Гидравлическая машина - ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

ЦЕЛЬ

Учащиеся должны усвоить, что гидравлическая машина — это технический объект, в основе работы которого лежит закон Паскаля, представляющий собой сообщающиеся сосуды разной площади поперечного сечения, закрытые поршнями, и дающие выигрыш в силе во столько раз, во сколько раз различаются площади поршней.

Учащиеся должны научиться разрабатывать принцип действия гидравлической машины; описывать действие гидравлического пресса, тормоза.

ВИД ДОСКИ

Гидравлическая машина

ФАКТ В жизни нужно усиливать воздействия, а жидкости при одинаковом давлении действуют с разной силой на поверхности разной площади.

ТЗ. Разработать устройство, дающее F₂ > F₁ с помощью жидкости.

КОНСТРУКЦИЯ

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

выигрыш в силе

рис. 128 — пресс, 129 (из учебника) — тормоз

Машина	Описание работы1
	Давим на малый поршень	Возвращаем в исходное положение
Пресс	7 открывается, 6 закрывается, жидкость давит на 2, тело 3 сжимается. Если давление больше нормы, то жидкость вытекает через клапан 5.	7 закрывается, поступает дополнительная жидкость через 6
Тормоз	Жидкость в сосудах 2, 3 давит на поршни, соединенные с 5. Тормозные колодки 4 прижимаются к колесу	Давление в 3 уменьшается, пружина 6 сжимается, колодки прижимаются к барабанам 5 и освобождают колесо

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Д/з. § 45 (4 — в таблице). Повторить изученные технические устройства: назначение, схема, элементы конструкции, описание работы______________­_________________

СЦЕНАРИЙ

Этап актуализации знаний

П. Что вы знаете о давлении жидкостей и газов? (Организует повторение по систематизирующей таблице 7.) В каких технических объектах используются эти свойства жидкостей и газов? (Организует описание работы приборов по рис. 122, 123, 125 и 126 учебника.) Назовите основные этапы разработки технических объектов? (В ходе беседы выписывает на доске основные этапы разработки технических устройств: постановка технической задачи (ТЗ), разработка принципа действия и построение схемы устройства, разработка конструкции, изготовление и испытание, определение области применения.) Назовите устройства, усиливающие воздействия. (Организует ответы по наглядно представленным графическим моделям простых механизмов — см. «Вид доски».) Сравните давление и силу давления на дно сосудов 1 и 2, если на поршни надавили с одинаковой силой. (Организует ответы учащихся и построение сил давления.)

Этап «разработки» технического объекта

П. Свойства жидкостей и газов таковы, что при одинаковом давлении силы давления по поверхности разной площади различны. Запишем этот факт. Сегодня наше «конструкторское бюро» продолжит работу. Нам предстоит разработать устройство, которое увеличивает силу воздействия с помощью жидкости или газа. Предположим, нужно поднять машину, действуя силой F₁ = 10 кН, но сила человека не превышает F₂ = 2 кН. Нужно разработать такое устройство, которое будет действовать силой F₂, если на него действовать силой F₁, в несколько раз меньшей. (Изображает на доске.) Запишите задачу. С чего начнем ее решение?

У. Нужно придумать принцип действия, т. е. выбрать свойства жидкости или газа, которые позволят увеличить силу воздействия и определить основные части прибора.

П. Какое же свойство жидкостей позволяет получить выигрыш в силе? Предложите схему прибора. Работаем по группам. У вас — 5 мин.

У. (Изображают схему технического объекта.) Ест давление жидкости увеличивается во всех точках одинаково, то сила давления зависит от площади тела, на которое давит эта жидкость. Нужно взять сообщающиеся сосуды разной ширины с поршнями, налить жидкость. На малый поршень подействовать силой F₁, тогда жидкость начнет давить на большой поршень. Давление жидкости увеличится во всех точках одинаково, а сила давления на большой поршень будет больше F₁.

П. (Дополняет схему.) Давление под малым поршнем равно давлению на большой поршень. (Записывает равенство.) Выразите давления pivip₂ через силы F; и F₂. Составьте выражение, связывающее силы F₁ и F₂. (Записывает левые части формул— см. «Вид доски».) У вас — 2 мин.

(Учащиеся записывают выражение для выигрыша в силе.)

Убедимся в том, что не ошиблись в выборе принципа действия. (Демонстрирует (при возможности) модель гидравлической машины.) Разработаны основные элементы усиливающего устройства: сообщающиеся сосуды разной площади сечения с поршнями. Следующий шаг?

У. Нужно предложить конструкцию технического объекта.

П. Откройте с. 114 учебника. На рис. 128 изображена конструкция гидравлического пресса. Как работает гидравлический пресс? Пресс приводится в действие движением малого поршня. Поэтому выясним, что происходит при надавливании на малый поршень и его возвращении в начальное состояние. (Записывает «Действие» и изображает графы таблицы. Организует работу с текстом учебника и рисунком 128. Делает записи в таблице.) Перенесите записи в тетради. Об области применения гидравлического пресса предлагаю прочитать в учебнике. (Выписывает на доске материал для чтения: с. 114 третий абзац со слов «Например» и с. 115 последний абзац параграфа.) Запишите «Область применения» и выпишите соответствующие сведения. У вас — 3 мин.

(Учащиеся называют отрасли, в которых применяют гидравлический пресс, записывают тему урока.)

Домашнее задание

П. На таком же принципе, как и гидравлический пресс, работает и гидравлический тормоз. Его устройство представлено на рис. 129 учебника, а элементы конструкции названы в вопросе 4. С работой тормоза разберитесь самостоятельно дома. Подготовьтесь к проверочной работе по изученным приборам. Повторите назначение, принцип действия и конструкцию приборов, включая барометры.

---

¹ Описание работы тормоза учащиеся выполняют дома.