является сообщающийся сосуд особой формы. Этот сосуд состоит из двух
цилиндров разного диаметра, сообщающихся между собой трубкой. Этот сосуд
наполняется жидкостью: водой, маслом и др. Жидкость на греческом языке звучит
как “Гидор” - отсюда и название пресса “гидравлический”. В цилиндры
помещаются плотно прилегающие поршни, соответственно площади у поршней не
одинаковые. Тот поршень, который находится в цилиндре с меньшей площадью
сечения, называют малым, тот, который в цилиндре с большей площадью сечения –
большим.
Откуда же все-таки берется выигрыш в
силе? Работа гидравлического пресса основана на законе Паскаля. Давайте
вспомним его…
Слайд 8 – выигрыш в силе.
Если на поршень с площадью S1 малого
цилиндра надавить с силой F1, то давление под поршнем
будет равно
На том же уровне в большем цилиндре
давление тоже будет равно p1, поскольку оно передастся
по жидкости из одного сосуда в другой. Однако если площадь большего поршня
будет равна S2, то сила действия жидкости на этот поршень
будет равна
Таким образом, если больший поршень по
площади в 10 раз больше малого поршня, то, воздействуя с силой 1 Н
на левый поршень, мы сможем создать усилие на правый поршень в 10 раз
больше, то есть поднять груз, прикладывая усилие в 10 раз меньше его
веса.
Слайд 9 – решим задачу.
Чтобы проверить, действительно ли верна
выведенная нами формула предлагаю сейчас решить задачу. Площадь меньшего
поршня гидравлического пресса – 10 см2. На него действует сила 300
Н. Площадь большего поршня – 200 см2. Какая сила действует на
больший поршень?
отношение показывает выигрыш в
силе.
Теперь давайте
рассмотрим как работает настоящий гидравлический пресс (он уже расположен
на демонстрационном столе - указать) и с его помощью попробуем сжать
и удерживать в сжатом состоянии эту пружину (ту, которую вначале
объяснения нового материала сжать ученикам не удалось). Обратите
внимание, гидравлический пресс состоит из двух цилиндров, сообщающихся между
собой (указать), внутри цилиндров малый и больший поршни (указать).
Прессуемое тело, в нашем случае это пружина, кладут на платформу, соединенную
с большим поршнем (установить пружину на платформу). Для продолжения
опыта мне потребуется помощь (вызвать тех, кто пробовал сжимать пружину). Помоги
мне, нажимай на рукоятку до тех пор, пока пружина не начнет сжиматься. (пока
ученик работает с устройством, еще раз проговорить как работает
гидравлический пресс). При помощи малого поршня создается большое
давление на жидкость, которое без изменения передается в каждую точку
жидкости, что находится в цилиндрах. По закону Паскаля это давление будет
действовать и на поршень в большем цилиндре. Под действием этой силы больший
поршень поднимается – это вы сейчас наблюдаете. Посмотрите, при подъеме пружина
упирается в неподвижную верхнюю платформу и сжимается. Скажи (обратиться
к ученику) легче ли теперь сжимать эту пружину? (поблагодарить,
попросить сесть на свое место).
Закрепление
Как вы думаете, ребята, широко ли
используют это устройство в повседневной жизни?
Версии учеников.
Оказывается, гидравлический пресс очень широко
используется и в промышленности и в повседневной жизни.
Слайд 10, 11, 12, 13 – применение.
|
Ученики тянут руки, пробуют по очереди сжать пружину, но справиться
с заданием не получается…
Ученики соглашаются
Гидравлический
пресс.
Гидравлический пресс – это устройство, позволяющее получить
большой выигрыш в силе, прилагая незначительные усилия.
Ученики проговаривают – давление производимое
на жидкость или газ передается одинаково и по всем направлениям.
Дано:
СИ Решение
=10 0,001
=300 Н
=200 0, 2
-? =
= 60000Н=60кН
=200
выигрыш в силе.
Ответ:
60кН
Гидравлический пресс очень широко
используется и в промышленности и в повседневной жизни.
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.