Измерение атмосферного давления. Презентация на тему "манометр" Принцип действия насоса

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Лицей № 7» г. Бердск

Манометры Поршневой жидкостный насос Гидравлический пресс

7 класс

Учитель физики И.В.Торопчина

Манометры

Для измерения большего или меньшего

атмосферного давления используют манометры

(от греч. «манос» - неплотный, «метрео» - измеряю).

Манометры бывают жидкостные и металлические .

Жидкостный манометр

Жидкостный манометр состоит из двухколенной стеклянной трубки,

в которую наливают какую-нибудь жидкость. С помощью гибкой

трубки одно из колен манометра соединяют с круглой плоской

коробочкой, затянутой резиновой плёнкой.

Жидкостный манометр

Работа манометра основана на сравнении давления в закрытом

колене с внешним давлением в открытом колене. Чем глубже

погружают в жидкость коробочку, тем больше становится

разность высот столбов жидкости в коленях манометра, и тем

большее давление производит жидкость.

Металлический манометр

С помощью металлического манометра

измеряют давление сжатого воздуха и других газов.

1.Согнутая в дугу металлическая трубка

2. Стрелка

3.Зубчатка

4. Кран

5. Рычаг

Устройство металлического манометра

Конец трубки с помощью крана 4 сообщается с сосудом, в котором измеряют давление.

При увеличении давления трубка

разгибается. Движение закрытого

конца её при помощи рычага 5 и

зубчатки 3 передаётся стрелке

2, движущейся около шкалы прибора.

При уменьшении давления трубка

(благодаря своей упругости)

возвращается в прежнее положение, а

стрелка - к нулевому делению

шкалы.

Применение манометров

Манометры применяются во всех случаях, когда

необходимо знать, контролировать и регулировать

давление. Наиболее часто манометры применяют в

теплоэнергетике, на химических, нефтехимических

предприятиях, предприятиях пищевой отрасли.

Манометр для измерения артериального давления называется: тонометр

Поршневой жидкостный насос

Действие поршневых жидкостных насосов основано

на том, что под действием атмосферного давления

вода в трубке поднимается за поршнем .

Устройство поршневого жидкостного насоса

1 – поршень 2 – 2 – клапаны

Принцип действия насоса

При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем. При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем, давит на нижний клапан, и он закрывается.

Принцип действия насоса

Одновременно под давлением воды открывается клапан внутри

поршня, и вода переходит в пространство над поршнем. При

последующем движении поршня вверх вместе с ним поднимается и

находящаяся над ним вода, которая выливается в бочку. За поршнем

поднимается новая порция воды, которая при последующем опускании поршня

окажется над ним, и т.д.

Как работает поршневой насос с воздушной камерой?

1-поршень

2-всасывающий клапан

3-нагнетательный клапан

4-воздушная камера

5-рукоятка

• Механизмы, работающие при помощи какой-нибудь жидкости, называются гидравлическими (греч. "гидро" - вода, жидкость).

• Основной частью гидравлической машины служат два цилиндра разного диаметра, снабжённые поршнями и соединённые трубкой.
• Пространство под поршнями и трубку заполняют жидкостью (обычно минеральным маслом).
• Высоты столбов жидкости в обоих цилиндрах одинаковы, пока на поршни не действуют силы.

Формула гидравлической машины

• Обозначим силы, действующие на поршни, - F 1 и F 2 , площади поршней - S 1 и S 2 .

• Тогда давление под малым поршнем: p 1 = F 1 S 1 , а под большим: p 2 = F 2 S 2 .
• По закону Паскаля, давление жидкостью передаётся по всем направлениям одинаково, поэтому p 1 = p 2 Подставив соответствующие значения, получим

F 1 S 1 = F 2 S 2

При работе гидравлической машины создается выигрыш в силе, равный отношению площади большего поршня к площади меньшего.

С помощью гидравлической машины можно малой силой уравновесить большую силу!

Гидравлический пресс

Гидравлическую машину, служащую для прессования (сдавливания), называют гидравлическим прессом (от греч. «гидравликос» - водяной).

Гидравлический пресс

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 колёс и многих других изделий.

Современные гидравлические прессы могут

развивать силу в десятки и сотни

миллионов ньютонов.

Решите задачи

Задача 1

Какой выигрыш в силе даёт гидравлический пресс?

Вычислите его, если F 1 = 500 Н,

S 1 = 100 см 2 , F 2 = 5 кН, S 2 = 1000 см 2

Задача 2

Площади поршней гидравлического пресса 200 см 2 и 0,5 см 2 .

На большой поршень действует сила 4 кН. Какая сила, прилагаемая к малому поршню, её уравновесит?

Задача 3

Гидравлический пресс обеспечивает выигрыш в силе в 7 раз. Его малый поршень имеет площадь, равную 300 см 2 . Какова площадь большого поршня?

Ответы

Задача 1

Задача 2

F 1 = 100 Н

Задача 3 S 2 = 2100 см 2

Домашнее задание

§ 47, 48, 49,

упр. 24 (3), стр. 141,

упр.25, стр. 144,

задание 1, стр. 144

Приборы для измерения атмосферного давления

Презентация по физике

7 класс

Шаронова С.М.

Давление - это физическая величина, показывающей действующую силу на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. Давление определяется, как P = F / S, где P – давление, F – сила давления, S – площадь поверхности. Из этой формулы видно, что давление зависит от площади поверхности тело действующего с некой силой. Чем меньше площадь поверхности, тем больше давление.

Единицей измерения давления является ньютон на квадратный метр (H/м2). Также мы можем перевести единицы давления Н/м2 в паскали, - единицы измерения, названные в честь французского ученого Блеза Паскаля, который вывел, так называемый, Закон Паскаля.

1 Н/м2 = 1 Па.

Торричелли. Его трубка со ртутью была первым барометром.

Чашечный барометр- усовершенствованный вариант барометра Торричелли.

Для научных и житейских целей нужно уметь измерять атмосферное давление. Для этого существуют специальные приборы - барометры. Самый первый прибор для измерения атмосферного давления был изобретен...

Каких бы размеров ни брали чашку со ртутью, какого бы диаметра ни была трубка, ртуть всегда поднимется на одну и ту же высоту - 760 мм. Барометрической трубке можно придать различную форму, важно лишь одно, один конец трубки должен быть закрыт, чтобы сверху не было воздуха.

Можно заполнить трубку кроме ртути любой жидкостью, но нужно помнить о необходимости изменения ее длины.

Водяные барометры были сооружены Паскалем (г. Руан, 1646г.) ...

… и Отто фон Герике (г. Магдебург, 1660г.)

Самый большой водяной барометр высотой 12 м был сконструирован в 1987 году Бертом Болле, хранителем Музея барометров в Мартенсдейке, Нидерланды, где он и установлен.

Ртутные барометры дают точные показания, но требуют большой осторожности в обращении с ними. Современный барометр сделан безжидкостным!

Он называется барометр-анероид. Металлические барометры менее точны, но не столь громоздки и хрупки.

Внутреннее устройство анероида.

Такой барометр называется барометрический высотомер или альтиметр.

Барометр-анероид – очень чувствительный прибор. Например, поднимаясь на последний этаж 9-ти этажного дома, из-за различия атмосферного давления на различной высоте мы обнаружим уменьшение атмосферного давления на 2-3 мм рт. ст.

Барометр может служить для определения высоты полета самолета.

Идея опыта Паскаля легла в основу конструкции альтиметра. Он определяет высоту подъема над уровнем моря по изменению атмосферного давления.

При наблюдении погоды в метеорологии, если необходимо зарегистрировать колебания атмосферного давления в течение некоторого промежутка времени, пользуются самопишущим прибором - барографом.

Для измерения давления пользуются различными единицами: мм ртутного столба, физическими атмосферами,

в системе СИ

Паскалями.

Все живые организмы приспособлены для жизни при определенных значениях атмосферного давления. Человек и большинство животных плохо переносят условия высокогорья, однако некоторые птицы достигают в полете значительных высот. Птица кондор может подниматься на высоту до 9000м, горные галки - до 8200м, гриф и ястреб - до 6000-7000м, орел - до 5000м, остальные птицы держатся на высоте не более 4000м.

Самый большой водяной барометр высотой 12 м был сконструирован в 1987 г. Бертом Болле, хранителем Музея барометров в Мартенсдейке, Нидерланды, где он и установлен.

Может ли человек произвести давление в 1000 атм? Да, втыкая иголку в ткань!

Вспомни опыт Отто фон Герике - 1654 год в городе Магдебурге. Оказывается, что "магдебургские полушария" имеются у каждого человека: головки бедренных костей удерживаются в тазовом суставе атмосферным давлением.

Как шоферу помочь товарищу и отлить бензин из своей машины в бензобак другой? Есть такое простое устройство - сифон. Его работа основана на действии атмосферного давления.

По своему строению атмосфера Земли напоминает многоэтажный дом.

• Первый "этаж" - тропосфера: высотой до 11км на д уровнем моря, содержит 4/5 массы всего воздуха, температура падает с высотой, здесь зарождаются облака.
• Второй "этаж" - стратосфера: до 55км над уровнем моря, содержит 1/5 всего воздуха, царство стужи с температурой около минус 40 градусов Цельсия, здесь расположен озоновый слой.
• Третий "этаж" - мезосфера: до 200км над уровнем моря, воздух сильно разрежен, давление составляет 1/25000 от нормального атмосферного давления.

• Четвертый "этаж" - термосфера: невиданная жара около 1000-2000 градусов Цельсия, плотность воздуха исключительно мала, здесь возгораются падающие метеоры.
• Пятый "этаж" - экзосфера: внешняя оболочка атмосферы, высотой до 600 км, самое сильное разрежение воздуха, еще выше признаки частиц воздуха прослеживаются до высоты более 1000 км.

О СТРАННОЙ РЫБЕ - ПРИЛИПАЛЕ

Эта рыба с такой силой присасывается к акуле, что оторвать ее невозможно. На этот живой крючок в Австралии и до сих пор ловят акул и крупных рыб, а в Южной Америке – черепах. С помощью рыбы – прилипала вылавливают рыб массой до 18 кг. Существуют металлические вакуумные грузозахватные приспособления. Эти присоски представляют собой металлические или резиновые чаши, подобные магндебургским полушариям в диаметре от 50 до 600 мм, они могут поднимать поднимают груз массой до 700 кг. Присоединяя к предмету несколько присосок, можно поднять груз массой до 10 тонн!

В последнее время в медицине стали применять « жидкий скальпель», т.е. разрез тканей при операции осуществляется тонкой струей физиологического раствора под давлением около 120 атмосфер.

ПОРАЗМЫСЛИМ НА "5"?

1. В чем различие между изменением плотности воздуха с высотой и плотности воды на различных морских глубинах? 2. Какой барометр чувствительнее: ртутный или масляный? Почему? 3. Можно ли измерить давление на борту космической станции ртутным барометром, а анероидом?

4. Какого типа барометр следует применять для измерения давления внутри космического корабля, когда он движется с выключенным двигателем? Почему?

• Вариант 7-3-1
• 1. Определить площадь одной гусеницы трактора, который при массе 3880 кг оказывает давление на грунт 4 Н/кв.см.? 2. На меньший поршень гидравлической машины площадью 5 кв.см. действует сила 2500 Н. Какой груз поднимает машина большим поршнем, площадь которого 200 кв.см.? 3. Какое давление на дно сосуда оказывает слой керосина высотой 0,6 метра? 4. С какой силой воздух давит на стол площадью 0,7 кв.м.? Почему мы, поднимая стол, не испытываем действия этой силы. 5. В одно колено сообщающихся сосудов налита вода до высоты 10 см, до какой высоты нужно в другое колено налить ртути, чтобы достичь равновесия жидкостей в коленах сосуда?
• Каждый решает свой вариант

Вариант 7-3-2.

1. Какое давление на грунт оказывает кирпичная стена высотой 2,5 метра?

2. Насос нагнетает масло в гидравлический пресс под давлением 30 Н/кв.см. С какой силой пресс сдавливает прессуемую деталь, если площадь поршня пресса 0,08 кв.м.?

З. В баке с керосином имеется боковое отверстие, закрытое пробкой площадью 8 кв.см. Какой величины сила должна удер­живать пробку от вылета, если отверстие находится на глу­бине 1,8 метра?

4. Определите, с какой силой атмосфера давит на оконное стекло площадью 1,5 кв.м. Почему от такой страшной силы стекло не разлетается вдребезги?

5. В одно колено сообщающихся сосудов налита вода до высоты

6 см. До какой высоты нужно в другое колено налить керосина, чтобы достичь равновесия жидкостей в коленах сосуда?

Вариант 7-3-3.

1. Трактор, имеющий площадь опоры двух гусениц 2,4 кв.м., производит давление на грунт, равное 5 Н/см.кв. Определить массу трактора.

2. Площадь малого поршня гидравлической машины в 10 раз меньше площади второго поршня. Какую силу нужно приложить к большому поршню, чтобы удержать в равновесии груз массой 1 кг, находящийся на малом поршне?

3. Труба выдерживает давление 500 000 Н/кв.м. На какую высоту по этой трубе можно подать воду?

4. С какой силой атмосфера давит на человека, площадь поверх­ности кожи которого 2 кв.м.? Почему человек не замечает действия этой силы на себе?

5. В сообщающихся сосудах одинаковой формы находятся 10 куб. см. воды и 10 куб.см. керосина. Какова разница уровней жидкостей в правом и левом сосудах?

Вариант 7-3-4.

1. Найти площадь поршня, который при давлении на него сжатого воздуха 48 Н/кв.см. развивает силу 120 000 Н.

2. Сосуд кубической формы объёмом 1 куб.м. наполнен водой. Определите давление на дно сосуда.

З. В цилиндре под поршнем площадью 0,1 кв.м. находится 9 кг воды. Каково давление на дно цилиндра, если на поршень постами вить гирю массой 1 кг?

4. Давление воздуха на высоте 10 км 26000 Па. С какой силой воздух в самолете выдавливает наружу стекло иллюминатора площадью 800 кв.см?

5. В сообщающихся сосудах одинаковой формы находятся 10 куб.см. воды и 3 куб.см. ртути. Какова разница уровней жид­костей в правом и левом сосудах?

Вариант 7-3-5.

1. Какова должна быть площадь лыж, чтобы человек массой 70 кг оказывал на снег давление не больше 0,5 Н/см.кв.?

2. Поршень гидравлической машины площадью 2 кв.см. опускает­ся под действием силы 150 Н. Каков вес груза, поднимаемого вторым поршнем площадью 8 кв.см.?

З. Вода фонтана поднимается на высоту 5 м. Каково давление воды в трубе, подающей воду к фонтану?

4. Какая сила атмосферного давления действует на тетрадный лист площадью 350 кв.см.? Почему этот лист не рвется от действия такой огромной силы?

5. С одной стороны сообщающихся сосудов налита вода до вы­соты 4 см, а с другой налили неизвестную жидкость, которой до достижения равновесия в сообщающихся сосудах потребовалось налить до высоты 5 см. Что это за жидкость?

Ответы

задача\вариант

7 - 3 - 1

7 - 3 - 2

7 - 3 - 3

7 - 3 - 4

7 - 3 - 5

плотность 800 кг/м 3 , скорее всего это керосин

АтмосферногоБарометр – физический прибор для измерения атмосферного давления. Нормальным атмосферным давлением называют такое давление, которое уравновешивается столбом ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С. ухудшениеПонижение атмосферного давления предвещает ухудшение погоды. 12 мПо мере подъема над поверхностью Земли атмосферное давление понижается приблизительно на 1 мм рт. ст. на каждые 12 м подъема. уменьшениемПонижение давления сопровождается уменьшением плотности атмосферы, и она постепенно переходит в космическое пространство. 3

5 Жидкостный манометр 1 – двухколенная стеклянная трубка 2 – резиновая трубка 3 – круглая плоская коробочка, затянутая резиновой пленкой Действие жидкостных U- образных манометров основано на сравнении давления в закрытом колене с внешним давлением в открытом.

7 Трубчатый манометр 1 - трубка 2 - стрелка 3 – зубчатка 4 – впускной кран 5 - рычаг 3 В трубчатом манометре стрелка-указатель соединена с согнутой в форме дуги трубкой. При повышении давления внутри трубки она распрямляется и стрелка-указатель поворачивается.

Наибольшее распространение получили манометры с трубчатой пружиной. Если создать давление в изогнутой трубке, сечение которой показано на рисунке 11, то такая трубка будет разгибаться на величину, пропорциональную давлению. Конец трубки, перемещаясь, потянет зубчатую рейку и повернет ось, на которую насажена стрелка. Такие манометры применяются до 1016 тысяч атмосфер.

10 Манометр с трубчатой пружиной Бурдона предназначены для измерения давления неагрессивных по отношению к медным сплавам (аммиак, щелочные и солевые растворы), некристаллизующихся сред жидкостей, газа и пара. 1 bar = Пa (паскалей) Существуют две общеизвестные единицы измерения давления – это psi и бар. Если psi все еще используется в США, то метрическая единица бар является общепринятой. Бар часто заменяется паскалями и кило-паскалями, поскольку такие единицы более удобны. Существует много других единиц измерения, но они используются в узкоспециализированных областях. 1 psi (1 pound per square inch) = Па 1 фунт на кв. дюйм = Па 1 атмосфера = Па

11 Применение манометров Измерение кровяного давлениякровяного давления Проверки давления в шинахшинах Измерения давления в топливной системе автомобилейавтомобилей Измерения давления в баллоне газовой сварки газовой сварки Контроль давления в баллоне акваланга акваланга Измерения давления и разряжения дизельного топлива, воды, газов и водяного пара, кислорода, хладонов на судах.на судах. Контроля давления пены в закачных переносных огнетушителях огнетушителях Контроль давления в силовых и тормозных системах и установках подвижного составаподвижного состава Измерение и регулировка давления сжатого воздуха краскопульта.краскопульта. Контроля давления системы отопления отопления

14 Регулятор давления с манометром предназначен для точного измерения и регулировки давления сжатого воздуха на входе краскопульта. 1 bar = паскалей (Пa) 1 psi = Па

16 Манометр для проверки давления в шинах 1 атмосфера = Па

24 В указателе давления в баллоне, также как и в глубиномере, используется принцип трубки Бурдона. Показания манометра должны быть хорошо видны при любых условиях. Манометр подключается к редуктору первой ступени со стороны высокого давления. Манометр, глубиномер и компас

26 Манометр – физический прибор для измерения давления внутри закрытых сосудов. Как правило, манометр измеряет разность давления в сосуде и атмосферного давления. Давление газа в закрытом сосуде возрастает при увеличении плотности или температуры газа. Состояние газа при низком давлении называется вакуумом. Выводы:

Слайд 2

Что такое манометр

Манометр (от греческого слова «манос» - редкий, неплотный, разрежённый и «метрео» - измеряю) - прибор, измеряющий давление, большее или меньшее атмосферного.

Слайд 3

Какие бывают манометры

• В зависимости от конструкции, чувствительности элемента различают манометры жидкостные, грузопоршневые, деформационные (с трубчатой пружиной или мембраной).
• Манометры подразделяются по классам точности: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (чем меньше число, тем точнее прибор).

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

« Измерение атмосферного давления » Физика – 7 класс Учитель: Наталья Валентиновна Рыбинцева МОУ лицей № 2

Доброе утро, ребята!

Верные и неверные утверждения Атмосфера - это воздушный океан, на дне которого мы живем. Граница атмосферы находится на высоте 1800 км от поверхности Земли. С глубиной давление жидкости и газа увеличивается. Слой атмосферы, прилегающий к Земле наименее плотный. Атмосферное давление определяется по формуле p = ρ gh . + - + ? -

Как измерить и вычислить атмосферное давление?

Эванжелиста Торричелли (1608-1647)

Опыт Торричелли торричеллиева пустота

Почему вылилась не вся ртуть?

p = ρ g h = 9,8 Н/кг 13600 кг/м 3 0,001м=133,3Па Связь между единицами давления Па и миллиметром ртутного столба 1 мм рт. ст. = 133,3 Па Нормальным атмосферным давлением принято считать- 760 мм рт. ст.=1013 г Па = 101,3 к Па

Простейший ртутный барометр

Верные и неверные утверждения Атмосфера это воздушный океан, на дне которого мы живем. + Граница атмосферы находится на высоте 1800 км от поверхности Земли. - С глубиной давление жидкости и газа увеличивается. + Слой атмосферы, прилегающий к Земле наименее плотный. - Атмосферное давление определяется по формуле p = ρ gh . +

Верные и неверные утверждения Атмосфера это воздушный океан, на дне которого мы живем. + Граница атмосферы находится на высоте 1800 км от поверхности Земли. - С глубиной давление жидкости и газа увеличивается. + Слой атмосферы, прилегающий к Земле наименее плотный. - Атмосферное давление определяется по формуле p = ρ gh . + p = ρ g h = 9,8136000,001м=133,3Па 760 мм рт. ст. – нормальное атмосферное давление

Задача от Григория Остера Что получится, если ты в самый разгар измерения атмосферного давления подкрадешься и отобьешь верхний, запаянный кончик трубки Торричелли?

Ртуть из нижнего конца трубки шлепнется в чашку и забрызгает тебя с ног до головы!!!

Опыт с магдебургскими полушариями

Спасибо за работу!

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Презентация "Вес воздуха. Атмосферное давление"

Данная презентация составлена по содержанию параграфов 40 и 41 учебника "Физика 7" Перышкина А.В. и может быть использована учителем в качестве иллюстративного материала при объяснении темы "Вес возду...