Содержание

Как устроен гидравлический пресс физика 7

После того как Паскаль провел ряд опытов по измерению атмосферного давления, он решил сконструировать «новейшую машину для роста сил». Его изобретение позволило сделать гидравлический пресс (от греческого слова «гидравликос». водяной).

Гидравлический пресс. это машина для обработки материалов давлением, приводимая в действие сдавливаемой жидкостью.

Чтоб осознать принцип деяния гидравлического пресса, разглядим На нем изображены соединенные меж собой два цилиндра с поршнями, имеющими различные площади сечения S1 и S2. В цилиндрах находится вода либо минеральное масло.

Принцип действия гидравлического пресса.

Пусть F1 и F2. силы, действующие на поршни со стороны находящихся на их гирь. Докажем, что жидкость в цилиндрах будет находиться в равновесии лишь тогда, когда сила, действующая на большой поршень, во столько раз превышает силу, действующую на меньший поршень, во сколько раз площадь большего поршня превышает площадь меньшего поршня. Для этого заметим, что жидкость будет оставаться в равновесии только тогда, когда давления под поршнями будут одинаковыми:

p1 = p2Но каждое из этих давлений можно выразить через силу и площадь:

Отношение F1/F2 характеризует выигрыш в силе, получаемый в данной машине. Согласно полученной формуле выигрыш в силе определяется отношением площадей S2/S1. Поэтому, чем больше отношение площадей поршней, тем больше выигрыш в силе.

Например, если площадь малого поршня S1 = 5 см 2. а площадь большего поршня S2 = 500 см 2. то выигрыш в силе будет составлять сто раз! Установив этот удивительный факт, Паскаль написал, что с помощью изобретенной им машины «один человек, надавливающий на малый поршень, уравновесит силу ста человек, надавливающих на поршень, в сто раз больший, и тем самым преодолеет силу девяносто девяти человек». Это открытие и легло в основу принципа действия гидравлического пресса.

Устройство гидравлического пресса.

Устройство гидравлического пресса показано на рисунке 128. Цифрой 4 обозначен манометр, служащий для измерения давления жидкости внутри пресса; 5. предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда это давление превышает допустимое значение.

Действие гидравлического пресса основано на законе Паскаля. Прессуемое тело 3 помещают на платформу, соединенную с большим поршнем 2. При действии некоторой силы F1 на малый поршень 1 в узком цилиндре пресса создается избыточное давление р = F1/S1. По закону Паскаля это давление передается во второй цилиндр и на поршень 2 начинает действовать сила:ФОМУЛА26

Так как площадь второго поршня существенно превышает площадь первого поршня, то сила F2 оказывается значительно больше силы F1.

Под действием силы поршень 2 начинает подниматься и сдавливает прессуемое тело.

Последующие перекачивания жидкости из узкого цилиндра в широкий осуществляются с помощью периодических нажатий на рычаг 8. После каждого нажатия рычаг следует возвращать в исходное положение. При его подъеме малый поршень перемещается вверх, клапан 6 открывается и в пространство, находящееся под поршнем, из сосуда 9 засасывается очередная порция жидкости. При опускании рычага поршень 1 перемещается вниз и сдавливаемая жидкость закрывает клапан 6; при этом клапан 7 открывается и часть жидкости переходит в широкий цилиндр.

Впервые гидравлические прессы стали применяться на практике в конце XVIII. начале XIX в. Современная техника уже немыслима без них. Они используются в металлообработке для ковки слитков, листовой штамповки, выдавливания труб и профилей, прессования порошковых материалов. С помощью гидравлических прессов получают фанеру, картон и искусственные алмазы.

Схема автомобильного гидравлического тормоза.

Гидравлический пресс. устройство и принцип работы

Работа гидравлического пресса основана на принципе гидравлического рычага.

На рисунке показана схема простейшего гидравлического пресса, состоящего из поршней большего и малого диаметров, установленных в сообщающихся цилиндрах, под поршнями находится жидкость. На поршень малого диаметра площадью S1 оказывается усилие F1, определим усилие F2, которое сможет преодолеть поршень площадью S2.

Давление под поршнем 1 можно вычислить по формуле:

Давление под поршнем 2 будет определяться зависимостью:

Согласно закону Паскаля давление, приложенное к жидкости передается всем точкам этой жидкости одинаково во всех направлениях.

Сила на втором поршне будет увеличена пропорционально соотношению площадей поршней. Чем больше площадь второго поршня, и чем меньше площадь первого тем больший коэффициент усиления можно получить на гидравлическом рычаге.

Величина перемещения поршня 2 зависит от объема жидкости, вытесненного поршнем 1. Определим величину перемещения второго поршня l2, при перемещении поршня 1 на расстояние l1.

Так как первый поршень меньше второго, то расстояние на которое переместится второй поршень будет меньше расстояния, на который переместится первый поршень.

Получается, что представленная конструкция позволила значительно увеличить усилие, но при этом произошло снижение величины перемещения. Каким образом можно увеличить величину хода поршня 2, не увеличивая конструкцию?

Добавив в конструкцию два обратных клапана, и бак с дополнительным объемом рабой жидкости, мы сможем увеличить величину перемещения поршня 2, увеличивая число циклов перемещения поршня 1. Для возврата поршня 2 в исходное состояние добавим задвижку или распределитель, позволяющий при необходимости вытеснить жидкость из под поршня 2 обратно в бак.

Рассмотрим как работает гидравлический пресс в данном случае.

Во время перемещения поршня вниз под действием давления жидкости клапан 1 прижимается к седлу. закрывается, а клапан 2 открывается, жидкость поступает под поршень 2, заставляя его перемещаться и при необходимости преодолевать усилие нагрузки.

По достижении крайнего нижнего положения поршень начинает перемещаться вверх, увеличивая объем под поршнем, в результате создавшегося разряжения клапан 1 откроется, а клапан 2 закроется жидкость из бака будет поступать под поршень 1. После достижения крайнего положения поршень начнет движение вниз вытесняя рабочую жидкость, цикл повториться.

Таким образом увеличивая число циклов, можно достигнуть необходимой величины перемещения поршня 2 с увеличенным, за счет разницы площадей, усилием.

Представленную конструкцию можно назвать простейшим гидравлическим прессом, поршень 1 совместно с обратными клапанами 1 и 2 является поршневым насосом, поршень 2, установленный в цилиндрической камере. гидроцилиндром одностороннего действия, управление потоками жидкости осуществляется с помощью распределителя или задвижек.

Принцип работы гидравлического пресса

Гидравлический пресс это машина для обработки материалов давлением, приводимая в действие сдавливаемой жидкостью. В основе ее работы лежит закон Паскаля, который, кстати, и изобрел гидравлический пресс, только называл он его машиной для увеличения сил.

Состоит гидравлический пресс из двух соединенных между собой сосудов различного сечения, наполненных минеральным маслом или водой. Так как давление в жидкостях передается одинаково во все стороны, то приложив некоторое давление на жидкость в малом сосуде, мы получим такое же давление в большом сосуде на единицу площади.

Но, так как сечение большого сосуда будет значительно больше, то и давление, оказываемое по всей площади сечения, будет больше во столько раз, во сколько раз больше площадь этого сечения.

А, поместив между столбом жидкости в большем сосуде и неподвижной опорой некоторое тело, мы и получим давление на тело, превосходящее приложенное в несколько раз.

Например, если разница в сечениях сосуда у нас стократна, то и сила, получаемая на выходе, будет больше приложенной в сто раз. Вот таким образом и можно увеличить силу своих рук во много раз, не применяя дополнительные источники сил.

Формула гидравлического пресса

Какое же усилие может создать гидравлический пресс?

Для ответа на этот вопрос представим гидравлический пресс с двумя цилиндрами. На малый поршень площадью S_мал воздействует сила F_мал. Она создает некоторое давление p_мал.

Давление в большом поршне p_бол действует на большой поршень площадью S_бол, и создает усилие F_бол.

Давление равно отношению силы к площади ее приложения:

Поскольку цилиндры сообщаются, давление в обоих цилиндрах по закону Паскаля равно:

Подставляя в обе части этой формулы выражения для давления, получим:

гидравлический, пресс, физик

Сила, создаваемая большим поршнем, во столько же раз больше силы, приложенной к малому поршню, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого поршня.

Гидравлический пресс

После того как Паскаль провел ряд опытов по измерению атмосферного давления, он решил сконструировать «новую машину для увеличения сил». Его изобретение позволило создать гидравлический пресс (от греческого слова «гидравликос» — водяной).

Гидравлический пресс — это машина для обработки материалов давлением, приводимая в действие сдавливаемой жидкостью.

Чтобы понять принцип действия гидравлического пресса, рассмотрим На нем изображены соединенные между собой два цилиндра с поршнями, имеющими разные площади сечения S1 и S2. В цилиндрах находится вода или минеральное масло. Пусть F1 и F2 — силы, действующие на поршни со стороны находящихся на них гирь. Докажем, что жидкость в цилиндрах будет находиться в равновесии лишь тогда, когда сила, действующая на большой поршень, во столько раз превышает силу, действующую на меньший поршень, во сколько раз площадь большего поршня превышает площадь меньшего поршня. Для этого заметим, что жидкость будет оставаться в равновесии только тогда, когда давления под поршнями будут одинаковыми:

Но каждое из этих давлений можно выразить через силу и площадь: что и требовалось доказать.

Отношение F2/F1 характеризует выигрыш в силе, получаемый в данной машине. Согласно полученной формуле выигрыш в силе определяется отношением площадей S2/S1. Поэтому, чем больше отношение площадей поршней, тем больше выигрыш в силе.

Например, если площадь малого поршня S1 = 5 см 2. а площадь большего поршня S2 = 500 см2, то выигрыш в силе будет составлять сто раз! Установив этот удивительный факт, Паскаль написал, что с помощью изобретенной им машины «один человек, надавливающий на малый поршень, уравновесит силу ста человек, надавливающих на поршень, в сто раз больший, и тем самым преодолеет силу девяносто девяти человек». Это открытие и легло в основу принципа действия гидравлического пресса.

Устройство гидравлического пресса показано на рисунке 128. Цифрой 4 обозначен манометр, служащий для измерения давления жидкости внутри пресса; 5 — предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда это давление превышает допустимое значение. Действие гидравлического пресса основано на законе Паскаля. Прессуемое тело 3 помещают на платформу, соединенную с большим поршнем 2. При действии некоторой силы F1 на малый поршень 1 в узком цилиндре пресса создается избыточное давление p = F1/S1. По закону Паскаля это давление передается во второй цилиндр и на поршень 2 начинает действовать сила: Так как площадь второго поршня существенно превышает площадь первого поршня, то сила F2 оказывается значительно больше силы F1. Под действием силы F2 поршень 2 начинает подниматься и сдавливает прессуемое тело.

Последующие перекачивания жидкости из узкого цилиндра в широкий осуществляются с помощью периодических нажатий на рычаг 8. После каждого нажатия рычаг следует возвращать в исходное положение. При его подъеме малый поршень перемещается вверх, клапан 6 открывается и в пространство, находящееся под поршнем, из сосуда 9 засасывается очередная порция жидкости. При опускании рычага поршень 1 перемещается вниз и сдавливаемая жидкость закрывает клапан 6 ; при этом клапан 7 открывается и часть жидкости переходит в широкий цилиндр.

Впервые гидравлические прессы стали применяться на практике в конце XVIII — начале XIX в. Современная техника уже немыслима без них. Они используются в металлообработке для ковки слитков, листовой штамповки, выдавливания труб и профилей, прессования порошковых материалов. С помощью гидравлических прессов получают фанеру, картон и искусственные алмазы.

Что такое гидравлический пресс? 2. Чем определяется выигрыш в силе, даваемый гидравлическим прессом (при отсутствии трения)? 3. Расскажите о применении гидравлического пресса. 4. На рисунке 129 изображена схема автомобильного гидравлического тормоза ( 1 — тормозная педаль, 2 — цилиндр с поршнем, 3 — тормозной цилиндр, 4 — тормозные колодки, 5 — тормозные барабаны, 6 — пружина). Цилиндры и трубки заполнены специальной жидкостью. Объясните принцип действия тормоза.

Гидравлический пресс

Чтобы рассмотреть устройство гидравлического пресса, сначала дадим определение гидравлической машины:

Гидравлическая машина (от греческого «гидравликос» водяной) – это машина, действие которой основано на законах движения и равновесия жидкостей и объясняется законом Паскаля.

Гидравлическая машина в основе представляет собой два цилиндра разного диаметра, в каждом из которых имеется поршень (рисунок 4). Цилиндры соединены между собой трубкой и заполнены жидкостью (водой, маслом или др.).

Так как эти цилиндры представляют собой сообщающиеся сосуды, высота столба жидкости в них будет одинакова, пока на поршни находятся в состоянии покоя.

Схематическое изображение принципа работы гидравлической машины.

Теперь рассмотрим ситуацию, когда на поршни действуют некоторые силы F_1 и F_2, а S_1 и S_2 площади поршней. По определению давления мы уже знаем, что p=\frac, тогда:

Давление, оказываемое меньшим поршнем: p_1=\frac

Давление, оказываемое большим поршнем: p_2=\frac

Так как сосуды соединены между собой, по закону Паскаля p_1 = p_2 или \frac = \frac, откуда следует, что

Сила, действующая на поршень, прямо пропорциональна площади этого поршня. Следовательно, сила F_2 больше силы F_1 во столько раз, во сколько раз площадь большего поршня S_2 больше площади меньшего S_1.

Например, если площадь большого поршня 300 см^2, а маленького 3 см^2 и на него действует сила 100 Н, то на большой поршень будет действовать сила 10 000 Н.

Показательное отношение \frac называют выигрышем в силе. Другими словами, с помощью гидравлической машины можно малой силой уравновесить большую силу.

Гидравлический пресс – это гидравлическая машина, служащая для сдавливания (прессования).

Гидравлические прессы эффективно работают для преобразования малой силы в большую: используются для спрессовывания семян при изготовлении масла, для склеивания строительных материалов, для штамповки ювелирных изделий. Современные гидравлические прессы могут развивать силу в сотни миллионов ньютонов (рисунок 5).

Усложняем схему устройства гидравлической машины: теперь над большим поршнем 2 имеется платформа, куда мы помещаем прессуемое тело 1.

С помощью малого поршня 3 мы создаем большое давление на жидкость, которое также начинает действовать на поршень 2. Происходит это потому, что давление передается без изменения в каждую точку жидкости (закон Паскаля).

Площадь поршня 2 больше площади поршня 3, поэтому и сила, действующая на него, будет больше (давление одинаковое). Под действием этой силы поршень 2 начинает подниматься и придавливает прессуемое тело к неподвижной верхней платформе.

Здесь же установлен манометр 4 для контроля давления жидкости и предохранительный клапан 5 (автоматически открывается, когда давление превышает максимально допустимое в данном устройстве значение).

При повторяющихся движениях поршня 3 жидкость снова попадает из малого цилиндра в большой: малый поршень поднимается и открывается клапан 6. Пространство под поршнем моментально заполняется жидкостью. Когда же малый поршень 3 опускается, клапан 6 закрывается под давлением жидкости, а клапан 7 открывается. Так жидкость снова оказывается в большом сосуде.

Принцип действия гидравлического пресса

Принцип действия гидравлического пресса основан на законе Паскаля. Если подействовать на малый поршень с силой. то под малым поршнем возникнет давление:

Согласно закону Паскаля это давление будет передаваться без изменения по всем направлениям в любую точку жидкости, включая точки под большим поршнем. Поэтому давление под большим поршнем:

Из последнего соотношения видно, что сила, с которой жидкость действует на большой поршень больше силы воздействия на малый поршень во столько раз, во сколько площадь большого поршня превышает площадь малого. Таким образом гидравлический пресс дает выигрыш в силе.

Гидравлический пресс

Гидравлическая (от греческого гидравликос- водяной) машина состоит из двух цилиндров разного диаметра, внутри которого могут перемещаться поршни. Пространство заполнено минеральным маслом.

Так как два цилиндра сообщающиеся сосуды, то при отсутствии нагрузки на поршни, жидкость устанавливается в цилиндрах на одном уровне.

Содержимое разработки

Тип урока: Урок изучения нового материала.

исследования с помощью компьютерных технологий;

полученных знаний и умений в жизненных ситуациях;

выделение главного, анализа, умение делать выводы.

психофизиологических особенностей учащихся;

использования своего времени, планирования своей деятельности.

Формулирование учи- и те телем целей и задач

READ  Гидравлический домкрат 5 тонн устройство и эксплуатация

Структурные элементы учебного занятия.

Реализация необходимых и достаточных условий для успешного выполнения домашнего задания всеми учащимися в соответствии с

Подготовка учащихся к работе на занятии.

2.Мотивация и постановка целей и задач урока.

Объявляется тема урока. Ставятся цели и задачи урока. Разъясняется форма проведения урока.

Проверка домашнего задания проводится в виде самостоятельной работы.

Учащимся раздаются листы с заданием, копирки.

Задание 1.а) запишите название основных частей поршневого жидкостного насоса;

Ответ. 1.Поршень. 2. Клапаны. 3. Ручка. 4. Цилиндр. 5. Кран. 6. Вода.

б) выберите правильный ответ (открывается, закрывается) и запишите на месте пропусков.

При подъеме поршня нижний клапан открывается из-за перепада давления, а верхний клапан закрывается.

Задание 2. Какое из приведенных ниже физических явлений можно объяснить с помощью закона Паскаля:

а) газ оказывает давление на стенки сосуда, в котором он находится;

б) при нажатии на тюбик с зубной пастой ( в любом месте) из горлышка тюбика выходит паста;

в) мыльный пузырь, выдуваемый через трубочку, принимает форму шара?

Задание 3. Выполняется ли закон сообщающихся сосудов в невесомости?

Задание 4. Найдите ошибки в рисунке. ( см. рис. 2)

Учащиеся сравнивают свои ответы с правильными ответами, приведенными на слайде, выставляют себе оценки и сдают учителю.

Мотивация изучения данной темы: «Гидравлический пресс

Вы. наверняка, наблюдали ситуацию: пробито колесо, водитель при помощи устройства легко поднимает автомобиль и меняет испорченное колесо, несмотря на то, что масса автомобиля порядка 1,5 тонны.

На видеоролике вы видите, как человечек усилием рук поднимает достаточно тяжелую машину. Давайте вместе ответим на вопрос, почему это возможно? Для этого ответим на несколько вопросов, который помогут вам при изучении новой темы.

5.Как располагаются поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах?

6.Приведите примеры сообщающихся сосудов.

А сейчас рассмотрим устройство и принцип действия гидравлической машины.

Гидравлическая (от греческого гидравликос- водяной) машина состоит из двух цилиндров разного диаметра, внутри которого могут перемещаться поршни. Пространство заполнено минеральным маслом.

Так как два цилиндра – сообщающиеся сосуды, то при отсутствии нагрузки на поршни, жидкость устанавливается в цилиндрах на одном уровне.

Если на один из поршней положить груз, то жидкость начнет перемещаться, пока снова не установится равновесие.

На слайде мы видим, что заяц, сидящий на одном поршне гидравлической машины уравновешивает двух зайцев, сидящих на другом поршне. Почему? Давайте ответим на этот вопрос. Нарисуем схему гидравлической машины.( Учащиеся рисуют схему в тетради).

F1 и F2 – силы, действующие на поршни, S1 и S2 – площади поршней.

На основе закона Паскаля, что мы можем сказать о давлении р1 и р2?

p1= / /;

Чему равно давление под большим поршнем?

р2= / /;

Следовательно, =, откуда, при помощи математических преобразований, получаем, что =. Вывод: сила F2 во столько раз больше силы F1, во сколько раз площадь большего поршня больше площади малого. (Все что на слайде учащиеся записывают в тетрадь).

Например, если площадь большого поршня 500 см 2. а малого 5 см 2 и на малый поршень действует сила 100 Н, то на больший поршень будет действовать сила, в 100 раз большая, т. е. 10 000 Н.

Таким образом, с помощью гидравлической машины можно малой силой уравновесить большую силу.

Поэтому один заяц уравновешивает двух зайцев.

Отношение / /показывает выигрыш в силе. Например, в приведенном примере выигрыш в силе равен 100.

Итак, мы можем ответить на вопрос: «Почему водитель легко меняет колесо?»

Гидравлическую машину, служащую для прессования (сдавливания), называют гидравлическим прессом.

Далее учитель на примере модели гидравлического пресса рассказывает принцип действия.

Прессуемое тело кладут на платформу, соединенную с большим поршнем. При помощи малого поршня создается большое давление на жидкость. Это давление без изменения передается в каждую точку жидкости, заполняющей цилиндры. Поэтому такое же давление действует и на больший поршень. Но так как его площадь больше, то и сила. действующая на него будет больше силы, действующей на малый поршень. Под действием этой силы больший поршень будет подниматься. При подъеме этого поршня тело упирается в неподвижную верхнюю платформу и сжимается. Манометр, при помощи которого измеряют давление жидкости.предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда давление превышает допустимое значение.

Из малого цилиндра в большой жидкость перекачивается повторными движениями малого поршня.

Гидравлические прессы применяются там, где требуется большая сила. Например, для выжимания масла из семян на маслобойных заводах, для прессования фанеры, картона, сена. На металлургических заводах гидравлические прессы используют при изготовлении стальных валов машин, железнодорожных колес и многих других изделий. Современные гидравлические прессы могут развивать силу в сотни миллионов ньютон.

Миллионы автомобилей оборудованы гидравлическими тормозами. Десятки и сотни тысяч экскаваторов, бульдозеров, кранов, погрузчиков, подъемников оборудованы гидравлическим приводом.

В огромных количествах используются гидравлические домкраты и гидропрессы в самых различных целях – от напрессовки на вагонные колесные пары бандажей до подъема ферм разводных мостов для пропуска судов на реках.

6.Первичная проверка понимания учащимися нового материала

1.Проводится на основе лаборатории: «Живая физика», при помощи которой подтверждается справедливость соотношения =.

Изменяя площадь поршней, проверяется справедливость соотношения

=.

2.Решить задачу (если времени недостаточно, то учитель сам объясняет решение задачи, учащиеся записывают в тетрадь).

Какую силу надо приложить к меньшему поршню площадью 1 м 2. чтобы поднять тело весом 500 Н, находящееся на поршне площадью 5 м 2 ?

1.Какой закон используется в устройстве гидравлических машин?

2.Что является основной частью гидравлической машины?

Ответ. Два цилиндра различного диаметра, соединенные трубкой.

3.От чего зависит выигрыш в силе гидравлической машины?

Ответ. От отношения площадей большого и малого поршня.

4.Для чего используют гидравлический пресс?

Ответ. Применяют в промышленности, сельском хозяйстве, в виде гидравлических приборов и тормозов.

2.Решить задачу (если времени недостаточно, то учитель сам объясняет решение задачи, учащиеся записывают в тетрадь).

Какую силу надо приложить к меньшему поршню площадью 1 м 2. чтобы поднять тело весом 500 Н, находящееся на поршне площадью 5 м 2 ?

Если остается время, можно коллективно разобрать решение нескольких качественных задач, например:

1.Будет ли действовать гидравлический насос на космической орбитальной станции?

2.Будет ли гидравлический пресс работать на Луне? Будет ли какая-нибудь разница в его работе на Луне, по сравнению с работой на Земле?

3.Изменится ли давление, производимое при помощи гидравлического пресса, если вместо масла налить воду?

Почему в гидравлических машинах применяют масло, а не воду?

Параграф 47. Упр. 23.Создать модель гидравлической машины. используя шприцы разного диаметра и соломинку для коктейля

Сообщающиеся сосуды

Сообщающимися называют сосуды, соединенные между собой и в которых жидкость может свободно перетекать из одного сосуда в другой. Форма сообщающихся сосудов может быть разной. В сообщающихся сосудах жидкость одной плотности устанавливается на одном уровне, если давления над свободными поверхностями жидкости одинаковы.

Из рис.1 мы видим, что конструктивно гидравлическая машина. это два сообщающихся сосуда разного радиуса. Высоты столбов жидкости в цилиндрах будут одинаковыми, если на поршни не действуют силы.

Как устроен гидравлический пресс физика 7

Код ОГЭ 1.21. Закон Паскаля. Гидравлический пресс.

Для жидкостей и газов справедлив закон Паскаля: Жидкости и газы передают оказываемое на них давление без изменения по всем направлениям во все точки жидкости или газа.

Закон Паскаля позволяет объяснить особое свойство сообщающихся сосудов, то есть сосудов, соединённых между собой каналом, заполненным жидкостью.

Закон сообщающихся сосудов: В сообщающихся сосудах однородная жидкость всегда устанавливается на одном уровне.

Жидкость находится в покое, поэтому на любом уровне (см. пунктир на рисунке) давление в левом сосуде должно равняться давлению в правом сосуде:

Внимание! Если в сообщающихся сосудах находятся две несмешивающиеся жидкости разными плотностями, то уровни жидкостей будут разными. Из равенства pа p1gh1 = pа p2gh2 следует, что отношение высот столбов жидкостей по отношению любому уровню, выше которого в каждом из сосудов находятся жидкости одного сорта, равно обратному отношению плотностей:

Гидравлический пресс представляет собой два сообщающихся сосуда с различной площадью поперечного сечения, в которых имеются поршни, плотно прилегающие к стенкам сосудов.

Давление, оказываемое на поршень меньшей площади, в соответствии с законом Паскаля передаётся без изменения во все точки жидкости, в том числе находящиеся непосредственно под вторым поршнем:

Гидравлический пресс даёт выигрыш в силе, равный отношению площади большего поршня к площади меньшего поршня:

Внимание! Как и в других простых механизмах, выигрыша в работе нет: при опускании малого поршня совершается работа, равная работе, совершаемой при подъёме большего поршня (если отсутствуют силы трения и сопротивления).

Конспект урока Закон Паскаля. Гидравлический пресс.

Классификация гидравлических прессов

Наиболее часто используют классификации прессов по следующим признакам.

Характеристики гидравлических прессов

Гидравлический привод позволяет реализовать различные усилия и скорости перемещения выходного звена пресса. Скорость перемещения выходного звена может варьироваться в диапазоне от 0,1 мм/с до 300 мм/с.

Усилие гидравлического пресса

Одним из ключевых преимуществ гидравлических прессов является простота регулирования силы и возможность реализации больших усилий.

Силу, развиваемую гидравлическим прессом можно определить как произведение давления в полости гидроцилиндра на площадь поршня:

В зависимости от конструкции гидравлические прессы способны развивать усилие от нескольких тонн, до 70 000 тс (тонн силы).

Достоинства гидравлических прессов

  • Возможность получения огромных усилий
  • Большой коэффициент усиления
  • Простота регулирования и контроля усилия
  • Простота регулирования скорости выходного звена
  • Высокая надежность
  • Кинематическим звеном гидравлического пресса является жидкость, движение который осуществляется по трубопроводам, в том числе и гибким, это позволяет передавать энергию даже к подвижным элементам конструкции.

Недостатки гидравлических прессов

  • Меньший, по сравнению с механическими прессами, КПД
  • Относительно высокая стоимость комплектующих и обслуживания
  • Возможность попадания масла в зону прессования

Применение гидравлических прессов

  • при штамповке деталей из пластмасс, резины, стали, алюминия и других металлов
  • для запрессовки металлических деталей
  • для прессования угольных блоков, угольно графитовых электродов
  • для прессования древесной стружки при производстве фанеры, древесных плит

Гидравлические прессы широко используют в металлургии для для горячей и холодной штамповки, выдавливания, прошивки, гибки, правки, резки металла.

В пищевой промышленности из-за недопустимости попадания частиц масла в продукты используют пневматические прессы.

Гидравлический пресс — это простейшая гидравлическая машина, предназначенная для создания значительных сжимающих усилий. Ранее назывался пресс Брама, так как изобретён и запатентован Джозефом Брама в 1795 году.

Конспект по физике на тему «Гидравлический пресс» (7 класс)

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Цель урока: организовать деятельность учащихся по восприятию, осмыслению и первичному закреплению представления о гидравлической машине, изучить физические основы работы и устройства гидравлического пресса и домкрата, их применение

Методы обучения : проблемный, эвристический.

1.Тема урока: «Гидравлический пресс»

3.Тип урока: урок объяснения нового материала

Выяснить, какой закон лежит в основе принципа действия гидравлических машин.

Познакомить с устройством и действием гидравлического пресса, его применением и использованием.

Учить исследованию, умению анализировать и применению полученных знаний и умений в различных ситуациях. Осуществление межпредметной связи.

Умение выделить главное в изученном материале, способствовать обогащению словарного запаса. Использовать полученные знания в повседневной жизни, приводить примеры использования гидравлических машин быту и технике

Создание благоприятной обстановки на уроке через учет психофизиологических особенностей учащихся. Прививать навыки самостоятельной работы

5. Оборудование: компьютер, модель гидравлического пресса, соединительные трубки, шприцы различного диаметра, вода в сосудах

7.Форма организации урока: эвристическая беседа, лабораторный практикум, практикум по решению задач.

2) учебники, тетради, дидактические карточки.

Формы организации деятельности учащихся: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Оргмомент: Взаимное приветствие. Запись отсутствующих.

Ø Ребята, скажите, что изучает физика? Объясните высказывание: « Слеп физик без математики» И сегодня на уроке нам потребуются ваши математические знания.

Ø Как называются данные числа? а и d ; b и c

Ø Будет ли верно равенство. если мы его запишем в таком виде

Законы физики могут быть записаны на «математическом языке».

Учёные физики стараются объяснить процессы, происходящие в природе, установить её закономерности и создавать различные устройства, которые облегчают нашу жизнь и делают её более комфортной.

Автомобили прочно вошли в нашу жизнь. И многие из вас наблюдали такую ситуацию: пробито колесо машины. Срочно требуется его замена. Скажите, какое устройство помогает человеку поднять машину для замены колеса? …

Гидравлический домкрат это разновидность гидравлических машин.

Ø Ребята, как вы думаете, а какая тема нашего урока?

Запишем тему урока Гидравлический пресс

Ø Какие цели нашего урока? (Высказывания учащихся)

Да, мы должны узнать: что такое гидравлическая машина, гидравлический пресс, их устройство, принцип действия, применение

Ø Почему именно гидравлический? (Высказывания учащихся)

Гидравликос. в переводе с греческого языка водяной. Следовательно, это машина, работающая, на законах, присущих воде, а значит и другим жидкостям.

Работа с учебником: стр. 111. §47 прочитайте первый абзац и сформулируйте определение гидравлической машины и запишите в тетрадь.

Машины, действие которых основано на законах движения и равновесия жидкостей называются гидравлическими.

гидравлический, пресс, физик

Ø Ребята как вы думаете, с какой целью создаётся гидравлический пресс? Какого его предназначение? Дайте определение гидравлическому прессу. (Высказывания учащихся)

Гидравлическая машина, служащая для сдавливания деталей или материалов, называется гидравлическим прессом.

Чтобы лучше понять новый материал, давайте вспомним ранее изученный:

Ø По какой формуле определяют давление?

Ø Выразите из формулы давление, силу давления?

Ø В каких единицах измеряется давление?

На законе Паскаля основано действие гидравлических машин.

Ø Что же представляет собой упрощённая модель гидравлического пресса?

Ø Что напоминает вам гидравлический пресс?

Ø Какие сосуды называются сообщающимися?

В гидравлических машинах внутри сосудов (цилиндров) находится машинное масло.

Ø Как располагаются поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах?

Ø В чем особенность этих сообщающихся сосудов?

Ø Как вы думаете, почему площадь поршней разная? (Вспомните, от чего зависит сила давления)

Внутри сосудов находятся плотно пригнанные к стенкам поршни, которые могут перемещаться.

Введём обозначения: S м. площадь малого поршня, F м – сила действующая на малый поршень, p м – давление под малым поршнем; S б. площадь большого поршня, F б – сила действующая на большой поршень, p б – давление под большим поршнем.

Ø Какой вывод можно сделать из утверждения «Жидкость находится в покое»?

К доске пройдите, пожалуйста, 2 человека для вывода формулы.

Итак «Жидкость в покое», следовательно p м = p б

Запишите, по какой формуле определяют давление под малым поршнем.

Запишите, по какой формуле определяют давление под малым поршнем.

Сравните левые части формул, что нужно сделать с правыми

Что показывает отношение ? ( При необходимости: работа с учебником. стр. 113)

Работа с учебником : стр. 112 читаем текст напечатанный курсивом.

Сила, действующая на большой поршень во столько раз больше силы, действующей на малый поршень, во сколько раз площадь малого поршня меньше площади большого

Ø Зависит ли выигрыш в силе от рода жидкости заполняющей гидравлическую машину?

Ø Зависит ли выигрыш в силе от силы давления на малый поршень?

Выигрыш в силе зависит только от отношения площадей большого и малого поршней.

Ø Чему равен выигрыш в силе, если площадь большого поршня 100 см 2. площадь малого 4 см 2 ?

Экспериментальное задание. На каждой парте находится коробка с оборудованием (соединительные трубки, шприцы различного диаметра, вода в сосуде). Подберите необходимое оборудование и соберите упрощенную модель гидравлической машины и пронаблюдайте за его работой

Рассмотрим строение и принцип работы гидравлического пресса на примере

презентации, выполненной на уроке информатики.

Демонстрация презентации: учащиеся называют составные части гидравлического пресса, рассматривают принцип его работы.

Прессуемое тело кладут на платформу, соединенную с большим поршнем. При подъеме рукоятки малый поршень движется вверх, давление уменьшается и под действием жидкости нагнетательный клапан закрывается, а всасывающий клапан открывается, и из резервуара жидкость поднимается вверх в малый цилиндр. При опускании рукоятки, мы действуем с силой F м на малый поршень, при этом всасывающий клапан закрывается, нагнетательный открывается и жидкость давит на больший поршень. Давление жидкости увеличивается во всех точках одинаково, следовательно, сила давления на больший поршень будет больше чем на малый F м, т.к. давление – это сила, действующая на единицу площади. и если площадь большого поршня будет больше площади малого поршня в 60 раз, то и сила, действующая на поршень. окажется в 60 раз больше силы, приложенной к малому поршню.

READ  Отремонтировать домкрат гидравлический своими руками 2 т

Давление передается во все стороны одинаково, но так как подвижной частью является только большой поршень, он поднимается вверх. Двигая рукоятку малого поршня то вверх, то вниз мы перекачиваем жидкость в большой поршень, и он все больше поднимается вверх. Когда сжимаемое тело упрется в неподвижную верхнюю платформу стрелка манометра придет в движение, показывая избыточное давление, и тело начнет деформироваться. Если давление превысит допустимое значение, то предохранительный клапан автоматически откроется и жидкость с большого цилиндра выльется в резервуар.

Гидравлический пресс позволяет получить выигрыш в силе до 1 миллиона.

Демонстрация опыта : Пресование деревянного бруска с помощью гидравлического пресса.

Применение гидравлических прессов (сообщение)

Ø Какой закон используется в устройстве гидравлических машин? (закон Паскаля)

Ø Что является основной частью гидравлической машины? (два цилиндра различного диаметра, соединенные трубкой с поршнями)

Ø От чего зависит выигрыш в силе гидравлического пресса? (от отношения площадей большого и малого поршней)

Ø Для чего используют гидравлический пресс?

Площадь малого поршня гидравлической машины 1 м 2. площадь большого поршня 4 м 2. Сила, с которой жидкость действует на большой поршень 400Н. Какую силу надо приложить к малому поршню? Рассматриваются два способа решения.

Конспект урока «Гидравлические машины

Тема: Гидравлический пресс. 7 класс.

Цель: расширить представление учащихся о практическом значении данной темы, через активное включение учеников в самостоятельную работу по изучению нового материала.

Образовательные: 1. показать учащимся практическое значение

создать условия для изучения строения и принципа

Воспитания: 1. продолжить привитие навыков коллективной работы

воспитывать самостоятельность, настойчивость и

Развития: 1. продолжить развитие интереса к физике;

развивать умение передавать полученную

развивать самостоятельность школьников при

объяснении явлений в незнакомой ситуации;

развивать творческие способности учащихся.

вырабатывать умение публично выступать.

Тип урока: изучение нового материала, деловая игра ВНИК (Временные научно-исследовательские коллективы).

Просмотр содержимого документа «Конспект урока «Гидравлические машины» »

Цель: расширить представление учащихся о практическом значении данной темы, через активное включение учеников в самостоятельную работу по изучению нового материала.

Образовательные: 1. показать учащимся практическое значение изучаемой

создать условия для изучения строения и принципа

Воспитания: 1. продолжить привитие навыков коллективной работы и

воспитывать самостоятельность, настойчивость и

Развития: 1. продолжить развитие интереса к физике;

развивать умение передавать полученную

развивать самостоятельность школьников при

объяснении явлений в незнакомой ситуации;

развивать творческие способности учащихся.

вырабатывать умение публично выступать.

Тип урока: изучение нового материала, деловая игра «ВНИК» (Временные научно-исследовательские коллективы»)

И – «изыскатели» задачи; А – «активаторы». активизирует своих товарищей, управляет процессом поиска; Г – «генераторы». выдают идеи; Р – «резонаторы». подхватывают и развивают идею; К – критики – осуществляют отбор идеи.

Формы: групповая, общеклассная, индивидуальная.

Отвечают на вопросы, показывают эксперимент.

Создать потребность в познании. Создать мотив к познанию.

Устная речь – речевые; умение ставить опыт- практические

Делит класс на группы и дает каждой задание.

Группа 2 – собрать модель гидравлической машины.

Группа 3 – строение гидравлического пресса (работа по учебнику и схеме)

Группа 1 –принцип действия пресса (вывод формулы)

Группа 5 – решение задачи по карточке.

Группа 6 – гидравлические машины (работа с текстом)

Заполняют лист «Самоподготовки, самопроверки и самооценки»

Изучение материала силами самих учащихся.

Умение работать с информацией, выделение главного – информационные;

устная речь – речевые; умение делать выводы из фактов.мыслительные; работать в группе – коммуникативные

Предлагает объединить всю информацию, полученную на уроке, рассказать её и заполнить лист «Самоподготовки».

Отвечают. Заполняют лист «Самоподготовки, самопроверки и самооценки»

Сведение воедино всей новой информации, добытой учениками.

Умение работать с информацией, выделение главного – информационные;

устная речь – речевые; умение делать выводы из фактов.мыслительные; умение проводить наблюдения – практические.

Домашнее задание п.47, п.6 для доп. чтения.

Подводит итог по таблицам, заполненными «критиками»

Применение полученных знаний для решения практических задач.

Умение делать выводы из фактов –мыслительные.

Способ фиксирования участия ученика в работе на уроке и качества ответов.

Активность ученика или качество ответа

Рука поднята в знак готовности к ответу, ответ дан товарищу по парте

!

Ответ правильный, грамотный, но не полный

Ответ не совсем правильный и не полный

«Где мысль сильна – там дело полно силы» (В. Шекспир)

Сегодня на уроке я покажу, как законы физики приходят на помощь человеку в его практической деятельности. Чтобы работа была успешной необходимо вспомнить некоторые физические величины, понятия и законы.

Что такое «черный ящик»? Я с вами согласна. Это что. то неизвестное. Попытаемся открыть эти «черные ящики». Если вы отгадаете загадку, то узнаете, что спрятано в нем.

Вопрос От каких величин зависит давление твердого тела? Какой буквой обозначают давление? По какой формуле вычисляют давление? В каких единицах давление измеряют?

Вопрос Какими свойствами обладают жидкие тела? Докажите. Эксперимент: мензурка, стаканы разной формы.

Вопрос По какой формуле вычисляют давление жидкости на глубине? Демонстрация: манометр, стаканы с разным уровнем воды.

Итак, сформулируйте и запишите тему нашего урока – «Гидравлический пресс».

Гидравлические прессы применяют там, где требуется большая сила. Например, для выжимания масла из семян на маслобойных заводах, для прессования сена, картона, фанеры. На металлургических заводах гидравлические прессы используются при изготовлении стальных валов машин, железнодорожных колес и многих других изделий. Современные гидравлические прессы могут развивать силу в десятки и сотни миллионов ньютонов. А почему это возможно? Что бы ответить на этот вопрос нам необходимо рассмотреть устройство и принцип их действия.

Представьте, что вы сотрудники ВНИК – временного научно-исследовательского коллектива. Каждый коллектив будет работать над определенной задачей. Среди вас есть активаторы, генераторы, резонаторы и критики. В течение 5-10 минут вы обсуждаете, под руководством активатора и генератора, свою задачу. Критики не забывайте оценивать работу каждого члена вашего коллектива.

3.Итоговый. Попробуем объединить полученную информацию.

Закон Паскаля позволяет объяснить действие гидравлической машины. Это машины, действие которых основано на законах движения и равновесия жидкости. Гидравликос в переводе с греческого языка означает водяной.

Рассмотрим теоретические основы работы любой гидравлической машины. Группа

Основной частью гидравлической машины служат два сообщающихся цилиндра разного диаметра, снабженные поршнями. Пространство под поршнями заполнено жидкостью, обычно минеральным маслом. По закону Паскаля давление жидкости во все стороны передается без изменений, т.е. m1g/s1= m2g /s2; m1/m2=s1/s2; m1s2=m2s2.

Проверим полученную формулу экспериментально. Перед вами модель гидравлической машины.

Гидравлическую машину, служащую для прессования называют гидравлическим прессом. Перед вами модель пресса. Демонстрация «Гидравлический пресс». Рассмотрите рисунок в ваших листах. Как устроен пресс?

Какие правила техники безопасности необходимо знать при работе с прессом?

Проектировщики и производители гидравлического пресса должны обеспечить защиту всех лиц, имеющих доступ в опасную зону во время работы, настройки, технического обслуживания, очистки и проверки, то есть использовать:

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС 7 класс Перышкин физика

4) электрочувствительное защитное оборудование;

Пресс должен быть спроектирован и изготовлен так, чтобы инструменты были надежно зафиксированы к прессу. Все крепления пресса, например винты, гайки, клеевые стыки, должны быть собраны так, чтобы детали были плотно закреплены и не могли послужить причиной травм.

Ребята, сейчас я расскажу вам одну историю, которая случилась со мной прошлым летом. Еду я на легковом автомобиле и вдруг – чирк! – что-то задело днище машины. В результате пришлось срочно искать автомастерскую. И вот какой разговор там у меня произошел:– Послушай, механик, сломалось там что-то…Машину б поднять, чтобы дно посмотреть.– Ой, трудная это, мой милый, работа.И как одному мне такое суметь?– А ты силачей позови на подмогу.– Каких силачей?– Например, автокран!– За вызов спецтехники денежек много.

Придётся платить – опустеет карман!– Ах, если б придумать устройство такое,Чтоб силу мою увеличило вдвое.А лучше – раз в сто. Как нажал бы педаль!Постой-ка, поможет нам в этом… (Паскаль)

Этот французский ученый изобрел счетную машину, открыл закон гидростатики, получивший его имя, установил принцип действия гидравлического пресса, а так же доказал что воздух имеет вес. Портрет Паскаля. А кто создал первый гидравлический пресс? Расскажет группа

В трактате о равновесии жидкостей, изданном посмертно в 1663 году, Паскаль писал: «Если сосуд, полный водою, закрытый со всех сторон, имеет два отверстия, и одно имеет площадь в сто раз больше, чем другое, с плотно вставленными поршнями, то один человек, толкающий маленький поршень, уравновесит силу ста человек, которые будут толкать в сто раз больший, и пересилит 99 из них». После опубликования трактата Паскаля идея гидравлического пресса витала в воздухе, но осуществить ее на практике не удавалось еще более ста лет, потому что не могли добиться необходимой герметичности сосуда: при больших давлениях вода просачивалась между стенками цилиндра и поршня. В 90-х годах XVIII века за создание гидравлического пресса взялся известный английский изобретатель Брама. Ему тоже пришлось столкнуться с проблемой уплотнения, но эту задачу Браме помог разрешить его сотрудник и будущий великий изобретатель Генри Модели, который придумал особый самоуплотняющийся воротничок (манжету). Изобретение Модели фактически было равно изобретению самого пресса, так как без него он никогда не смог бы работать. В 1797 году Брама построил первый в истории гидравлический пресс. Пресс Брамы послужил образцом для множества других гидравлических приспособлений, изобретенных позже. Например, домкрат. устройство для поднятия тяжестей. Группа

Как устроен и работает гидравлический домкрат? В этом вам поможет разобраться группа и рис. 134 на стр. 113 учебника. Группа

Сегодня на уроке мы познакомились с примером того, как законы физики приходят на помощь человеку в его практической деятельности.

Подведем итог нашей работе и сделаем вывод. Оцените себя. Запишите домашнее задание.

Лист самоподготовки, самопроверки и самооценки.

Задание. Заполните пропуски и запомните. (Смотрите текст учебника на стр. 113-114)

1.Гидравлические машины – это машины, действие которых основано на законах жидкостей.

2.Действие гидравлических машин объясняет закон _

3.Гидравлический пресс – это машина для _

Задание. Допишите формулы. (Слушайте внимательно объяснение товарища)

Задание. Заполните пропуски в тексте. (Слушайте внимательно объяснение товарища)

Площадь малого поршня гидравлической машины равна 0,04м, площадь большого – 0,2м. С какой силой следует действовать на малый поршень, чтобы равномерно поднять груз массой 100кг, находящийся на большом поршне?

Гидравлические машины дают выигрыш в Во сколько раз площадь меньшего поршня_площади большего поршня, во столько раз сила, действующая на _ поршень превышает силу, действующую на поршень.

План-конспект урока «Гидравлический пресс» 7 класс

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Образовательная: изучить физические основы устройства и работы гидравлической машины и практическое применение гидравлического пресса;

Развивающая: Способствовать развитию творческой активности, познавательного интереса, умения анализировать и обобщать полученные знания, развивать диалоговую речь.

Воспитательная: создание благоприятной обстановки на уроке через учет

психофизиологических особенностей учащихся, воспитывать аккуратность; способствовать воспитанию умений и навыков рационального использования своего времени, планирования своей деятельности.

Личностные: проявлять навыки самообразования, информационной культуры, включая самостоятельную работу с книгой; Метапредметные: работать с текстом научного содержания, выделять главную мысль, обобщать информацию.

Предметные: развитие пространственного, логического мышления, творческого потенциала личности.

Тип урока: изучение нового материала

Оборудование: электронная презентация, карточки с вопросами, карточки с задачами.

1.Организационный момент: Приветствие, проверка наличия учащихся в классе. Проверка домашнего задания.

1. Фронтальный опрос.(каждый вопрос записан в виде карточки, каждый уч-ся выбирает карточку и отвечает на вопрос).

7.Приведите примеры сообщающихся сосудов.

Дайте характеристику газообразным веществам.

На каком опыте можно показать, что действие силы зависит от площади опоры?

2. Задание: Соотнеси: (работа с раздаточным материалом).

Б) буквенное обозначение с единицей измерения.

3. Задание. Если утверждение верно – напиши «да», если – неверно, то напиши «нет»

Формула давления. p =

Давление производимое на жидкость или газ, передается в любую точку неодинаково во всех направлениях.

9.Автомобиль и человек создают равную силу давления. Автомобиль и человек оказывают равное давление.

Подведение итогов по ответам учащихся, выведение среднего балла.

А сейчас рассмотрим устройство и принцип действия машины. Как называется устройство? Учащиеся отвечают: гидравлический пресс.

Гидравлическая (от греческого гидравликос- водяной) машина состоит из двух цилиндров разного диаметра, внутри которого могут перемещаться поршни. Пространство заполнено минеральным маслом.

Так как два цилиндра – сообщающиеся сосуды, то при отсутствии нагрузки на поршни, жидкость устанавливается в цилиндрах на одном уровне.

Если на один из поршней положить груз, то жидкость начнет перемещаться, пока снова не установится равновесие.

На слайде мы видим, что заяц, сидящий на одном поршне гидравлической машины уравновешивает двух зайцев, сидящих на другом поршне. Почему? Давайте ответим на этот вопрос. Нарисуем схему гидравлической машины. (Учащиеся рисуют схему в тетради).

F 1 и F 2 – силы, действующие на поршни, S 1 и S 2 – площади поршней.

Вывод : сила F 2 во столько раз больше силы F 1. во сколько раз площадь большего поршня больше площади малого. (Все что на слайде учащиеся записывают в тетрадь).

Например, если площадь большого поршня 500 см 2. а малого 5 см 2 и на малый поршень действует сила 100 Н, то на больший поршень будет действовать сила, в 100 раз большая, т. е. 10 000 Н.

Таким образом, с помощью гидравлической машины можно малой силой уравновесить большую силу.

Отношение показывает выигрыш в силе. Например, в приведенном примере выигрыш в силе равен 100.

Итак, мы можем ответить на вопрос: «Почему водитель легко меняет колесо?»

Гидравлическую машину, служащую для прессования (сдавливания), называют гидравлическим прессом.

Далее учитель на примере модели гидравлического пресса рассказывает принцип действия (демонстрация видеофрагмента)

Прессуемое тело кладут на платформу, соединенную с большим поршнем. При помощи малого поршня создается большое давление на жидкость. Это давление без изменения передается в каждую точку жидкости, заполняющей цилиндры. Поэтому такое же давление действует и на больший поршень. Но так как его площадь больше, то и сила. действующая на него будет больше силы, действующей на малый поршень. Под действием этой силы больший поршень будет подниматься. При подъеме этого поршня тело упирается в неподвижную верхнюю платформу и сжимается. Манометр, при помощи которого измеряют давление жидкости. предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда давление превышает допустимое значение.

Из малого цилиндра в большой жидкость перекачивается повторными движениями малого поршня.

Гидравлические прессы применяются там, где требуется большая сила. Например, для выжимания масла из семян на маслобойных заводах, для прессования фанеры, картона, сена. На металлургических заводах гидравлические прессы используют при изготовлении стальных валов машин, железнодорожных колес и многих других изделий. Современные гидравлические прессы могут развивать силу в сотни миллионов ньютон.

Миллионы автомобилей оборудованы гидравлическими тормозами. Десятки и сотни тысяч экскаваторов, бульдозеров, кранов, погрузчиков, подъемников оборудованы гидравлическим приводом.

В огромных количествах используются гидравлические домкраты и гидропрессы в самых различных целях – от напрессовки на вагонные колесные пары бандажей до подъема ферм разводных мостов для пропуска судов на реках.

Первичная проверка понимания учащимися нового материала

Решение задач: (одну задачу учитель сам объясняет решение задачи, учащиеся записывают в тетрадь).

Какую силу надо приложить к меньшему поршню площадью 1 м 2. чтобы поднять тело весом 500 Н, находящееся на поршне площадью 5 м 2 ?

В гидравлическом прессе площадь малого поршня 2 см 2. большого– 200 см 2.Сила малого поршня 400Н, большого 36кН. Каков выигрыш в силе?

READ  Как сделать гидравлический домкрат с электроприводом

Площадь малого поршня равна 10 см 2. а площадь большого поршня 200 см 2. Какая сила действует на малый поршень, если на большой поршень действует сила 25 кН? Рассчитайте выигрыш в силе.

1.Какой закон используется в устройстве гидравлических машин?

2.Что является основной частью гидравлической машины?

3.От чего зависит выигрыш в силе гидравлической машины?

4.Для чего используют гидравлический пресс?

2.Если остается время, можно коллективно разобрать решение нескольких качественных задач:

1.Будет ли действовать гидравлический насос на космической орбитальной станции?

2.Будет ли гидравлический пресс работать на Луне? Будет ли какая-нибудь разница в его работе на Луне, по сравнению с работой на Земле?

3.Изменится ли давление, производимое при помощи гидравлического пресса, если вместо масла налить воду?

Почему в гидравлических машинах применяют масло, а не воду?

Возвращаясь к целям урока, выяснить с учащимися, достигнута ли она.

Объявить учащимся оценки за работу на уроке.

  • Что интересного запомнилось вам на уроке?
  • Что оказалось для вас полезным?
  • Как вы оцениваете свою деятельность, активность на уроке?
  • На какие вопросы вы не получили ответа?

Творческое задание: Создать модель гидравлической машины, используя шприцы разного диаметра и соломинку для коктейля

Поршневой жидкостный насос. Гидравлический пресс.

Урок изучения нового материала по физике в 7 классе на тему: «Поршневой жидкостный насос. Гидравлический пресс». Полная разработка урока и презентация. В качестве физкультминутки можно использовать видео с сайта videouroki.net. Объяснение материала «Гидравлический пресс», с сайта интернетурок.ру.

Просмотр содержимого документа «Тема»

Тема: Поршневой жидкостный насос. Гидравлический пресс.

Цель урока: изучить устройство и работу поршневого жидкостного насоса и гидравлического пресса.

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.

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?

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)

Водолаз опускается в море на глубину 90 м. Определите давление на этой глубине. Плотность морской воды 1030 кг/ м 3.

Определите давлении керосина если высота столба 1 м. Плотность керосина 800кг/м 3.

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.

Давайте обратимся к простым опытам.

Вопрос: почему вода поднимается вслед за поршнем? ( атмосферное давление, которое действует на поверхность воды, заталкивает ее в образовавшееся пустое пространство).

Вопрос: почему бусинки поднимаются вверх? (давление внутри шприца меньше чем атмосферное давление)

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)

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.

Закрепление материала ( 5 минут)Ребята, с какими новыми устройствами мы сегодня с вами познакомились.

Презентация на тему «Гидравлический пресс» физика 7 класс

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Проверка Д/з 1.Почему воздушный шарик, наполненный водородом, поднимаясь над Землёй, увеличивается в объёме? 3.Объясните принцип работы поршневого насоса с воздушной камерой. где 1 — поршень, 2 — всасывающий клапан, 3 — нагнетательный клапан, 4 — воздушная камера, 5 — рукоятка. Какую роль играет в этом насосе воздушная камера? Можно ли поднять этим насосом воду с глубины, большей 10,3 м?

Гидравлический пресс Учитель физики ГБОУ 69 Центрального района г. Санкт-Петербург Иванова Ю.В.

Что объединяет все эти иллюстрации? Это гидротехнические сооружения Какой общий прибор лежит в основе всех гидротехнических сооружений? Какой основной закон гидростатики лежит в основе работы всех гидротехнических сооружений?

Гидравлический пресс. машина, действие которой основано на законах движения и равновесия жидкостей «гидравликос». водяной Устройство

Историческая справка «Если сосуд, полный водою, закрытый со всех сторон, имеет два отверстия, и одно имеет площадь в сто раз больше, чем другое, с плотно вставленными поршнями, то один человек толкающий маленький поршень, уравновесит силу ста человек, которые будут толкать в сто раз больший, и пересилит 99 из них». «Трактат о равновесии жидкости» Б. Паскаль 1663г Каково устройство гидравлического пресса?

Гидравлический пресс Жидкость в равновесии Сила F2 во столько раз больше силы F1, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого. Стр.141

В 1797 году Джозеф Брама построил первый в истории гидравлический пресс. Историческая справка

На больший поршень действует сила 18000Н, а на малый поршень – 300Н. Какой выигрыш в силе дает гидравлическая машина. Решение задач Ответ: 60

Площадь большего поршня 150 см2. Какова площадь малого поршня гидравлической машины, если она дает выигрыш в силе в 30 раз. Решение задач Ответ: 5

В гидравлической машине площадь малого поршня в 100 раз меньше площади большого поршня. Какой груз надо поставить на большой поршень, чтобы уравновесить гирю в 1кг, находящуюся на малом поршне Решение задач Ответ: 100 кг

На рисунке изображена схема гидравлического пресса, на котором расположена деталь, готовая для прессования. Площадь поршня В в 9 раз больше площади поршня А. Сила с которой жидкость давит на поршень В в. в 9 раз меньше силы, с которой жидкость давит на поршень А в 3 раза меньше силы, с которой жидкость давит на поршень А в 9 раз больше силы, с которой жидкость давит на поршень А в 3 раза больше силы, с которой жидкость давит на поршень А Решение задач

Тест 1. Какой закон используется в устройстве гидравлических машин? 2. Выигрыш в силе, даваемый гидравлической машиной, зависит. 3. Площадь большого поршня 120 см2, а малого — 15 см2. Какой выигрыш в силе дает гидравлическая машина? 4. На малый поршень действует сила 40 Н. Какая сила действует на большой поршень гидравлической машины, если она дает выигрыш в силе в 20 раз? 5. В гидравлическом прессе на большой поршень площадью 30 см2 действует сила 900 Н. Какова площадь малого поршня, если на него действует сила 150 Н? А. Закон всемирного тяготения. Б. Закон Паскаля. В. Закон Ломоносова. Г. Закон Ньютона. А. От рода жидкости, заполняющей машинуБ. От силы, приложенной к поршнюВ. От отношения площадей большого и малого поршня А. 120Б. 15В. 8 Г. 0,125Д. 1800 А. 800 НБ. 2НВ. 20Н Г. 40 НД. 0,5 Н А.4500см2Б.0,00022см2В. 180см2 Г. 5см2Д. 0,0055см2

Проверяем! Где и как можно использовать гидравлический пресс? 1Б 2В 3В 4А 5Г

Конструктивные особенности систем на основе гидроцилиндров

Технические системы, функционирование которых обеспечивает гидроцилиндр, состоят из следующих элементов:

Гидравлическая схема пресса (упрощенная)

Непосредственно сам гидроцилиндр состоит из следующих конструктивных элементов:

  • корпуса;
  • поршня, жестко соединенного со штоком;
  • крышки блока, которая оснащена гидроаппаратурой, позволяющей управлять параметрами работы устройства.

Производительность системы на основе гидроцилиндра зависит от ряда параметров:

Гидроцилиндры с фланцевым креплением со стороны головки

Большое значение для эффективности работы гидравлического цилиндра имеют характеристики используемой рабочей жидкости:

  • химический состав и плотность;
  • пределы температур, при которых рабочая жидкость сохраняет свои изначальные качества;
  • склонность к развитию окислительных процессов.

Важным качеством рабочей жидкости для гидроцилиндра, на которое следует обращать внимание при ее выборе, является способность сохранять свои изначальные характеристики при контакте с водой (вода может попасть в гидросистему извне).

Как показывает практика, в 70 % случаев выхода из строя или некорректной работы гидроцилиндра для устройства используется рабочая жидкость низкого качества. Итогом становится повышенный износ отдельных элементов гидросистемы, развитие коррозии на поверхностях металлических элементов, повышение вязкости масла, его засорение пылью или грязью, появление в его составе воды и воздуха. Естественно, что все подобные ситуации, возникновения и развития которых следует избегать, негативно отражаются на работоспособности самой гидросистемы и ее элементов.

Предварительный просмотр:

Урок Гидравлическая машина. Гидравлический пресс

Цель урока: изучить физические основы работы, устройство, принцип действия гидравлического пресса, отработать решение задач на формулу гидравлического пресса.

Образовательные : рассмотреть способ получения выигрыша в силе с помощью гидравлического пресса, и формулы, связывающие между собой параметры гидравлического пресса.

Развивающие: развитие речи, мышления; способность наблюдать, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы.

Воспитательные: формировать познавательный интерес, логическое мышление, формировать познавательную мотивацию осознанием ученика своей значимости в образовательном процессе.

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

Приветствие учителя. Подготовка учащихся к работе на уроке: готовность класса и оборудования. Проверка наличия учебных принадлежностей. Проверка присутствующих. Запись домашнего задания.

Проверка письменного домашнего задания

  • От чего зависит давление жидкости? (от высоты столба жидкости)
  • По какой формуле рассчитывается давление жидкости на дно и стенки сосуда? ( р=ρgh )
  • Как передается давление, производимое на жидкость или газ? (По всем направлениям одинаково)
  • Кто доказал это утверждение? (Блез Паскаль)
  • Какое явление используется в устройстве поршневого водяного насоса? (атмосферное давление)
  • Как устроен и действует водяной насос?

Сегодня мы познакомимся с примерами того, как законы физики приходят на помощь человеку в его практической деятельности; рассмотрим физические основы работы, устройство, принцип действия гидравлических машин и гидравлического пресса.

Рассмотрим задачу, в которой необходимо рассчитать давление, при условии, что давление будет одинаковым, а площади поверхности тел – различными.

Задача. На тело площадью 100 см 2 действует сила 500Н. Какая сила будет действовать на площадь 1000 см 2. если давление останется прежним.

Таким образом, мы видим, что одно и то же давление можно создавать разной силой, действуя на разные площади. Именно этот принцип – использовать одинаковое давление при разных значениях площади и силы используется в гидравлических машинах и прессах, домкратах, подъёмных устройствах.

Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: рассмотреть устройство, принцип действия и практическое применение гидравлической машины и гидравлического пресса; научиться решать задачи на формулу гидравлического пресса.

Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока «Гидравлическая машина. Гидравлический пресс».

Этап усвоение новых знаний и способов действий

Газы и жидкости, находящиеся под давлением, нашли широкое применение в промышленной технике. Встречаются механизмы, работающие при помощи сжатой жидкости. Они называются гидравлическими (греч. «гидор» – вода, жидкость).

В задаче нами были получены результаты, которые можно использовать для объяснения работы таких устройств, как гидравлическая машина, пресс, домкрат, тормоз. При этом надо помнить, что если в таких устройствах, машинах используется жидкость, то можно рассмотреть принцип их работы на основе закона Паскаля.

Рассмотрим устройство гидравлической машины по рис. 132: основная часть – два цилиндра разного диаметра, снабжённые поршнем и соединённые трубкой. Пространство под поршнем заполнено минеральным маслом. Высота столбов жидкости в обоих цилиндрах одинаковы, пока на поршни не действует сила (закон сообщающихся сосудов).

Пусть на поршни действуют силы F 1 и F 2. а площади этих поршней – S 1 и S 2. Жидкость под поршнем находится в покое (равновесии), тогда по закону Паскаля давление покоящейся жидкости во все стороны передаётся одинаково, значит давление p 1 = p 2. Тогда можем записать =. откуда =.

Вывод: сила F 2 во столько раз больше силы F 1. во сколько раз площадь большего поршня S 2 больше площади меньшего поршня S 1.

Вернёмся к условию нашей задачи: пусть даны были площади поршней и силы, действующие на эти поршни. В задаче площадь большего поршня в 10 раз больше, и сила, действующая на этот поршень, то же оказалась в 10 раз больше: 5000Н и 500Н.

Вывод: с помощью гидравлической машины можно малой силой уравновесить большую силу, т.е. получить выигрыш в силе.

Теперь можно объяснить, например, как водитель может при замене колеса поднимать автомобиль массой 1-1,5 тонны. Он использует устройство – домкрат, который позволяет получить выигрыш в силе.

Есть и другие технические устройства, с помощью которых можно получать выигрыш в силе: гидравлический пресс. Гидравлический пресс используют там, где небольшой силой давления получают значительные усилия: штамповка металлических деталей, изготовление деталей из пластмасс, прессовка фаора, склейка фанеры; производство пищевых продуктов: при извлечении растительного масла из семян, сока из фруктов.

Рассмотрим устройство гидравлического пресса по рис. 133: прессуемое тело – 1 кладут на больший поршень – 2; малым поршнем – 3 создают большое давление на жидкость, которое по закону Паскаля передаётся без изменения по всем направлениям. Т.к. поршень 2 больше, то и сила, действующая на тело 1, будет действовать больше. При этом тело будет упираться в платформу и сжиматься.