Hydraulikpresse. Die praktische Bedeutung des Pascalschen Gesetzes Beispiele für Probleme mit Lösungen

Klasse 7 Lektion Nr. 41 Datum

Thema: Pascalsches Gesetz. Hydraulikpresse.

Unterrichtstyp: Unterricht zum Erlernen von neuem Material.

Ziele und Ziele des Unterrichts:

· Bildungsziel - mehr über das Gesetz von Pascal erfahren , das Wissen der Studierenden zum Thema „Druck“ erweitern und vertiefen, den Unterschied zwischen Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen diskutieren; ein neues Konzept der „Hydraulikpresse“ einführen, den Schülern helfen, die praktische Bedeutung und Nützlichkeit der erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten zu verstehen.

· Entwicklungsziel - Bedingungen für die Entwicklung von Forschungs- und Kreativfähigkeiten schaffen; Kommunikations- und Kollaborationsfähigkeiten.

· Bildungsziel - Förderung der Einführung einer Kultur der geistigen Arbeit, Schaffung von Bedingungen für ein wachsendes Interesse an dem zu studierenden Material.

Ausrüstung:

Präsentation, Videos

Karten mit individuellen Aufgaben

Während des Unterrichts.

1.Org. Moment.

Schüler auf die Klassenarbeiten vorbereiten. Empfang "Lächeln"

2. Motivation und Zielsetzung des Unterrichts.

Bild Diashow. Die Ziele unseres Unterrichts sind:

Heute werden wir in der Lektion eines der wichtigsten Naturgesetze studieren, das Gesetz von Pascal. Der Zweck unserer Lektion: das Gesetz zu studieren und zu lernen, wie man eine Reihe physikalischer Phänomene mit dem Pascalschen Gesetz erklärt. Siehe die Anwendung des Gesetzes in der Praxis.

Studium der physikalischen Grundlagen des Gerätes und der Funktionsweise einer hydraulischen Maschine;

Nennen Sie das Konzept einer hydraulischen Presse und zeigen Sie deren praktische Anwendung.

3. Ein neues Thema lernen

Alle Körper bestehen aus Molekülen und Atomen. Wir haben drei verschiedene Aggregatzustände von Materie betrachtet und basierend auf der Struktur haben sie unterschiedliche Eigenschaften. Heute müssen wir uns mit dem Einfluss des Drucks auf feste, flüssige und gasförmige Stoffe vertraut machen. Schauen wir uns Beispiele an:

Treiben Sie mit einem Hammer einen Nagel in das Brett. Was sehen wir? In welche Richtung wirkt der Druck?

(Unter dem Druck des Hammers dringt der Nagel in das Brett ein. In Richtung der Kraft. Das Brett und der Nagel sind einstückige Festkörper.)

Nehmen wir den Sand. Dies ist eine feste körnige Substanz. Füllen Sie das Rohr mit dem Kolben mit Sand. Ein Ende des Schlauchs ist mit einer Gummifolie bedeckt. Wir drücken auf den Kolben und beobachten.

(Sand drückt nicht nur in Kraftrichtung, sondern auch seitlich auf die Folienwände.)

Mal sehen, wie sich die Flüssigkeit verhält. Füllen Sie das Röhrchen mit Flüssigkeit. Wir drücken auf den Kolben, beobachten und vergleichen mit den Ergebnissen bisheriger Erfahrungen.

(Der Film hat die Form einer Kugel, die Flüssigkeitspartikel drücken gleichmäßig in verschiedene Richtungen.)

Nehmen wir als Beispiel Gas. Lassen Sie uns den Ball aufblasen.

(Druck wird durch Luftpartikel gleichmäßig in alle Richtungen übertragen.)

Wir haben die Druckeinwirkung auf feste Schüttgüter, flüssige und gasförmige Stoffe betrachtet. Welche Ähnlichkeit fällt dir auf?

(Bei Flüssigkeiten und Gasen wirkt Druck in verschiedene Richtungen gleich, und dies ist eine Folge der zufälligen Bewegung einer großen Anzahl von Molekülen. Bei festen Schüttgütern wirkt Druck in Richtung der Kraft und zu den Seiten. )

Lassen Sie uns den Vorgang der Druckübertragung durch Flüssigkeiten und Gase näher erläutern.

Stellen Sie sich vor, dass ein Rohr mit einem Kolben mit Luft (Gas) gefüllt ist. Die Partikel im Gas sind gleichmäßig über das Volumen verteilt. Schlagen wir den Kolben. Die Partikel unter dem Kolben werden verdichtet. Aufgrund ihrer Beweglichkeit werden sich die Gasteilchen in alle Richtungen bewegen, wodurch ihre Anordnung wieder gleichmäßiger, aber dichter wird. Daher steigt der Gasdruck überall an. Das bedeutet, dass der Druck auf alle Teilchen des Gases übertragen wird.

Machen wir ein Experiment mit Pascals Ball. Nehmen wir eine hohle Kugel, die an verschiedenen Stellen schmale Löcher hat, und befestigen Sie sie an einem Rohr mit einem Kolben.

Wenn Sie Wasser in das Rohr ziehen und auf den Kolben drücken, fließt Wasser in Form von Strömen aus allen Löchern der Kugel. (Kinder raten.)

Lassen Sie uns ein allgemeines Fazit formulieren.

Der Kolben drückt auf die Wasseroberfläche im Rohr. Die Wasserpartikel unter dem Kolben kondensieren und übertragen seinen Druck auf andere tiefer liegende Schichten. Somit wird der Druck des Kolbens auf jeden Punkt der Flüssigkeitsfüllung der Kugel übertragen. Dadurch wird ein Teil des Wassers in Form von Strömen aus allen Löchern aus dem Ball gedrückt.

Der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck überträgt sich unverändert auf jeden Punkt im Volumen der Flüssigkeit oder des Gases. Diese Aussage wird Pascalsches Gesetz genannt.

4. Konsolidierung: Fragen beantworten

1. Wenn Sie mit einer Druckluftpistole auf ein hart gekochtes Ei schießen, durchbohrt die Kugel nur ein Durchgangsloch, während der Rest intakt bleibt. Aber wenn man auf ein rohes Ei schießt, zerspringt es. (Wenn auf ein gekochtes Ei geschossen wird, durchbohrt die Kugel einen festen Körper, also durchbohrt sie in Flugrichtung, weil der Druck in diese Richtung übertragen wird.)

2. Warum ist eine Projektilexplosion unter Wasser zerstörerisch für im Wasser lebende Organismen? (Der Druck einer Explosion in einer Flüssigkeit wird nach dem Pascalschen Gesetz gleichmäßig in alle Richtungen übertragen, und Tiere können daran sterben.)

3. Ein böser Geist, der sich in gasförmigem Zustand in einer verkorkten Flasche befindet, übt starken Druck auf Wände, Boden und Korken aus. Wie schlägt ein Geist in alle Richtungen, wenn er im gasförmigen Zustand weder Arme noch Beine hat? Welches Gesetz erlaubt ihm das? (Moleküle, Pascalsches Gesetz)

4. Für Astronauten wird Nahrung in halbflüssiger Form hergestellt und in Röhrchen mit elastischen Wänden gefüllt. Was hilft Astronauten, Nahrung aus Röhrchen zu pressen?

(Pascalsches Gesetz)

5. Versuchen Sie, den Prozess der Herstellung von Glasgefäßen zu erklären, wenn Luft in einen Tropfen geschmolzenen Glases geblasen wird?

(Nach dem Gesetz von Pascal wird der Druck im Inneren des Gases gleichmäßig in alle Richtungen übertragen, und flüssiges Glas bläst sich wie ein Ballon auf.)

Anwendung des Pascalschen Gesetzes in der Praxis

Motivation zum Studium dieses Themas: "Hydraulische Presse"

Wahrscheinlich haben Sie die Situation beobachtet: Ein Rad ist kaputt, der Fahrer hebt das Auto mit Hilfe einer Vorrichtung leicht an und wechselt das beschädigte Rad, obwohl das Gewicht des Autos etwa 1,5 Tonnen beträgt.

Lassen Sie uns gemeinsam die Frage beantworten, warum ist das möglich?

Er benutzt einen Wagenheber. Der Wagenheber gehört zu hydraulischen Maschinen.

Mechanismen, die mit Hilfe irgendeiner Flüssigkeit funktionieren, nennt man hydraulisch (griechisch „gidor“ – Wasser, Flüssigkeit).

Hydraulikpresse ist eine Materialumformmaschine, die von einer quetschbaren Flüssigkeit angetrieben wird.

beantworte die Fragen.

v Sind Zylinder und Kolben gleich? Was ist der Unterschied?

v Was bedeutet: Jeder Kolben macht sein eigenes Ding?

v Auf welcher Gesetzmäßigkeit beruht der Betrieb einer hydraulischen Presse?

Die Vorrichtung der hydraulischen Presse basiert auf dem Gesetz von Pascal. Zwei kommunizierende Gefäße sind mit einer homogenen Flüssigkeit gefüllt und durch zwei Kolben verschlossen, deren Flächen S1 und S2 sind (S2 > S1). Nach dem Pascalschen Gesetz herrscht in beiden Zylindern Druckgleichheit: p1=p2.

p1=F1/S1, P2=F2/ S2 , F1/S1= F2/ S2, F1 S2=F2 S1

Während des Betriebs einer hydraulischen Presse entsteht ein Kraftgewinn, der dem Verhältnis der Fläche des größeren Kolbens zur Fläche des kleineren entspricht.

F1/ F2 = S1/ S2.

Das Funktionsprinzip der hydraulischen Presse.

Der zu pressende Körper wird auf eine Plattform gelegt, die mit einem großen Kolben verbunden ist. Mit Hilfe eines kleinen Kolbens wird ein großer Druck auf die Flüssigkeit erzeugt. Dieser Druck wird unverändert auf jeden Punkt der die Zylinder füllenden Flüssigkeit übertragen. Daher wirkt der gleiche Druck auf den größeren Kolben. Da seine Fläche jedoch größer ist, ist die darauf wirkende Kraft größer als die auf den kleinen Kolben wirkende Kraft. Unter dem Einfluss dieser Kraft steigt der größere Kolben. Wenn dieser Kolben angehoben wird, liegt der Körper an der festen oberen Plattform an und wird zusammengedrückt. Das Manometer, das den Druck einer Flüssigkeit misst, ist ein Sicherheitsventil, das automatisch öffnet, wenn der Druck den zulässigen Wert überschreitet. Aus einem kleinen Zylinder wird durch wiederholte Bewegungen des kleinen Kolbens eine große Flüssigkeit gepumpt.

Hydraulische Pressen werden dort eingesetzt, wo viel Kraft benötigt wird. Zum Beispiel zum Auspressen von Öl aus Samen in Ölmühlen, zum Pressen von Sperrholz, Pappe, Heu. In Hüttenwerken werden hydraulische Pressen zur Herstellung von Stahlwellen für Maschinen, Eisenbahnräder und viele andere Produkte verwendet. Moderne hydraulische Pressen können Hunderte Millionen Newton Kraft entwickeln.

Millionen Autos sind mit hydraulischen Bremsen ausgestattet. Zehn- und Hunderttausende von Baggern, Bulldozern, Kränen, Ladern, Aufzügen sind mit einem hydraulischen Antrieb ausgestattet.

Hydraulische Heber und hydraulische Pressen werden in großen Mengen für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt - vom Anpressen von Bandagen auf Waggonradsätze bis zum Anheben von Zugbrückenträgern, damit Schiffe Flüsse passieren können.

Videodemonstration

5. Verständnis prüfen: Beantworten Sie die Testfragen.

	1 Möglichkeit	Option 2
	Eine Arbeit B) Druck	A) Joule B) Paskal B) Newton


	A) reduzieren weniger; weniger B) reduzieren; mehr; mehr B) erhöhen mehr; mehr D) erhöhen; weniger; mehr	A) reduzieren mehr; weniger B) reduzieren; mehr; mehr B) reduzieren weniger; weniger D) erhöhen; mehr; mehr
	C) die Räder werden durch Raupen ersetzt	A) Messerklingen sind geschärft D) Messer werden durch Angelschnur ersetzt

	Weisen Sie auf die falsche Aussage hin.	B) am Boden des Gefäßes D) in alle Richtungen
		A) 1300 kg/m3

7. Peer Review: Notebooks tauschen und checken

Möglichkeit 1: 1c, 2b, 3a, 4d, 5d, 6d, 7d, 8a

Möglichkeit 2: 1b, 2d, 3a, 4a, 5d, 6b, 7d, 8c

6. Zusammenfassung. Hausaufgaben. ξ 44,45, Vergleichstabelle erstellen: "Druck von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen"

Testfragen beantworten.

	1 Möglichkeit	Option 2
	Welche physikalische Größe wird durch die Formel p \u003d F / S bestimmt? Eine Arbeit B) Druck	Welche der folgenden Einheiten ist die Grundeinheit für die Druckmessung? A) Joule B) Paskal B) Newton
	Welcher der folgenden Werte kann Druck ausdrücken?	Drücken Sie den Druck gleich 0,01 N/cm2 in Pa aus.
	Mit welcher Formel kann man die Druckkraft berechnen?	Mit welcher Formel kann der Druck berechnet werden?
	Zählen Sie einige der fehlenden Wörter auf. Schneidwerkzeuge werden geschärft, um ... Druck auszuüben, denn je mehr ... der Stützbereich, desto ... Druck. A) reduzieren weniger; weniger B) reduzieren; mehr; mehr B) erhöhen mehr; mehr D) erhöhen; weniger; mehr	Zählen Sie einige der fehlenden Wörter auf. Die Gebäudewände werden auf einem breiten Fundament installiert, um ... Druck auszuüben, denn je mehr ... der Bereich der Stütze, desto ... Druck. A) reduzieren mehr; weniger B) reduzieren; mehr; mehr B) reduzieren weniger; weniger D) erhöhen; mehr; mehr
	Finden Sie die falsche Antwort. Sie versuchen, den Druck auf folgende Weise zu reduzieren: A) Vergrößern Sie den Bereich des unteren Teils des Fundaments B) Lkw-Reifen werden breiter gemacht C) die Räder werden durch Raupen ersetzt D) Reduzieren Sie die Anzahl der Säulen, die die Plattform tragen	Finden Sie die falsche Antwort. Sie versuchen, den Druck auf folgende Weise zu erhöhen A) Messerklingen sind geschärft B) Zange wird durch Zange ersetzt C) Sie benutzen im Sommer einen Karren, im Winter einen Schlitten D) Messer werden durch Angelschnur ersetzt
	Eine Kiste mit einem Gewicht von 0,96 kN hat eine Auflagefläche von 0,2 m2. Berechnen Sie den Druck der Box.	Auf die Nadel wirkt beim Nähen eine Kraft von 2 N. Berechnen Sie den von der Nadel ausgeübten Druck, wenn die Fläche der Spitze 0,01 mm2 beträgt.
	Weisen Sie auf die falsche Aussage hin. A) Gasdruck entsteht durch Stöße zufällig bewegter Moleküle B) Ein Gas übt in alle Richtungen den gleichen Druck aus C) Wenn Masse und Temperatur des Gases unverändert bleiben, steigt der Druck mit abnehmendem Gasvolumen D) Wenn die Masse und Temperatur des Gases unverändert bleiben, ändert sich der Druck bei einer Zunahme des Gasvolumens nicht	Das Gesetz von Pascal besagt, dass Flüssigkeiten und Gase den auf sie ausgeübten Druck weitergeben... A) in Richtung der Kraft B) am Boden des Gefäßes B) in Richtung der resultierenden Kraft D) in alle Richtungen
	Ein Druck von 4 kPa entspricht einem Druck von ..	Welcher der folgenden Werte kann den hydrostatischen Druck ausdrücken? A) 1300 kg/m3

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Teilnehmer: Maxim Kolesnikov
Leitung: Scherbinina Galina Gennadievna

Zweck der Arbeit: experimentelle Bestätigung des Pascalschen Gesetzes.

Einführung

Das Pascalsche Gesetz wurde 1663 bekannt. Diese Entdeckung bildete die Grundlage für die Schaffung von Superpressen mit einem Druck von über 750.000 kPa, einem hydraulischen Antrieb, der wiederum zur Entstehung der hydraulischen Automatisierung führte, die moderne Düsenflugzeuge, Raumfahrzeuge, numerisch gesteuerte Maschinen und leistungsstarke Muldenkipper steuert , Bergbaumähdrescher, Pressen, Bagger ... Somit hat das Pascalsche Gesetz in der modernen Welt große Anwendung gefunden. All diese Mechanismen sind jedoch ziemlich komplex und umständlich, deshalb wollte ich Geräte auf der Grundlage des Pascalschen Gesetzes erstellen, um mich selbst davon zu überzeugen und meine Klassenkameraden zu überzeugen, von denen viele glauben, dass es dumm ist, Zeit mit "Antike" zu verschwenden, wenn wir umzingelt sind durch moderne Geräte, dass dieses Thema immer noch interessant und relevant ist. Darüber hinaus wecken Heimwerkergeräte in der Regel Interesse, regen zum Nachdenken an, fantasieren und betrachten die Entdeckungen der „tiefen Antike“ mit anderen Augen.

Objekt Meine Forschung ist Pascals Gesetz.

Zielsetzung: experimentelle Bestätigung des Pascalschen Gesetzes.

Hypothese: Die Kenntnis des Pascalschen Gesetzes kann für die Konstruktion von Baumaschinen hilfreich sein.

Praktische Bedeutung der Arbeit: In meiner Arbeit werden Experimente zur Demonstration im Physikunterricht in der 7. Klasse einer weiterführenden Schule vorgestellt. Die entwickelten Experimente können sowohl im Unterricht beim Studium von Phänomenen (ich hoffe, dass dies zur Bildung einiger Konzepte beim Physikstudium beiträgt) als auch als Hausaufgabe für Schüler demonstriert werden.

Die vorgeschlagenen Einstellungen sind universell, eine Einstellung kann verwendet werden, um mehrere Experimente zu zeigen.

Kapitel 1. Unsere ganze Würde liegt in der Fähigkeit zu denken

Blaise Pascal (1623-1662) - Französischer Mathematiker, Mechaniker, Physiker, Schriftsteller und Philosoph. Ein Klassiker der französischen Literatur, einer der Begründer der mathematischen Analyse, der Wahrscheinlichkeitstheorie und der projektiven Geometrie, der Schöpfer der ersten Beispiele der Zähltechnologie, der Autor des Grundgesetzes der Hydrostatik. Pascal trat in die Geschichte der Physik ein, indem er das Grundgesetz der Hydrostatik aufstellte und Toricellis Annahme über die Existenz des atmosphärischen Drucks bestätigte. Die SI-Einheit des Drucks ist nach Pascal benannt. Das Pascalsche Gesetz besagt, dass der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck auf jeden Punkt ohne Änderung in alle Richtungen übertragen wird. Auch das bekannte Gesetz von Archimedes ist ein Sonderfall des Pascalschen Gesetzes.

Das Pascalsche Gesetz kann anhand der Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen erklärt werden, nämlich: Die Moleküle einer Flüssigkeit und eines Gases, die auf die Wände eines Gefäßes treffen, erzeugen Druck. Der Druck nimmt zu (ab), wenn die Konzentration der Moleküle zunimmt (abnimmt).

Es gibt ein weit verbreitetes Problem, mit dem man die Funktionsweise des Pascalschen Gesetzes verstehen kann: Wenn ein Gewehr abgefeuert wird, entsteht ein Loch in einem gekochten Ei, da der Druck in diesem Ei nur in Richtung seiner Bewegung übertragen wird. Ein rohes Ei zerbricht, weil der Druck einer Kugel in einer Flüssigkeit nach dem Pascalschen Gesetz gleichmäßig in alle Richtungen übertragen wird.

Übrigens ist bekannt, dass Pascal selbst unter Verwendung des von ihm entdeckten Gesetzes im Laufe der Experimente eine Spritze und eine hydraulische Presse erfunden hat.

Die praktische Bedeutung des Pascalschen Gesetzes

Die Arbeit vieler Mechanismen basiert auf dem Pascalschen Gesetz, auf andere Weise haben solche Gaseigenschaften wie Kompressibilität und die Fähigkeit, Druck in alle Richtungen gleichmäßig zu übertragen, breite Anwendung bei der Konstruktion verschiedener technischer Geräte gefunden.

So wird Druckluft in einem U-Boot verwendet, um es aus der Tiefe zu heben. Beim Tauchen werden spezielle Tanks im U-Boot mit Wasser gefüllt. Die Masse des Bootes nimmt zu und es sinkt. In diese Tanks wird zum Heben des Bootes Druckluft gepumpt, die das Wasser verdrängt. Die Masse des Bootes nimmt ab und es schwimmt.

Abb.1. U-Boote an der Oberfläche: Hauptballasttanks (TsGB) sind nicht gefüllt

Abb.2. U-Boot in getauchter Position: Das CGB war mit Wasser gefüllt

Geräte, die Druckluft verwenden, werden als pneumatisch bezeichnet. Dazu gehört zum Beispiel ein Presslufthammer, mit dem Asphalt aufgebrochen, gefrorener Boden gelockert und Steine zerkleinert werden. Unter Einwirkung von Druckluft macht die Spitze des Presslufthammers 1000-1500 Schläge pro Minute mit großer Zerstörungskraft.

In der Produktion zum Schmieden und Bearbeiten von Metallen werden ein pneumatischer Hammer und eine pneumatische Presse verwendet.

Lastkraftwagen und Schienenfahrzeuge verwenden Druckluftbremsen. In U-Bahnen werden Türen mit Druckluft geöffnet und geschlossen. Die Verwendung von Luftsystemen im Transportwesen beruht auf der Tatsache, dass selbst im Falle eines Luftaustritts aus dem System diese durch den Betrieb des Kompressors nachgefüllt wird und das System ordnungsgemäß funktioniert.
Die Arbeit des Baggers basiert ebenfalls auf dem Pascalschen Gesetz, bei dem Hydraulikzylinder verwendet werden, um seine Pfeile und seinen Löffel in Bewegung zu setzen.

Kapitel 2. Die Seele der Wissenschaft ist die praktische Anwendung ihrer Entdeckungen

Erfahrung 1 (Video, Methode zur Modellierung des Funktionsprinzips dieses Geräts bei der Präsentation)

Die Funktionsweise des Pascalschen Gesetzes lässt sich auf die Arbeit einer hydraulischen Laborpresse zurückführen, die aus zwei miteinander verbundenen linken und rechten Zylindern besteht, die gleichmäßig mit Flüssigkeit (Wasser) gefüllt sind. Die Stopfen (Gewichte), die den Flüssigkeitsstand in diesen Zylindern anzeigen, sind schwarz hervorgehoben.

Reis. 3 Schema einer hydraulischen Presse

Reis. 4. Anwendung der hydraulischen Presse

Was ist hier passiert? Wir drückten auf den Stopfen im linken Zylinder, wodurch die Flüssigkeit aus diesem Zylinder in Richtung des rechten Zylinders gedrückt wurde, wodurch der Stopfen im rechten Zylinder, der von unten Flüssigkeitsdruck erfuhr, angehoben wurde. Somit hat das Fluid Druck übertragen.

Ich habe das gleiche Experiment nur in etwas anderer Form bei mir zu Hause durchgeführt: eine Demonstration eines Experiments mit zwei miteinander verbundenen Zylindern - medizinische Spritzen, die miteinander verbunden und mit flüssigem Wasser gefüllt sind.

Das Gerät und Funktionsprinzip der hydraulischen Presse ist im Lehrbuch der 7. Klasse für weiterführende Schulen beschrieben.

Erfahrung 2 (Video, mit der Simulationsmethode, um die Montage dieses Geräts bei der Präsentation zu demonstrieren)

Bei der Entwicklung des vorherigen Experiments habe ich zur Demonstration des Pascalschen Gesetzes auch ein Modell eines hölzernen Minibaggers zusammengebaut, dessen Basis mit Wasser gefüllte Kolbenzylinder sind. Interessanterweise habe ich als Kolben, die den Ausleger und die Schaufel des Baggers heben und senken, medizinische Spritzen verwendet, die von Blaise Pascal selbst erfunden wurden, um sein Gesetz zu unterstützen.

Das System besteht also aus gewöhnlichen medizinischen Spritzen mit je 20 ml (Funktion der Steuerhebel) und denselben Spritzen mit je 5 ml (Funktion der Kolben). Ich habe diese Spritzen mit Flüssigkeit gefüllt - Wasser. Ein Tropfersystem wurde verwendet, um die Spritzen zu verbinden (bietet Abdichtung).

Damit dieses System funktioniert, drücken wir den Hebel an einer Stelle, der Wasserdruck wird auf den Kolben, auf den Stopfen übertragen, der Stopfen steigt an - der Bagger beginnt sich zu bewegen, der Baggerausleger und die Schaufel senken und heben sich.

Dieses Experiment kann demonstriert werden, indem die Frage nach § 36, S. 87 des Lehrbuchs von A. V. Peryshkin für die 7. Klasse beantwortet wird: „Welche Erfahrung kann das Merkmal der Druckübertragung durch Flüssigkeiten und Gase zeigen? Blick auf die Verfügbarkeit der verwendeten Materialien und die praktische Anwendung des Pascalschen Gesetzes.

Erlebnis 3 (Video)

Bringen wir eine hohle Kugel (Pipette) mit vielen kleinen Löchern an einem Rohr mit einem Kolben (Spritze) an.

Füllen Sie den Ballon mit Wasser und drücken Sie auf den Kolben. Der Druck in der Röhre steigt an, Wasser beginnt durch alle Löcher zu fließen, während der Wasserdruck in allen Wasserströmen gleich ist.

Das gleiche Ergebnis kann erzielt werden, wenn anstelle von Wasser Rauch verwendet wird.

Dieses Experiment ist ein Klassiker zur Demonstration des Pascalschen Gesetzes, aber die Verwendung von Materialien, die jedem Schüler zur Verfügung stehen, macht es besonders effektiv und einprägsam.

Eine ähnliche Erfahrung wird im Lehrbuch der 7. Klasse für weiterführende Schulen beschrieben und kommentiert.

Fazit

Zur Vorbereitung auf den Wettbewerb mache ich:

den theoretischen Stoff zu meinem gewählten Thema studiert;
erstellte hausgemachte Geräte und führte eine experimentelle Überprüfung des Pascalschen Gesetzes an folgenden Modellen durch: ein Modell einer hydraulischen Presse, ein Modell eines Baggers.

Schlussfolgerungen

Das im 17. Jahrhundert entdeckte Pascalsche Gesetz ist in unserer Zeit relevant und weit verbreitet bei der Gestaltung technischer Geräte und Mechanismen, die die menschliche Arbeit erleichtern.

Ich hoffe, dass die von mir gesammelten Installationen für meine Freunde und Klassenkameraden von Interesse sind und ihnen helfen, die Gesetze der Physik besser zu verstehen.

Die Aktion der Presse basiert auf Pascalsches Gesetz. Eine hydraulische Presse besteht aus zwei kommunizierenden Gefäßen, die mit einer Flüssigkeit (meist technisches Öl) gefüllt und mit Kolben unterschiedlicher Größe S 1 und S 2 verschlossen sind (Bild 1).

Eine äußere Kraft, die auf einen kleinen Kolben wirkt, erzeugt Druck

Nach dem Pascalschen Gesetz wird es von der Flüssigkeit in alle Richtungen unverändert übertragen. Daher wirkt eine Kraft von der Seite der Flüssigkeit auf den zweiten Kolben

(1)

Die hydraulische Presse gibt so oft an Kraft zu, wie die Fläche des größeren Kolbens die Fläche des kleinen Kolbens übersteigt.

Die Kraft F 1 ändert auch die potentielle Energie der Flüssigkeit in der Presse. Da aber die Schwerkraft dieser Flüssigkeit viel geringer ist als die Kraft F 1. Wir hielten die Flüssigkeit für schwerelos. Dabei ist zu beachten, dass Gleichung (1) unter realen Bedingungen nur näherungsweise erfüllt ist.

Die Presse gibt keinen Gewinn in der Arbeit. Tatsächlich arbeitet beim Absenken des kleinen Kolbens die Kraft A 1 = F 1 h 1, wobei h 1 der Hub des kleinen Kolbens ist. Ein Teil der Flüssigkeit wird aus dem engen Zylinder in den weiten gedrückt, und der große Kolben steigt h 2 . Arbeitskraft F 2

(2)

Aber die Flüssigkeit ist inkompressibel. Folglich sind die Flüssigkeitsvolumina, die von einem Zylinder zum anderen übertragen werden, gleich, d.h.

Setzen Sie diese Gleichung und Gleichung (1) in (2) ein, erhalten wir A 1 = A 2 .

Die hydraulische Presse ermöglicht die Entwicklung kolossaler Kräfte und wird zum Pressen von Produkten (aus Metall, Kunststoff, aus verschiedenen Pulvern), zum Stanzen von Löchern in Bleche, zum Testen von Materialien auf Festigkeit, zum Heben von Gewichten, zum Auspressen von Öl aus Samen zu Öl verwendet Mühlen, zum Pressen von Sperrholz, Pappe, Heu. In Hüttenwerken werden hydraulische Pressen zur Herstellung von Stahlmaschinenwellen, Eisenbahnrädern und vielen anderen Produkten eingesetzt.

Klasse 7 Lektion Nr. 41 Datum

Thema: Pascalsches Gesetz. Hydraulikpresse.

Unterrichtstyp: Unterricht zum Erlernen von neuem Material.

Ziele und Ziele des Unterrichts:

Bildungsziel - mehr über das Gesetz von Pascal erfahren, das Wissen der Studierenden zum Thema „Druck“ erweitern und vertiefen, den Unterschied zwischen Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen diskutieren; ein neues Konzept der „Hydraulikpresse“ einführen, den Schülern helfen, die praktische Bedeutung und Nützlichkeit der erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten zu verstehen.

Entwicklungsziel - Bedingungen für die Entwicklung von Forschungs- und Kreativfähigkeiten schaffen; Kommunikations- und Kollaborationsfähigkeiten.

Bildungsziel - Förderung der Einführung einer Kultur der geistigen Arbeit, Schaffung von Bedingungen für ein wachsendes Interesse an dem zu studierenden Material.

Ausrüstung :

Präsentation, Videoclips

personalisierte Karten

Während des Unterrichts.

1.Org. Moment.

Schüler auf die Klassenarbeiten vorbereiten. Empfang "Lächeln"

2. Motivation und Zielsetzung des Unterrichts.

Bild Diashow. Die Ziele unseres Unterrichts sind:

- Heute werden wir in der Lektion eines der wichtigsten Naturgesetze studieren, das Gesetz von Pascal. Der Zweck unserer Lektion: das Gesetz zu studieren und zu lernen, wie man eine Reihe physikalischer Phänomene mit dem Pascalschen Gesetz erklärt. Siehe die Anwendung des Gesetzes in der Praxis.