Конспект урока на тему "Поршневой жидкостный насос. Гидравлический пресс"

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