1.3 流体静力学基础（教案）-高二《液压与气压传动》同步精品课堂

《液压与气压传动》教案 课 题 1.3 流体静力学基础 授课时间 第 周 星期 （ 月 日） 第 节 课时 1学时 授课类型 理论课(√)实验课( )实训课( )习题课( )讨论课( )现场教学( )其它： 教学资源 挂图( ) 模型( ) 实物( ) 多媒体(√) 音像( ) 报纸( ) 其它： 教学方法 讲授法(√ )讨论法(√ )启发式(√ )案例教学法( )现场教学法( ) 角色扮演法( ) 项目教学法( ) 情境教学法( ) 其它： 重点、难点： 重点：静力学方程 难点：静力学方程 一、教学设计： 授课思路简述： （一）课前准备： 1． 教师准备：准备上课需要的多媒体课件 2．学生准备：准备学习本课程所需的教材、学习手册等。 （二）课程导入： 提出问题，初中物理中压力，压强的定义和表达公式分别是什么？学生思考后，自主回答。通过学生的回答，引出液压传动中压力的概念。 （3） 知识点讲解： 具体讲解液压传动中压力的概念，表达公示，压力特性等知识点。设置问题：液压系统中压力如何传递的？并对帕斯卡原理应用与缸体中压力的形成进行训练。具体讲解液压传动中压力的概念，表达公示，压力特性等知识点。 （4） 学生自学部分： 区别什么是绝对压力、相对压力、真空度和表压力。 （5） 学生总结和教师评价： 知识点教授完毕，由学生复述本节课都学了哪些内容，说出自己哪些内容掌握的比较好，哪些内容掌握的还不够，教师针对学生反映的情况有针对性的加以强化。 （六）布置作业 教学过程 步骤1：复习提问、导入（10分钟） 提问上节课知识点：液压传动的工作原理、液压传动的优点及缺点。引出初中学习过的帕斯卡原理，导入新课。 本节课知识点有三方面的内容：一是液体静压力及其特性，包括压力的概念、表示方法和静压力特性；二是压力的形成与传递，包括帕斯卡静压原理、液压系统中压力的形成；三是静压力对固体壁面的作用力，包括液体对平面的作用力和对曲面的作用力。针对以上内容在液压系统压力的行程和传递上设置训练题强化学生对压力形成过程和传递原理的理解。 步骤2：静力学基础知识（20分钟） 1、 液体静压力及其特性 （一）静压力 1、液压传动中所说的静压力概念是指液体处于静止状态时，其单位面积上所受的法向作用力。静压力在液压传动中简称为压力，而在物理学中则称为压强。可表示为：P=F/A 我国法定的压力单位为牛顿/米2(N/m2)，称为帕斯卡，简称帕(Pa)。 2、静压力特性 液体静压力有两个重要特性：（1）液体静压力的方向总是沿着作用面的法线方向。这一特性可直接用液体的性质来说明。液体只能保持一定的体积，不能保持固定的方向，不能承受拉力和剪切力。所以只能承受法向压力。（2)静止液体中任何一点所受到各个方向压力都相等。如果液体中某一点所受到的各个方向的压力不相等，那么在不平衡力作用下，液体就要流动，这样就破坏了液体静止的条件，因此在静止液体中作用于任一点的各个方向压力必然相等。 （二）压力的表示方法 压力有两种表示方法：以绝对零压力作为基准所表示的压力，称为绝对压力。 以当地大气压力为基准所表示的压力，称为相对压力。相对压力也称表压力。 相对压力为负数时，工程上称为真空度。真空度的大小以此负数的绝对值表示。 绝对压力＝大气压力＋相对压力；相对压力＝绝对压力－大气压力；真空度＝大气压力－绝对压力 （三）静压力基本方程 如图所示容器中盛有液体，作用在液面上的压力为P0，现在求离液面h深处A点压力，在液体内取一个底面包含 A点的小液柱，设其底部面积为A，高为h。这个小液柱在重力及周围液体的压力作用下，处于平衡状态。则在垂直方向上的力平衡方程为 P=p0+ρgh=p0+γh其中ρ为液体的密度， γ为液体的重度。 二、压力的传递与形成 由静压力基本方程式 p=p0+γh 可知，液体中任何一点的压力都包含有液面压力p0，或者说液体表面的压力p0等值的传递到液体内所有的地方。这称为帕斯卡原理或静压传递原理。 通常在液压系统的压力管路和压力容器中，由外力所产生的压力p0要比液体自重所产生的压力γh大许多倍。即对于液压传动来说，一般不考虑液体位置高度对于压力的影响，可以认为静止液体内各处的压力都是相等的。 三、液体静压力对固体壁面的作用力 壁面为平面 : F=pA=pπD2/4 壁面为曲面：一般将总力分解成水平和垂直方向的两个分力来研究 步骤3：学生就情境展开讨论（10分钟） 根据知识点的讲解，学生对液体静压力的原理有了深刻的理解，在此基础上为学生设置问题，总结出液压传动的概念，并且区别什么是绝对压力、相对压力、真空度和表压力。采取小组讨论总结的方式，每组派出代表陈述，可以形象的举出例子的小组可以额