Департамент образования Лысковского района
Нижегородской области
МОУ Лысковская средняя общеобразовательная школа №3
Урокна тему
«Гидравлические машины»
вVIIклассе.
Учитель высшейквалификационной
категории Муниципального
образовательного учреждения
средней школы №3 г. Лыскова
Нижегородской области
А Л Е К С Е Е В А
Марина Викторовна
г. Лысково
2006г.
Урок на тему
«Гидравлическиемашины»
в VII классе.
Цели:
образовательная– актуализация закона Паскаля, ознакомление с принципом действия гидравлическихмашин, решение задач;
развивающая– формирование умения анализировать, сравнивать, обобщать;
воспитательная– выработка умения работать в группе (развитиекоммуникабельности).
Оборудование:
компьютерныйкласс с проектором (Windows,Office XP);
презентация(слайд-шоу) на тему «Гидравлические машины»Ó;
видеосюжет«Гидравлический подъёмник»;
листыс входными тестами;
карточкис задачами;
План:
1. Актуализациязнаний: давление в жидкостях, закон Паскаля (входной тест).
2. Изучение и усвоение нового материала (слайд-шоу).
3. Закреплениенового материала (карточки с задачами).
Ход урока:
1. Сегоднямы познакомимся с примером того, как законы физики приходят на помощь человекув его практической деятельности. Небольшой тест поможет нам начать урок поновой теме, хотя он содержит уже пройденный, а значит, знакомый вам материал.(Тест с выбором ответа – два варианта – содержит пять вопросов на тему: сила,давление, закон Паскаля; на его выполнение отводится 6 – 7 минут.)
2. 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 искатьавтомастерскую. И вот какой разговор там у меня произошел:
– Послушай, механик, сломалосьтам 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 денежекмного
Придётся платить – опустеет карман!
– Ах, если б придумать устройствотакое,
Чтоб силу мою увеличило вдвое.
А лучше – раз в сто… Как нажал бы педаль!...
Постой-ка, поможет нам в этом…
(Ответ:…Паскаль)
Я вам немного подскажу: если выузнаете, чей портрет помещён на экран, то догадаетесь, какой закон физикипоможет поднять автомобиль. (На экран проецируется портрет Блеза Паскаля). Конечно,вы догадались. Это закон Паскаля:
давление, производимое на жидкость илигаз, передаётся без изменения в каждую точку
жидкости или газа.
Закон Паскаля лежит в основеустройства гидравлических машин. И тема сегодняшнего урока –«Гидравлические машины». Мы рассмотрим принцип их действия,выясним назначение данных механизмов и, используя закон Паскаля, решимнесколько задач на эту тему.
(Далее излагается вступительныйматериал с демонстрацией учительского варианта презентации через проектор):
Основная часть гидравлическоймашины – два цилиндрических сосуда разного диаметра, соединённые между собойтрубкой. Внутри сосудов перемещаются плотно пригнанные к стенкам поршни. Введёмобозначения: пусть площадь малого поршня будет S1, а большого – S2. Сосуды под поршнями заполняютобычно маслом (чаще всего используют минеральное масло).
Высоты столбов жидкости в обоихсосудах одинаковы, пока на поршни не действуют силы.
А что произойдёт, еслиподействовать на один из поршней с некоторой силой? Выберем для этой цели малыйпоршень (ведь я человек слабый, справиться с меньшим поршнем мне будет проще!)?Итак, пусть мои усилия ( F1 ) символизирует небольшая гирька; в результате намалый поршень оказано давление. По закону Паскаля это давление передаётся вкаждую точку жидкости, то есть под таким же давлением находится и большойпоршень. Что с ним произойдёт в следующее мгновение?.. А какой величины силаподействует на него со стороны жидкости – больше или меньше, чем F1?.. Не напоминает ли вам эта ситуациякартину с подъёмом легковой машины?..
Получается, что гидравлическаямашина помогает мне выиграть в силе!!!
Так вот каково назначениегидравлических машин!
Схематично то, что мы с вами наблюдали,можно представить в виде следующей картинки:
(содержание последнего учительскогослайда)
Асейчас самые главные определения и выводы вы запишете в тетрадь. Поможет вам вэтом презентация, которая открыта на мониторах ваших компьютеров; запустите еёнажатием клавиши F5 .
Работаем в парах, по двое закомпьютером.
(Три первых слайда, длящиеся 1минуту, актуализируют закон Паскаля и единицу измерения давления в«СИ» и останавливаются на определении гидравлической машины).
Ребята, остановившаяся картинкапрезентации означает приглашение сделать записи в тетради!.. Когда вы этовыполните, щёлкните мышкой (левая клавиша) для продолжения и внимательнонаблюдайте!
(В течение ещё одной минуты ипяти секунд демонстрируются слайды № 4 – 12, иллюстрирующие принцип действиягидравлической машины, создавая эффект движущегося изображения).
Ребята, и вновь остановившаясякартинка презентации означает приглашение сделать записи в тетради!.. Когда выэто выполните, щёлкните мышкой для продолжения: на последующих слайдах будутсформулированы задачи и разобрано их решение. Вам нужно понять эти примерыи немножко кое в чём самостоятельно (устно!) дорешать, но пока ничего незаписывать. (Советуйтесь друг с другом, если нужно, только негромко).
(Анимированные числовыепримеры, помещённые на слайдах № 13 – 16, занимают три минуты и заканчиваютсяприглашением учащихся поработать с учебником с целью самостоятельного поискапонятия «выигрыш в силе»).
А теперь посмотрим, какиесуществуют разновидности гидравлических машин. Для этого перейдите (щелчкоммыши) к следующему слайду. (На слайде №18 – изображения гидравлического пресса и гидравлического домкрата, их работапоказана с помощью анимации).
Ребята, на следующем слайде (№20)найдите (и перепишите в дневник) домашнее задание, а затем загляните напоследний слайд…
3. (Напоследнем слайде – приглашение порешать задачи).
Карточки с задачами – перед вами.Записывая "Дано:" и "Решение:", обратите внимание, что, если обеплощади поршней заданы в см2, то здесь допускаетсянекоторое отступление от правил: можно не переводить их в «СИ»…
Кстати, к первой задаче естьинтересный видеосюжет: действительно ли возможен подъём восьмисоткилограммовоймахины? (Просмотр через проектор видеосюжета с гидравлическим подъёмником, гдечеловеку необходимо приподнять легковой автомобиль на некоторую высоту; времяпросмотра – 35 с, время обсуждения – 1 мин).
…Ребята, какое значение силы F1 вы получили?.. …Это большая сила?..
…Тело какой массы создаст такоеусилие? (Ответы: F1 = 800 Н; m = 80 кг.)
Решайте следующие задачисамостоятельно, и, если нужно, советуйтесь с соседом по паре. В случаезатруднений обращайтесь ко мне – я помогу, подскажу. Посмотрим, кто сможетрешить наибольшее количество задач!
(Далее деятельность учителясвязана с оказанием индивидуальной помощи тем учащимся, которые испытываютзатруднения при решении задач, а также с оценкой самостоятельно решённых задачболее сильными учениками, для этого учитель переходит от одной группы учащихсяк другой).
Заключение. Блез Паскаль сформулировал законо передаче давления жидкостями и газами в 17 веке. А мы, люди 21столетия,используя практическое воплощение этого закона, порой даже и не знаем,кому сказать спасибо. Думаю, что теперь вы сможете подсказать своимвзрослым родственникам или знакомым, на чьём принципе основано действиегидравлического домкрата, лежащего в гараже, или гидравлического пресса назаводе, показанного по телевизору.
О других приборах и устройствах,связанных с давлением в жидкостях и газах вам ещё предстоит узнать напоследующих уроках. Урок окончен. До новых встреч!
ПРИЛОЖЕНИЕ
Входной тест
Из предложенных ответов к каждому вопросу выберите один правильный и впишите соответствующую букву в контрольную таблицу.
Вариант 1
1. В каких единицах измеряется давление?
А. Килограмм (кг). Б. Паскаль (Па). В. Ньютон (Н).
2. Вес тела равен 1 ньютону. Какова масса тела?
А. 1 кг. Б. 10 кг. В. 0,1 кг.
3. В бутылку, закрытую пробкой с краном, накачали газ и закрыли кран.
Одинаковое ли давление будут испытывать дно и стенки бутылки в
различных местах?
А. Давление газа в любом месте бутылки одинаковое.
Б. Наибольшее давление газа на пробку.
В. Наибольшее давление газа на дно бутылки.
4. За единицу давления принимают такое давление, которое производит ...
А. сила в 1 Н на 1 м2. Б. масса 1 кг на 1 м2.
В. масса 1 кг на 1 см2. Г. сила в 1 Н на 1 см2.
5. Если под человеком на водоеме проломился лед, то к нему подходить
нельзя. Для спасения ему нужно бросить доску или длинный шест.
Опираясь на них, он может выбраться из воды и пройти по льду.
Опора на доску или шест позволяет ... давление, так как при этом
площадь опоры ..., а давление ...
А. уменьшить... меньше… меньше.
Б. уменьшить… больше... больше.
В. увеличить... меньше… больше.
Г. увеличить... больше... больше.
Д. уменьшить… больше… меньше.
Из предложенных ответов к каждому вопросу выберите один правильный и впишите соответствующую букву в контрольную таблицу.
Вариант 2
1. Как называется единица силы в Международной системе (СИ)?
А. Паскаль. Б. Килограмм. В. Ньютон.
2. Каков вес тела массой 1 кг ?
А. 0,1 ньютона. Б. 1 ньютон. В. 10 ньютонов.
3. В круглый шар с отверстиями налит керосин (см.рис.)
Поршень сдвинулся вверх. В каком из отверстий
струйка керосина вырывается под большим давлением?
А. В правом, так как струйка перпендикулярна поршню.
Б. В верхнем, в направлении действия силы со стороны
поршня.
В. В левом, так как оно ближе всего к поршню.
Г. В любом отверстии струйки вырываются под одинаковым давлением.
4. Давлением называют величину, равную ...
А. силе, действующей на единицу площади опоры.
Б. отношению силы, действующей перпендикулярно к поверхности,
к площади этой поверхности.
В. отношению силы, действующей на поверхность, к площади этой
поверхности.
5. Режущие инструменты затачивают для того, чтобы ... давление,
так как, чем ... площадь опоры, тем ... давление.
А. уменьшить… меньше… меньше
Б. уменьшить… больше… меньше
В. увеличить… меньше… больше
Г. увеличить … больше… больше
Д. уменьшить… больше… больше
ПРИЛОЖЕНИЕ
Ответы на входной тест
Вариант 1
№ вопроса
1
2
3
4
5
Ответ
Б
В
А
А
Д
Вариант 1
№ вопроса
1
2
3
4
5
Ответ
В
В
Г
Б
В
ПРИЛОЖЕНИЕ
Карточкана столе учащегося
с задачами на закреплениематериала
по гидравлическим машинам.
1.Какую примерно силу нужно приложить к малому поршню гидравлическогоподъёмника для подъёма автомобиля массой 800 кг, если площадь малого поршня 10см2, площадь большого 100 см2?
Дано: Решение:
m=800кг F2 = mg
S1=10см2 F2 = 800 кг ∙ 9,81 Н/кг≈ 8000 Н
S2=100см2
––––––––– продолжите решение…
F1– ?
2.Действуя силой 120 Н на малый поршень гидравлического пресса, создают силудавления на больший поршень 1800 Н. Восколько раз площадь малого поршня меньше площади большого?
3.Площадь малого поршня гидравлического домкрата 4 см2, а площадьбольшого 100 см2. Во сколько раз сила давления на большой поршеньбольше, чем сила давления на малый поршень?
4.Площадь поперечного сечения узкого сосуда гидравлической машины в 12 разменьше, чем широкого. На меньший поршень поставили гирю весом 5 Н.Какого веса груз надо положить на большой поршень, чтобы давления,действующие на поверхность воды в обоих сосудах, оказались равными?
5.Насос нагнетает масло в пресс под давлением 3 000 кПа. Это давление передаётсяна большой поршень, площадь которого 800 см2. Какую силудавления испытывает этот поршень?
6.Площадь малого поршня гидравлической машины в 50 раз меньше, чем большого. Намалый поршень поставили гирю весом 20 Н. Определите вес груза,который надо положить на большой поршень для равновесия. Какова масса этогогруза?
7. Малый поршень гидравлического пресса площадью2 см2 под действием силы 200 Н опустился на 16 см. Площадьбольшего поршня 8 см2. Определите вес груза, поднятогобольшим поршнем. На какую высоту поднялся груз?
– ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МАШИНА –
ПРИЛОЖЕНИЕ
Фрагмент видеосюжета
«Гидравлическийподъёмник»
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вид основной части слайдов учительскойпрезентации
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вид основной части слайдов ученическойпрезентации