Гидравлический пресс
план-конспект урока по физике (7 класс)

План-конспект урока по физике

Урок №                                     Класс: 7                                           Дата______

Тема: Гидравлический пресс.

Цель урока:

 Образовательная: изучить физические основы устройства и работы гидравлической машины и  практическое применение гидравлического пресса;

Развивающая:  Способствовать развитию творческой активности, познавательного интереса, умения анализировать и обобщать полученные знания, развивать диалоговую речь.

Воспитательная: создание благоприятной обстановки на уроке через учет

  психофизиологических особенностей учащихся,  воспитывать аккуратность;  способствовать воспитанию умений и навыков рационального   использования своего времени, планирования своей деятельности.

Планируемые УУД:

Личностные: проявлять навыки самообразования, информационной культуры, включая самостоятельную работу с книгой; Метапредметные:  работать с текстом научного содержания, выделять главную мысль, обобщать информацию.

Предметные: развитие пространственного, логического мышления, творческого потенциала личности.

Тип урока:  изучение нового материала

Оборудование: электронная презентация, карточки с вопросами, карточки с задачами.

Ход урока.

1.Организационный момент: Приветствие, проверка наличия учащихся в классе. Проверка домашнего задания.

2. Актуализация базовых ЗУН.

1. Фронтальный опрос.(каждый вопрос записан в виде карточки, каждый уч-ся выбирает карточку и отвечает на вопрос).              

Вопросы ученикам:

1.Что называют давлением?

2.Как определяют давление?

3.В каких единицах измеряется давление?

4.Каким прибором измеряется давление?

5.Дайте характеристику твердого тела.

6. Дайте характеристику жидкости.

7.Приведите примеры сообщающихся сосудов.

8 .Сформулируйте закон Паскаля.

9. Дайте характеристику газообразным веществам.

10. На каком опыте можно показать, что действие силы зависит от площади опоры?

2.  Задание: Соотнеси: (работа с раздаточным материалом).  

А)  название формулы к самой формуле;

Б) буквенное обозначение  с единицей измерения.

3. Задание. Если утверждение верно – напиши «да», если – неверно, то напиши «нет»

1. Вес тела измеряется в Н.

2. Масса 30 г=0,03 кг.

3. Вес тела находим по формуле  Р=mg.

4. Формула давления - p = 

5. Давление  производимое на жидкость или газ, передается в любую точку неодинаково во всех направлениях.

6. 7. Единица измерения площади – м2 .

8. Единица измерения давления - кг/м3 .

9.Автомобиль и человек создают равную силу давления. Автомобиль и человек оказывают  равное давление.

Подведение итогов по ответам учащихся, выведение среднего балла.

3.  Изучение нового материала.  

А сейчас  рассмотрим устройство и принцип действия  машины. Как называется устройство? Учащиеся отвечают: гидравлический пресс.

Гидравлическая (от греческого гидравликос- водяной) машина состоит из двух цилиндров разного диаметра, внутри которого могут перемещаться поршни. Пространство 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, пока снова не установится равновесие.

На слайде мы видим, что заяц, сидящий на одном поршне гидравлической машины уравновешивает двух зайцев, сидящих на другом поршне. Почему? Давайте ответим на этот вопрос. Нарисуем схему гидравлической машины. (Учащиеся рисуют схему в тетради).

F1  и F2 – силы, действующие на поршни, S1 и S2 – площади поршней.

- На основе закона Паскаля, что мы можем сказать о давлении р1 и р2?

- Чему равно давление под малым поршнем?

- Чему равно давление под большим поршнем?

- Следовательно,  =, откуда, при помощи математических преобразований, получаем, что =.

Вывод: сила F2 во столько раз больше силы F1, во сколько раз площадь большего поршня больше площади малого. (Все что на слайде учащиеся записывают в тетрадь).

Например, если площадь большого поршня 500 см2, а малого 5 см2 и на малый поршень действует сила 100 Н, то на больший поршень будет действовать сила, в 100 раз большая, т. е. 10 000 Н.

Таким образом, с помощью гидравлической машины можно малой силой уравновесить большую силу.

Отношение  показывает выигрыш в силе. Например, в приведенном примере выигрыш в силе равен 100.

Итак, мы можем ответить на вопрос: «Почему водитель легко меняет колесо?»

Ответ. Получается выигрыш в силе.

Гидравлическую машину, служащую для прессования (сдавливания), называют гидравлическим прессом.

Далее учитель на примере модели гидравлического пресса рассказывает принцип действия  (демонстрация видеофрагмента)

Прессуемое тело кладут на платформу, соединенную с большим поршнем. При помощи малого поршня создается большое давление на жидкость. Это давление без изменения передается в каждую точку жидкости, заполняющей цилиндры. Поэтому такое же давление действует и на больший поршень. Но так как его площадь больше, то и сила , действующая на него будет больше силы, действующей на малый поршень. Под действием этой силы больший поршень будет подниматься. При подъеме этого поршня тело упирается в неподвижную верхнюю платформу и сжимается. Манометр, при помощи которого измеряют давление жидкости, - предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда давление превышает допустимое значение.

Из малого цилиндра в большой жидкость перекачивается повторными движениями малого поршня.

Гидравлические прессы применяются там, где требуется большая сила. Например, для выжимания масла из семян на маслобойных заводах, для прессования фанеры, картона, сена. На металлургических заводах гидравлические прессы используют при изготовлении стальных валов машин, железнодорожных колес и многих других изделий. Современные гидравлические прессы могут развивать силу в сотни миллионов ньютон.

Миллионы автомобилей оборудованы гидравлическими тормозами. Десятки и сотни тысяч экскаваторов, бульдозеров, кранов, погрузчиков, подъемников оборудованы гидравлическим приводом.

В огромных количествах используются гидравлические домкраты и гидропрессы в самых различных целях – от напрессовки на вагонные колесные пары бандажей до подъема ферм разводных мостов для пропуска судов на реках.

4. Первичная проверка понимания учащимися нового материала

Решение задач: (одну задачу учитель сам объясняет решение задачи, учащиеся записывают в тетрадь).

1. Какую силу надо приложить к меньшему поршню площадью 1 м2, чтобы поднять тело весом 500 Н, находящееся на поршне площадью 5 м2?
2. В гидравлическом прессе площадь малого поршня 2 см2, большого– 200 см2.Сила малого поршня 400Н, большого 36кН. Каков выигрыш в силе?
3. Площадь малого поршня равна 10 см2, а площадь большого поршня  200 см2.  Какая сила действует  на малый поршень, если на большой поршень действует сила  25 кН? Рассчитайте выигрыш в силе.

5. Закрепление полученных знаний.

1.Фронтальный опрос.

Вопросы:

1.Какой закон используется в устройстве гидравлических машин?

2.Что является основной частью гидравлической машины?

3.От чего зависит выигрыш в силе гидравлической машины?

4.Для чего используют гидравлический пресс?

2.Если остается время, можно коллективно разобрать решение нескольких качественных задач:

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 налить воду?

4. Почему в гидравлических машинах применяют масло, а не воду?

6. Рефлексия. Итог урока.

Возвращаясь к целям урока, выяснить с учащимися, достигнута ли она.

Объявить учащимся оценки за работу на уроке.

1. Что интересного запомнилось вам на уроке?
2. Что оказалось для вас полезным?
3. Как вы оцениваете свою деятельность, активность на уроке?
4. На какие вопросы вы не получили ответа?

7. Домашнее задание: § 45. Упр. 28. Задание 32.

Творческое задание: Создать модель гидравлической машины, используя шприцы разного диаметра и соломинку для коктейля