Пневматические машины и инструменты физика 7 класс
Пневматические машины и инструменты
Свойство газов передавать давление используют в технике при устройстве различных пневматических машин (от лат. пневматикос — воздушный; это машины, работающие посредством сжатого воздуха) и инструментов.
Сжатый воздух, например, применяют в работе заклёпочных и отбойных молотков.
На рисунке 104 (справа) показана схема устройства отбойного молотка. Сжатый воздух подают по шлангу 1. Особое устройство 2, называемое золотником, направляет его поочерёдно то в верхнюю, то в нижнюю часть цилиндра. Поэтому воздух давит на поршень 3 то с одной, то с другой стороны, что вызывает быстрое возвратно-поступательное движение поршня и пики молота 4. Последняя наносит быстро следующие друг за другом удары, внедряется в грунт или в уголь и откалывает его куски.
Существуют пескоструйные аппараты, которые дают сильную струю воздуха, смешанного с песком. Их используют для очистки стен. Нередко можно видеть работу специальных аппаратов, применяемых для окраски стен, где краску распыляет сжатый воздух.
Сжатый воздух применяют в электропневматических тормозах, а также для открывания дверей вагонов поездов метро и троллейбусов.
На рисунке 105 изображена схема устройства пневматического тормоза железнодорожного вагона. Когда магистраль 1, тормозной цилиндр 4 и резервуар 3 заполнены сжатым воздухом, его давление на поршень тормозного цилиндра справа и слева одинаково, тормозные колодки 5 при этом не касаются колёс 6.
При открывании стоп-крана сжатый воздух выпускается из магистральной трубы, вследствие чего давление в правой части тормозного цилиндра уменьшается. Сжатый же воздух, находящийся в левой части тормозного цилиндра и в резервуаре, выйти не может, этому мешает клапан 2. Под действием сжатого воздуха поршень тормозного цилиндра перемещается вправо, прижимая тормозную колодку к ободу колеса, отчего и происходит торможение.
При наполнении магистральной трубы сжатым воздухом тормозные колодки отжимаются пружинами от колёс.
Применение закона Паскаля. Пневматические инструменты, гидравлические машины
Разделы: Физика
“Душа науки – это практическое применение ее открытий”
У. Томсон
I. Изучение новой темы
Учитель: Сегодня мы познакомимся с примерами того, как законы физики приходят на помощь человеку в его практической деятельности; рассмотрим принцип действия пневматических инструментов и гидравлических машин.
– Как читается закон Паскаля?
Ученик: Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку одинокого во всех направлениях.
У. Что означает слово “Пневмотическое”? (Дыхание, ветер)
– Ротики закрываем, зажимаем нос, попробуем выдохнуть. Что ощущаете?
Ученик: Увеличение давления в ротовой полости в ушах.
Ученик: Уменьшили объем легких и давление увеличивается в легких и оно передается в ротовую полость.
Учитель: Правильно. Молодец. Что означает слово гидравлический? (Гидравликос – водяной.)
– Для того, чтобы вода двигалась по трубке что необходимо? (Давление)
– Что такое механическое давление?
Опыт: Отодвинули поршень. Вокруг шприца есть давление? (Да, атмосферное)
Оно одинаково со всех сторон и поршень не движется.
Учитель: Какой поршень отодвинуть легче? (Маленький. На большой поршень сила атмосферного давления действует больше и поэтому трудно отодвинуть)
Располагаем шприц вертикально, закроем пальцем отверстие и попробуем выдвинуть поршень. Воздух может войти в шприц? (Нет) Значит там вакуум. Почему поршень возвращается назад? (За счет атмосферного давления)
Причина возникновения атмосферного давления? (Земное притяжение. Верхние слои давят на нижние …)
С какой радости атмосфера давит верх на поршень? (По закону Паскаля)
Если где-то в воздухе мы создаем давление, оно может передаваться?
Ученик. Да, по закону Паскаля.
Учитель: Соединяем шприцы. Давим на один из шприцов. Что происходит? Давлю вниз. А почему поршень движется вверх?
При увеличении объема воздуха под поршнем давление уменьшается. А что происходит с атмосферным давлением? (Не меняется)
Почему маленький поршень движется медленно?
Ученик: Мешает сила трения.
Учитель: Как уменьшить трение?
Ученик: Отполировать, смазать маслом.
Учитель: Итак, мы выяснили, что давление воздуха можно передать. Где это используется? Где используется похожая система?
Ученик: В насосе, но там один поршень. В автобусе. Открывание двери.
Учитель: Как вы думаете, надежна ли эта система?
Ученик: не совсем герметично.
Учитель: Берем маленький шприц, выдвигаем поршень, закрываем отверстие и попробуем опустить. Трудно? Почему? Вспомним свойства воздуха.
Ученик: Воздух сжимаем и упруг.
Учитель: Всасываем воду в шприц. Заполняем до половины. Закрываем пальчиком и попробуем сжать воду. Получается? (Нет)
Учитель: А почему воздух можно сжать, а воду нет?
Ученик: Молекулы воздуха далеко расположены друг от друга. А в жидкости между ними –одна молекула?
Учитель: Лучше держит и передает давление воздух или вода?
Учитель: Распространяется ли закон Паскаля на воду? (Да.) Трубка должна быть прямая или кривая?
Учитель: Где с помощью жидкости передают давление? (Тормоза у машин)
Тормозная жидкость находится в трубке, которая соединяется с цилиндром с поршнем. Сейчас попробуйте нажимать на один и другой поршень. Что замечаете?
Ученик: На маленький поршень легче нажимать. Большой цилиндр у колеса, а маленький у педали. Окончание поршня – тормозная колодка.
Демонстрация работы тормоза
Учитель: Для чего на конце поршня шероховатость? (Для увеличения силы трения)
Выводы: Передача давления воздухом используется в системе привода открывания дверей в автобусе, в вагонах поездов и других транспортных средств.
Передача давления жидкостями используется в тормозной системе автомобилей.
Учитель: Гидравлический пресс. Что это такое?
Ученик: Это система из двух цилиндров разного диаметра с поршнями. Цилиндры соединены с трубкой.
Учитель: По большому счету мы уже получили гидравлический пресс. Давим на маленький. Что происходит с большим? И обратно. На какой поршень легче давить? Давим на маленький и попробуем придержать большой. Трудно? Значит. С маленькой силой можно получить большую силу!
Итак, назначение пресса – увеличение силы.
Что там под поршнем?
Учитель: Какое? Сливочное? (Минеральное) Почему масло а не вода?
Ученик: Масло уменьшает трение, обеспечивает герметичность, от масла не ржавеют детали.
Учитель: Возникает, то передается? (Да) Значит в большом поршне также возникает давление Fб. Как читается закон Паскаля? Я уже забыла.
Что можно сказать о давлениях рм и рб?
Как в математике называете вы такую запись?
Учитель: Применим основное свойство пропорции и получим
Сила Fб во сколько раз больше силы Fм, во сколько раз площадь большего поршня Sб больше площади малого поршня Sм
Демонстрация видеофрагмента. Применение гидравлической машины
Благодарю вас за работу. Осталось подвести итог. Что же мы узнали сегодня? (Слайд 3) Приложение 1
Интерактивная задача.
Оценки за урок.
Домашнее задание: Выяснить принцип работы системы умывания ветрового стекла автомобиля. Сделать модель системы.
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.
«Снятие эмоционального напряжения
у детей и подростков с помощью арт-практик
и психологических упражнений»
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Пневматические машины и инструменты Нораева О. В-учитель физики МОБУ «Ичалковская СОШ»
Первые устройства Одним из первых устройств, использующих сжатый воздух, являются кузнечные мехи с ручным приводом, которые появились более чем за 3000[2] лет до н. э.
Основоположники В I веке до н. э. греческий математик и механик Герон Александрийский в трактате «Пневматика» описал механизмы, приводимые в движение нагретым или сжатым воздухом
Древнегреческий изобретатель и математик Ктезибий изобрёл поршневой насос и музыкальную машину (прообраз современного орга́на).
Пневматический перфоратор Предназначен для работы как с твердыми, так и с хрупкими металлами.
Гайковерт Способен вывинтить или ввинтить болт или гайку в любом состоянии, даже с поврежденной резьбой и налетом ржавчины
Шуруповерты и дрели
Скобо – и гвоздезабиваемые инструменты
Пневматическая систеиа водоснабжения Призвана снабжать население и производство водой из природных источников
Пневматические клавишные язычковые: гармонь, баян, аккордеон
Преимущества пневмоинструмента Надежность, безопасность, безотказность при эксплуатации. П. и. не чувствительны к перегрузкам, они могут работать в условиях запыленности, взрывоопасности и повышенной влажности.
Недостатки пневмоинструмента Единственным недостатком пневматического инструмента можно считать высокий уровень первоначальных затрат для организации оснащения цеха или производственного участка.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
Курс повышения квалификации
Авторская разработка онлайн-курса
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 486 117 материалов в базе
Дистанционные курсы для педагогов
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Настоящий материал опубликован пользователем Нораева Олеся Владимировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
548 курсов от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Свободное движение повышает креативность
Время чтения: 1 минута
В Якутске все классы, кроме девятых и одиннадцатых, перейдут на удаленку
Время чтения: 1 минута
«Учителя года» проведут открытые занятия для педагогов России
Время чтения: 1 минута
В Петербурге дали рекомендации по переводу школьников на дистант
Время чтения: 3 минуты
Минпросвещения России запускает конкурс для учителей физкультуры
Время чтения: 2 минуты
В Роспотребнадзоре заявили о широком распространении COVID-19 среди детей
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Урок «Пневматические машины и инструменты»
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.
«Снятие эмоционального напряжения
у детей и подростков с помощью арт-практик
и психологических упражнений»
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
7-й класс. Тема урока: «Манометры. Насосы. Гидравлический пресс»
Этот урок очень важен для изучения главной темы всего года 7 класса: «Архимедова сила». К нему я начинаю готовить учеников заранее, мы разыскиваем дополнительный материал; опрашиваем родителей о том, что они знают о выше названных приборах; делаем фотографии, составляем презентации, сообщения. Сама эта подготовка уже приносит большие плоды в образовании и развитии детей.
На уроке они, изучая принцип действия этих технических устройств, начинают понимать особое свойство жидкости передавать давление; действовать на поршень, заставляя перемещаться туда, где давление меньше. На следующем уроке ученики, не задумываясь, слушают и видят на опытах, что жидкость действует на погруженное в неё тело, что жидкость выталкивает погруженное в неё тело и т.д.
Цели урока:
Образовательная : Применить имеющиеся знания к объяснению принципа действия технических устройств. Создать условия для понимания особых свойств жидкости.
Развивающая : Создать условия для активизации познавательной деятельности. Развивать способности учащихся грамотно выражать свои мысли.
Воспитательная : развивать познавательный интерес к предмету, показать значение физики для развития техники. Развивать навыки коммуникативного общения.
Таблицы : Схема железнодорожного тормоза; Воздушный тормоз автомобиля.
Вступительное слово учителя о том, что мы к данному уроку уже изучили немало различных приборов, которые применяются не только в физике, но и в технике, и в быту.
Предлагается ученикам перечислить эти приборы.
Остановимся на приборе барометр; что измеряют с помощью этого прибора? В каких единицах барометр измеряет атмосферное давление? Какие единицы давления применяются в физике?
Прибор для измерения давления большего или меньшего, чем атмосферное давление называется манометр.
1 часть нового материала:
Ученики записывают тему в тетрадь: Манометр.
Демонстрация: Учитель демонстрирует жидкостный манометр (на экране проектируется его фотография) (Презентация, кадр 2), объясняет его устройство, принцип действия и показывает с его помощью, что давление внутри жидкости зависит от глубины. По ходу демонстрации вспомнили формулу зависимости давления в жидкости от высоты столба жидкости. p = ρgh.
В каких единицах водяной манометр измеряет давление?
Методом беседы выводим, как перевести мм водяного столба в паскали (учитель пишет на доске, ученики в тетрадях)
1кгс/см 2 – записать, как читается словами, просчитать, доказать: 
2 часть нового материала: Насосы.
Задать в учебнике (стр. 110, рис 130) – рассмотреть насос и попытаться объяснить принцип его действия. Пока ученики смотрят в учебник, включить проекцию: «1С Школа. Физика. Библиотека наглядных пособий» под редакцией Н.К.Ханнанова./ Механика/Анимация 9 – Насос. Отлично показано, рассказано (в классе как будто появился другой учитель, который рассказывает строго научным языком). (Презентация, кадр 13)
Подведение итогов урока, запись домашнего задания.
А. В. Перышкин учебник «Физика» 7 класс.
В. А. Лукашик, Е.В.Иванова «Сборник задач по физике».
«1С: Школа. Физика. Библиотека наглядных пособий» под редакцией Н.К.Ханнанова.
Презентации:
Батенева О. М. МОУ «ООШ№2» г.Урая Тюменской обл. ХМАО. « Барометры»
Кривобокова Е. В. МОУ Лемешкинская СОШ. «Гидравлический пресс»