Педагогика \ Методика преподавания физики в средней школе

Тиск твердих тіл, рідин і газів: Плани-конспекти урокiв з фізики, страница 5

3. Гідравлічнийпрес.

4. Використаннягідравлічнихмашин.

Перевірка знань

1.  Чи справджується закон сполучених посудин в умовах невагомості? Поясніть свою відповідь.

2.  Поясніть принцип дії фонтана.

3.  Як за допомогою довгої гумової трубки з прозорими наконечниками перевірити горизонтальність проведеної на стіні прямої лінії?

Виклад нового матеріалу

На початку уроку варто продемонструвати дослід, у якому вчитель за допомогою гідравлічного преса згинає металевий стержень або дефор­мує дерев'яний брусок і пояснює, звідки взялося таке «підсилення» м'язів руки, яка діє на малий поршень преса.

Найпростіша гідравлічна машина складається з двох циліндрів, у яких розташовуються поршні. Циліндри з'єднані трубкою і заповне­ні мінеральним маслом. Із допомогою учнів треба з'ясувати: сила, що діє на менший поршень, створює тиск, який відповідно до закону Пас­каля передається в більший циліндр і діє на більший поршень, підні­маючи його вгору. Рух цього поршня припиниться, якщо до нього при­класти певну силу. Значення цієї сили можна розрахувати, знаючи із закону Паскаля, що тиск рідини в обох циліндрах буде однаковим. На підставі цього можна дістати співвідношення:

.

Отже, сили, що діють на зрівноважені поршні гідравлічної машини, пропорційні площам цих поршнів.

Відношенняпоказує виграш у силі. Змінюючи площі поршнів, можна змінювати значення цих сил. Гідравлічну машину, що служить для пресування, називають гідравлічним пресом. Гідравлічні преси за­стосовуються там, де потрібна велика сила. Наприклад, на металургій­них заводах гідравлічні преси використовують у виготовленні багатьох виробів.

Для закріплення вивченого матеріалу корисно розглянути схему гідравлічного гальма автомобіля. Бажано, щоб учні самі знайшли в ньому елементи гідравлічної машини і пояснили дію гідравлічно­го гальма.

Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу

1.  Які фізичні закони лежать в основі дії гідравлічної машини?

2.  Чому в гідравлічній машині використовують рідину, а не газ?

3.  Із яких частин складається гідравлічна машина?

4.  За якої умови гідравлічна машина дає виграш у силі?

5.  Який виграш у силі дає гідравлічна машина?

Задачі, розв'язувані на уроці

1.  На менший поршень гідравлічної машини площею 2 см2 діє сила 50 Н. Яку силу тиску створюватиме більший поршень, площа якого 100 см2?

2.  На більший поршень гідравлічного преса площею 2 дм2 діє сила 10 Н. Знайти силу тиску меншого поршня гідравлічного преса площею 4 см2. (П: № 2 із впр. до § 45.)

2. Якщо на менший поршень гідравлічного преса діє сила 80 Н, то на більший поршень площею 2400 см2 передається сила тиску 32 кН. Якою є площа меншого поршня? (П: № 3 із впр. до § 45.)

До конспекту учня

Гідравлічна машина дає виграш у силі в стільки разів, у скільки площа її більшого поршня є більшою від площі меншого поршня:

.

Гідравлічну машину, що служить для пресування, називають гідра­влічним пресом.

Домашнє завдання

1.  П: § 45.

2.  П: № 1, 2 із впр. до § 45.

3.  Д: підготуватися до самостійної роботи № 17.

Самостійна робота № 17 СПОЛУЧЕНІ ПОСУДИНИ. ГІДРАВЛІЧНІ МАШИНИ

Початковий рівень

1.  Сформулюйте правило «поводження» однорідної рідини в сполучених посудинах.

2.  Як розташовуються поверхні різнорідних рідин у сполучених посудинах?

Середній рівень

1.  Дві посудини, зображені на рисунку, наповнені водою до одного рівня. Чи буде переливатися вода з однієї посудини в другу, якщо відкрити кран? Чому?

2.  Чи є справедливим закон сполучених посудин в умовах невагомості?

Достатній рівень

1. а) Чи зміниться тиск, який створюється за допомогою гідравлічного

преса, якщо замість масла в нього налити воду? б) На малий поршень гідравлічного преса створюють тиск, який до­рівнює 600 кПа. З якою силою тисне великий поршень, якщо його площа 1000 см2? (Відповідь: 60 кН.)

2. а) У чашку з кавою всипали дві ложки цукру. Чи змінився після цього тиск на дно чашки?

б) Площа меншого поршня гідравлічної машини дорівнює 10 см2, і на нього діє сила в 200 Н. Площа більшого поршня дорівнює 200 см2. Яка сила діє на більший поршень?

Високий рівень

1.  У циліндричних сполучених посудинах міститься вода. Площа поперечного перерізу широкої посудини в 4 рази більша, ніж вузької. У вузьку посудину наливають гас, що утворює стовп висотою 20 см. На скільки підвищиться рівень води в широкій посудині й опуститься у вузькій? (Відповідь: 3,2 см; 12,8 см.)

2.  Після доливання в ліве коліно U-подібної трубки з водою 25-сантиметрового шару легкої рідини рівень води в правому коліні трубки піднявся на 10 см. Якою є густина долитої рідини?

УРОК 8/37. АТМОСФЕРНИЙТИОК

Метауроку:   сформулюватипоняттяпроатмосфернийтискіпояснити йогоіснуваннянапідставімолекулярно-кінетичнихуявлень; навчитиучніврозпізнаватиявищаприроди, зумовлені атмосфернимтиском.

Типуроку,  комбінований.

Демонстрації:   1. Підніманняводивтрубцізапоршнем (рис. 4.19 підруч­ника).

2.  Дослідізмагдебурзькимипівкулями (рис. 4.21 підручника).

3.  Діяпіпетки.

4.  Утримуванняводивперевернутійсклянці, закритійаркушемпаперу.

Планвикладуновогоматеріалу.1. СкладатмосфериЗемлі.

2. Атмосфернийтиск.

3.  Досліди, щопідтверджуютьіснуванняатмосферноготиску.

4.  ДослідТоррічеллі.

Перевірка знань

Самостійна робота № 17 «Сполучені посудини. Гідравлічні машини».

Виклад нового матеріалу

Про існування атмосфери учні знають не тільки з життєвого досві­ду, але й з уроків природознавства і географії. Завдання вчителя — по­глибити наявні в школярів відомості на основі здобутих ними знань про молекулярну будову газів. Молекули газів, що входять до складу ат­мосфери, перебувають у безперервному хаотичному русі й утримують­ся поблизу поверхні Землі силою тяжіння. Хаотичний постійний рух молекул і спричинює появу атмосферного тиску. Унаслідок дії сили тяжіння верхні шари повітря, подібно до води в морі, стискають ниж­ні шари. Повітряний шар, що прилягає безпосередньо до Землі, стис­нений найбільше і згідно із законом Паскаля передає тиск, який діє на нього, в усіх напрямах. У результаті цього земна поверхня піддається тиску всієї товщі повітря, або, як зазвичай говорять, зазнає атмосфер­ного тиску. Для того щоб зовсім залишити Землю, молекули, як і кос­мічний корабель, повинні мати швидкість, не меншу від 11,2 км/с. Се­редня ж швидкість молекул повітряної оболонки Землі є значно мен­шою, ніж ця космічна швидкість. Тому більшість їх «прив'язана» до Землі силою тяжіння, лише мізерно мала кількість молекул летить у космічний простір, залишаючи Землю.

Скачать файл