Гидравлический пресс
Литература

Громов С.В., Родина Н.А. Физика 7. – М.: Просвещение, 2002.

Цель урока

Изучить принцип действия гидравлического пресса, отработать решение задач на формулу гидравлического пресса.

На данном уроке учитель объясняет новый материал, акцентируя внимание учащихся на способе получения выигрыша в силе с помощью гидравлического пресса, и записывает на доске формулы, связывающие между собой параметры гидравлического пресса.

После этого устно предлагается решить задачи № 405, 404 из сборника задач В. И. Лукашика.

Затем учитель раздает учащимся рабочие листы с условиями задач. Учащиеся решают задачи в рабочих тетрадях (или на листах, чтобы можно было собрать и проверить). Когда учащиеся решили предложенные им задачи, они садятся работать с компьютерной моделью и проверяют результаты своих вычислений. В рабочем листе дан один вариант заданий. При необходимости можно изменить значения величин (с учетом возможностей компьютерной модели) и составить несколько вариантов работы.

№ п/п Этапы урока Время, мин Приемы и методы
1 Организационный момент 2
2 Объяснение нового материала 15 Лекция
3 Изучение нового материала с помощью компьютерной модели «Гидравлическая машина» 25 Работа с рабочим листом и моделью
4 Объяснение домашнего задания 3

 

Домашнее задание: § 45, № 406, 407 (Лукашик В. И. Сборник задач по физике. – М.: Просвещение, 1998).

 

Модель 1. Гидравлическая машина

Рабочий лист к уроку

Примерные ответы
Модель «Гидравлическая машина»

От чего зависит выигрыш в силе в этой гидравлической машине?

Ответ: Выигрыш в силе определяется отношением площадей поршней S2 / S1.

 

Решите следующие задачи:

1.

Какой максимальный выигрыш в силе можно получить на гидравлической машине, у которой площади поперечного сечения поршней можно изменять: S1 – от 1 см2 до 10 см2 и S2 – от 20 см2 до 100 см2?

Решение.

S2 / S1  = 100 см2 / 1 см2 = 100.

Ответ: гидравлическая машина дает выигрыш в силе в 100 раз.

2.

Два сообщающихся сосуда с различными поперечными сечениями наполнены маслом. Площадь поперечного сечения у узкого сосуда в 100 раз меньше, чем у широкого. На меньший поршень поставили гирю массой 1 кг. Какой груз надо положить на широкий поршень, чтобы оба груза находились в равновесии?

Дано:
S2 / S1 = 100;
m1 = 1 кг;
_____________.
m2 – ?
Решение.
F1 /  F2 = S1 / S2F = mgm1g / m2g = S1 / S2m1 / m2 = S1 / S2; m2 = m1S2 / S1;  m2 = 1 кг ∙ 100 = 100 кг.
Ответ: на широкий поршень нужно положить груз массой 100 кг.

3.

Площадь меньшего поршня гидравлической машины 10 см2. На него кладут груз массой 20 кг. Площадь большего поршня 50 см2. Груз какой массы нужно положить на больший поршень, чтобы оба груза находились в равновесии?

Дано:
S1 = 10 см2;
m1 = 20 кг;
S2 = 50 см2.
______________
m2 – ?
Решение.
F1 / F2 = S1 / S1F = mgm1g / m2g = S1 / S2m1 / m2 = S1 / S2;  m2 = m1S2 / S1;  m2 = 20 кг ∙ 50 см2 / 10 см2 = 100 кг.
Ответ: на широкий поршень нужно положить груз массой 100 кг.

4.

Поршень гидравлической машины площадью 100 см2 действует на масло с силой 4905 Н. Площадь малого поршня 4 см2. С какой силой действует меньший поршень на масло в машине? Груз какой массы будет действовать на больший поршень с силой 4905 Н?

Дано:
S1 = 4 см2;
F1 = 4905 Н;
S2 = 100 см2.
________________
F2 – ?
Решение.
F1F2 = S1S1; F = mg; F1 = F2S1 / S2; F1  = 4905 Н ∙ 4 см2 / 100 см2 = 196,2 Н;
m2 = F2 / g; m2 = 4905 Н / 9,8 Н/кг = 500 кг.
Ответ: на больший поршень с силой 4905 Н будет действовать груз массой 500 кг;меньший поршень будет действовать на масло с силой 196,2 Н.