Тема: Поршневой жидкостный насос. Гидравлический пресс.
(Урок изучения нового материала).
Цель урока: изучить устройство и работу поршневого жидкостного насоса и гидравлического пресса.
Задачи урока:
образовательная –изучение устройства и назначения водопровода и поршневого жидкостного насоса, гидравлического пресса;
развивающая – формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, находить примеры сообщающихся сосудов в быту, технике, природе, развивать навыки самостоятельной работы с дополнительной литературой;
воспитательная – воспитание аккуратности, бережного отношения к оборудованию кабинета, умения слушать и быть услышанным.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор,
лабораторное оборудование: стаканы с водой, медицинский одноразовый шприц без игл с мелкими бусинками внутри.
ХОД УРОКА
1. Организационный момент ( 1 минута )
Здравствуйте! Как настроение. Готовы к уроку.
В течении урока я Вам буду задавать вопросы и будем решать задачи, а вы на полях будете ставить палочки. В конце урока по этим результатам выставим оценки. Начнем?
2. Целеполагание ( 5 минут )
На прошлом уроке мы с вами рассмотрели атмосферное давление.
1. Что называют атмосферным давлением?
(Давление которое оказывает воздушная оболочка на Землю и все тела называют атмосферным давлением).
Мы с вами изучили прибор для измерения атмосферного давления.
2. Как называется прибор для измерения давления? (Барометр – анероид)
А также рассмотрели зависимость атмосферного давления от высоты.
3. Как зависит атмосферное давление от высоты?
(С высотой атмосферное давление убывает в среднем на каждые 12 км подъема уменьшается
на 1 мм рт.ст.)
Для измерения давления больших или меньших атмосферного существуют другие приборы.
4. Как они называются? (Манометры)
5. Какие бывают?
(Жидкостный и металлический)
6. Где можно измерить давление жидкостным манометром?
(В сосуде с жидкостью)
7. Где можно измерить давление металлическим манометром?
( В баллоне с газом)
3. Актуализация знаний (5 минут)
1 вариант Водолаз опускается в море на глубину 90 м. Определите давление на этой глубине. Плотность морской воды 1030 кг/ м3. Р = 927 000 Па = 927 кПа | 2 вариант Определите давлении керосина если высота столба 1 м. Плотность керосина 800кг/м3. Р = 8000 Па = 8 кПа |
Изучение нового (20 минут)
Человечество не может существовать без воды. Вода - основной элемент нашей пищи. Потребителем воды являются промышленность, энергетика, сельское хозяйство и транспорт. На использовании воды основано санитарно-техническое оборудование жилищ (наличие ванн, душей, канализации, системы отопления и др.)
Инженерные сооружения, служащие для снабжения водой населения, а также заводов, фабрик и т. д., называются водопроводом.
А как поступает вода в водопровод?
Давайте обратимся к простым опытам.
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
1). Втянуть воду шприцем.
Вопрос: почему вода поднимается вслед за поршнем? (атмосферное давление, которое действует на поверхность воды, заталкивает ее в образовавшееся пустое пространство).
Наблюдение за бусинками.
Вопрос: почему бусинки поднимаются вверх? (давление внутри шприца меньше чем атмосферное давление)
2). Выпустить воду из шприца.
Наблюдение за бусинками.
Вопрос: почему бусинки лежат внизу? (давление внутри шприца больше чем атмосферное давление).
3). Наблюдение за тем, есть ли между поршнем и водой промежуток?
Вопрос: Что в нём находится? (безвоздушное пространство)
Вывод: Поршень должен плотно прилегать к стенкам трубки, иначе вода поднимется невысоко
4). Набрать воды в шприц и вынуть его из воды.
Вопрос: Вытекает ли вода? Почему? (нет, давит атмосферное давление)
5). Вынуть поршень из шприца с водой и наблюдать за тем, что вода вытекает
Вопрос: Почему? (давление в поршне и атмосферное давление одинаковы)
Вывод: Шприц – простейший насос.
Схема устройства водопровода показана на рисунке 125. С помощью насоса 2 вода поступает в большой бак с водой, находящийся в водонапорной башне 1. От этой башни вдоль городских улиц на глубине примерно 2,5 м проложены трубы, от которых в каждый отдельный дом идут специальные ответвления, оканчивающиеся кранами. Эти краны не могут располагаться выше уровня воды в баке водонапорной башни, так как иначе вода до них доходить не будет.
В бак водонапорной башни вода подается насосами. Это, как правило, центробежные насосы с электрическим приводом. Мы здесь рассмотрим принцип действия другого насоса-так называемого поршневого жидкостного насоса, изображенного на рисунке 126. Основными частями этого насоса являются снабженный клапаном 1 поршень и цилиндр с клапаном 2. Когда поршень опускается вниз, вода под ним закрывает клапан 1 и открывает клапан 2. Через этот клапан вода из цилиндра по трубе 3 начинает накачиваться в верхний резервуар с водой (например, в бак водонапорной башни).
При подъеме поршня клапан 2 закрывается, а клапан 1, наоборот, открывается. Через трубу 4 вода поступает в насос и заполняет цилиндр. При последующих опусканиях и поднятиях поршня процесс будет повторяться, и вода, порция за порцией, будет перекачиваться по трубе 3 в верхний резервуар.
Физкультпауза (3 минуты)
Видеоурок ( 6 минут)
Закрепление материала ( 5 минут)
Ребята, с какими новыми устройствами мы сегодня с вами познакомились.
Подведение итогов. ( 2 минуты)
Выставление оценок учащимся.
Домашнее задание. (2 минуты)
- § 44, 45
- Изготовить действующий макет гидравлического пресса
(два шприца разных объемов, соломинку для коктейля)
Какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 0,1 м2, чтобы поднять тело массой 200 кг, находящееся на поршне площадью 10 м2?
Дано: | СИ | Решение: |
S1 = 0,1 м2 | | F1/F2 = S1/S2 |
m2 = 20 кг | | F2 = mg |
S2 = 10 м2 | | F1 = F2S1/S2 |
F1 = ? | | F2 = 200 * 9,8 = 1960 Н |
| | F1 = 1960 *0,1/ 10 = 19,6 Н |
Какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 0,1 м2, чтобы поднять тело весом 500 Н, находящийся на поршне площадью 5 м2 ?
Дано: | СИ | Решение: |
S1 = 0,1 м2 | | F1/F2 = S1/S2 |
F1 = 500 Н | | |
S2 = 5 м2 | | F2 = F1*S2/S1 |
F2 = ? | | |
| | F2 = 500 *5 / 0,1 = 25000 Н |
| | |
Два сосуда наполнены до одного и того же уровня. Сосуд А наполнен водой, сосуд В – керосином. Одинаково ли давление на дно сосудов? Будет ли перетекать жидкость из одного сосуда в другой, если открыть кран.
Авода Вкеросин
(Давление воды на дно и кран больше, чем давление керосина (рb рk), следовательно, при открытом кране вода перетечет в сосуд с керосином.)
Найти с какой силой вода сдавливает скафандр водолаза, если его площадь 2 м2, а глубина, на которую опускается водолаз 50 м (плотность морской воды 1030 кг/м3).
Дано: | СИ | Решение: |
S = 2 м2 | | p = F/S = F = p*S |
h = 50 м | | |
ρ = 1030 кг/м3 | | p = g*ρ*h = 10 * 1030 * 50 = 515000 Па |
F = ? | | |
| | F = 515000 * 2 = 1030000 Н = 1030 кН |
| | |