Давление жидкости на дно и стенки сосуда решение задач
Цели урока:
- Образовательные:
- систематизировать материал по теме;
- осуществить коррекцию знаний;
- закрепить полученные знания на примерах
решения задач.
- Воспитательные: воспитание личностных
качеств, обеспечивающих успешность
исполнительской и творческой деятельности
учащихся. - Развивающие:
- развитие устной речи учащихся;
- развитие творческих навыков;
- развитие логической памяти.
План урока:
- Организационный момент.(1мин.)
- Актуализация знаний.(5мин.)
- Закрепление материала.(20 мин.)
- Контроль знаний.(15мин.)
- Рефлексия. (2мин.)
- Домашнее задание.(2 мин.)
Ход урока
- Организационный момент.
(На партах учащихся лежат рабочие карты
урока, в которых представлены две
самостоятельные работы и критерии выставления
оценки; две ручки с разными стержнями, например
синий и зеленый; таблицы плотностей веществ,
учебники и тетради).
Приветствие. Напоминание как заполняем рабочую
карту урока. (Приложение 1) Создание
положительной мотивации урока.
- Актуализация знаний.
Выполнение самостоятельной работы № 1,
предложенной в рабочей карте урока.(Приложение
1).
Проверка с.р. №1 (можно провести самопроверку
или взаимопроверку), согласно представленным
ответам (записанным заранее на доске) и оценка
работы с использованием критериев оценки.
Выяснить какое количество учащихся поставили
“5”, “4”, “3” и ничего не поставили.
- Закрепление материала.
На доске и в тетрадях записываем число,
название темы урока
- Решение качественных задач.
- № 1. Под колоколом воздушного насоса находится
сосуд, закупоренный пробкой. Почему при
интенсивном выкачивании воздуха из-под колокола
пробка может вылететь? - № 2. Если стрелять в пустой стакан, то пуля
пробьет только два отверстия. При попадании пули
в стакан, наполненный водой, он разбивается на
мелкие части. Почему? - № 3. Какая из жидкостей вода или керосин
оказывает меньшее давление на дно сосуда
одинаковой формы, если уровень жидкостей
одинаков? Если масса жидкостей одинакова? - № 4. Куда бы вы перелили сок из литровой банки,
чтобы его давление на дно сосуда стало больше: в
пятилитровую кастрюлю, или в литровую бутылку?
Почему?
- Решение расчетных задач.
- № 1. На рисунке представлен график зависимости
давления внутри жидкости от глубины (глубина
отсчитывается от поверхности жидкости).
Определите, для какой жидкости построен этот
график.
- № 2. Какое давление на дно канистры оказывает
находящееся в ней машинное масло, если высота
слоя равна 50 см? - № 3. Манометр, установленный на батискафе,
показывает, что давление воды составляет 9,8 МПа.
Определите глубину погружения батискафа. - № 4. Длина аквариума 40 см, ширина 20 см, высота 30
см. С какой силой вода оказывает давление на дно
аквариума?
Фронтально обобщаем:
- закон Паскаля;
- почему возникает гидростатическое давление;
- от каких величин зависит давление жидкости на
дно и стенки сосуда; - по какой формуле рассчитывается давление
жидкости на дно сосуда?
- Контроль знаний.
Выполнение самостоятельной работы № 2,
предложенной в рабочей карте урока. (Приложение
1).
Проверка с.р. № 2, согласно заранее
заготовленным ответам (на доске или на экране) и
выставление отметок (самооценка или
взаимооценка) с использованием критериев оценки.
(В зависимости от наличия времени с.р. № 2 может
проверять учитель).
Выяснить какое количество учащихся поставили
“5”, “4”, “3”, ничего не поставили.
- Рефлексия.
- Какие задачи вызвали наибольшее затруднение?
- Что получилось? Что не получилось?
- Как оцениваете свою работу на уроке в целом?
Если с.р. № 2 оценивали учащиеся, то они
выставляют себе общую оценку за урок (Приложение
1)
- Домашнее задание: §38; Упр.15 (3); Задание
8(2); стр.178 §5.
Источник
Технологическая карта урока по физике
7 класс базовый уровень изучения
Авторы разработки:
учитель физики и астрономии Гизатова Л.В. Костромская обл., г. Галич МОУ СОШ №4 им.Ф.Н.Красовского
Тема: Практикум по решению задач на расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда.
Материал соответствует рабочей программе по физике для 7 класса (ФГОС) ориентированной на учебник А.В.Перышкина. Выделенные задачи предназначены для решения детям с ЗПР.
Тип урока: комбинированный
Задачи:
-Повторить основные понятия, формулы, закрепить навыки решения задач по формуле давления, применять знания в нестандартной ситуации.
Способствовать активизации познавательной деятельности, создать условия для развития у школьников навыков решения задач
Планируемые результаты
научатся выводить формулу для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда; устанавливать зависимость изменения давления в жидкости и газе с изменением глубины.
Метапредметные:
Познавательные- анализировать наблюдаемые явления, обобщать и делать выводы; анализировать информацию, обобщать и делать вывод;
Регулятивные- составлять план проведения опытов; оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;
Коммуникативные– осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих мыслей и потребностей.
Личностные: проявление познавательного интереса; развитие культуры умственного труда, инициативности.
Образовательные ресурсы: учебник, тетрадь.
Структура урока.
Содержание деятельности
учителя
Содержание деятельности учащегося
Формируемые способы деятельности
1.
2.
3.
4.
1.Организационный момент.
Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку. Создание в классе атмосферы психологического комфорта.
Настраиваются на учебную деятельность.
Формировать навыки самоорганизации.
2.Проверка домашнего задания
Спрашивает обучающихся с какими трудностями они столкнулись при выполнении д/з.
Определяют с какими трудностями они столкнулись при выполнении д/з.
Умение осуществлять анализ выполненной работы.
3.Актуализация опорных знаний и жизненного опыта учащихся. Постановка учебной задачи.
– Действует ли на все жидкости на Земле сила тяжести?
-объяснить явление давления внутри жидкости.
-как зависит давление в жидкости от глубины погружения тела в жидкость
Дает возможность учащимся объяснить одноклассникам некоторые понятия.
Вопрос запуска постановки учебной задачи.
-Знаете ли вы, как рассчитать давление (от чего может зависеть) давление жидкости на дно и стенки сосуда?
-для чего необходимо знать давление в жидкости.
Формулирует учебную задачу:
-Исследовать вопрос расчета давления на дно и стенки сосуда.
Отвечают на вопросы. Выступают перед классом.
-Да
-давление в жидкости обусловлено ударами молекул о дно и стенки сосуда.
– давление увеличивается по мере увеличения глубины погружения
Осознают важность решения поставленной учебной задачи.
Развивать навыки целеполагания.
4.Сообщение темы. Постановка цели и задач урока.
Сообщает тему урока. Организовывает совместное с учащимися формулирование цели и задач урока.
-что от вас сегодня ожидается на уроке?
-чему нужно научиться?
-Какие цели и задачи урока вы бы предложили?
Записывают в тетрадь тему урока. Участвуют в формулировании целей и задач урока:
-усвоить знания о давлении жидкости, на которую действует сила тяжести;
-научиться решать задачи на расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда.
-определить практическое значение давления в жидкости
Формировать умения принимать и сохранять учебную задачу.
5.Мотивирование к учебной деятельности.
Создает условия для мотивирования учебной деятельности:
-как изучаемая тема поможет мне в повседневной жизни?
-почему я буду активно работать на уроке?
Отвечают на поставленные вопросы.
Выражать свои мысли. Развивать навыки самомотивации.
6.Решение задач на данную тему.
Организует обсуждение и решение задач по теме расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда.
Задание 1
В каком сосуде давление воды на дно сосуда наибольшее ( рис. 1)?
Задание 2
На рисунке 2 приведены результаты двух опытов по изучению давления, создаваемого столбом жидкости. Какие выводы можно сделать по результатам данных опытов?
Задание 3
Определить давление керосина на дно цистерны, если высота столба керосина 15 м
Задание 4
Каково давление вертикального столбика ртути высотой 760 мм?
Задание 5
Давление, развиваемое насосом водонапорной башни, равно 500 кПа. На какую высоту сможет поднимать воду такой насос?
Задание 6
Какой высоты столбик спирта производит такое же давление, как и столбик бензина, высотой 16см?
Задание 7
Вычислите давление воды на стенку плотины на глубине 5 м?
Задание 8
Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью 200см2. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 1,8 м?
Экспериментальная задача.
Выполняют школьники по желанию и при наличии времени.
Рассчитайте, какое давление оказывает спичечный коробок.
Рассчитать давление, какое оказывает школьный стул на пол.
Принимают участие в обсуждении задач , делают записи в рабочих тетрадях.
1.одинаково.
2.т.к.высоты разные, то там ,где высота больше, там и давление больше;
Т.к. плотности разные, то там, где плотность больше, там и давление больше.
3.решение:
p=gph
p=10 н/кг*800 кг/м3*15 м = 120000Па=120кпа.
4. решение:
p=gph h=0,760м
р=10*13600*0,760=103360(Па)
5. p=gph , h=р/gр
h=500000Па/10*1000=50(м)
Ответ:50м
6. решение.
p=gph , h=р/gр ; р=10*710*0,16= 1136Па.
h=1136Па/10 н/кг*800кг/м3=0,142 м
Ответ:0,142 м
7. решение.
Р1=gph=10*1000*5=50000(Па)
Ответ: р2=50000Па
8. решение.
p=gph=10*1000*1,8=18000(Па)
р=F/S; F=p*S;
F=18000*0,02=360(Н)
Ответ: F=360H
Выражать свои мысли в соответствии с задачей.
7.Подведение итогов урока. Рефлексия.
Организация подведения итогов урока обучающимися. Побуждает учащихся к размышлению над вопросами:
-что сегодня на уроке у меня лучше всего получалось?
-какой материал остался для меня непонятным?
-какими вопросами по физике я заинтересовался?
-как бы я оценил свою работу на уроке?
Подводят итоги своей работы на уроке.
Проводят самооценку, рефлексию.
Отслеживать цель учебной деятельности.
8.Домашнее задание
Повт.п.40,упр.17(2,3) ,стр.120 (по желанию). Помогает учащимся выбрать задания из учебника, задачника, по заранее подготовленным карточкам. Обращает внимание на возможности и способности учащихся.
Выбирают задания, которые будут выполнять дома. Записывают домашнее задание в тетрадь.
Формировать навыки самоорганизации.
Источник
В последнее время мы разбирали решения многих простейших физических задач по разным темам: законы Ньютона, сила трения, свободное падение и т.д. Пришла пора взяться за что-то посложнее. Сегодня решаем задачи по теме «гидростатика».
За полезными лайфхаками и новостями студенческой жизни добро пожаловать на наш телеграм-канал.
Задачи по гидростатике с решениями
Задача №1 на гидростатику
Условие
B кувшине с водой плавает кусок льда. Как изменится уровень воды в сосуде, когда лед растает?
Решение
По условию плавания тел:
V – объем погруженной в воду части льда. После таяния льда образуется объем воды:
Как видим, объемы совпадают. Это значит, что при таянии льда его объем будет заменен таким же объемом воды.
Ответ: уровень не изменится.
Задача №2 на гидростатику
Условие
Кочан капусты массой 8 кг и объемом 10 л опускают в воду. Какой объем кочана окажется над водой?
Решение
Кочан плавает на поверхности, на него действуют сила Архимеда и сила тяжести:
Здесь V – объем кочана, погруженный в воду. Чтобы узнать объем кочана над водой, нужно из общего объема вычесть погруженный:
В одном кубическом метре – тысяча литров.
Ответ: 2 литра.
Задача №3 на гидростатику
Условие
Каково давление на дне озера глубиной 5 м? Атмосферное давление принять равным 100 кПа.
Решение
Вспоминаем основное уравнение гидростатики и записываем:
Ответ: 150 кПа.
Задача №4 на гидростатику
Условие
Вес тела в вакууме 2,6Н, в воде 1,6Н. Плотность воды 1000кг/м3. Определите плотность тела.
Решение
Вес – сила, с которой тело действует на опору. В воде вес меньше, так как на тело действует сила Архимеда, которая стремиться «поднять» его. В вакууме вес тела равен силе тяжести.
Ответ: 2600 кг/м3.
Задача №5 на гидростатику
Условие
Гидростатическое давление жидкости увеличилось в 5 раз. Как при этом изменилась высота столба жидкости в сосуде?
Решение
Формула для гидростатического давления:
Так как плотность жидкости и ускорение свободного падения остаются неизменными, можно сделать вывод, что высота столба жидкости увеличилась в пять раз.
Ответ: высота увеличилась в 5 раз.
Кстати! Для наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.
Вопросы по гидростатике
Вопрос 1. Что такое гидростатический парадокс?
Ответ. Гидростатический парадокс – явление, когда вес жидкости в сосуде не совпадает с весовым давлением, которое она оказывает на стенки сосуда. Возникает в сосудах конусообразной формы.
Вопрос 2. Какие есть внесистемные единицы изменения давления:
Ответ. Внесистемные единицы давления:
- миллиметр ртутного столба;
- бар;
- атмосфера.
Вопрос 3. В условиях физических задач часто можно встретить формулировку «нормальные условия». Что этот значить?
Ответ. Это значит, что давление нужно брать равным 101325 Па (или 760 мм рт. ст.), а температуру – 0 градусов Цельсия (или 273 Кельвина).
Вопрос 4. Что такое сообщающиеся сосуды?
Ответ. Сообщающиеся сосуды – это емкости, соединенные между собой. Жидкость может свободно перетекать из одного сосуда в другой. Уровень жидкости с одной плотностью в сообщающихся сосудах всегда одинаков. Простейший пример сообщающихся сосудов: обычный чайник. Если мы нальем в него воду, уровень будет одинаковым как в носике, так и в основном объеме. Если же плотности жидкостей разные, то выше будет уровень той, у которой плотность меньше.
Вопрос 5. Что такое гидравлический пресс?
Ответ. Гидравлический пресс – устройство, в основе действия которого лежит закон Паскаля и принцип сообщающихся сосудов. Пресс состоит из двух соединённых и заполненных маслом цилиндров: узкого и широкого. При нажатии на поршень узкого цилиндра, широкий цилиндр получает во столько раз большее давление, во сколько раз площадь большего поршня больше площади меньшего поршня.
Гидростатика: немного теории
Гидростатика – раздел физики, изучающий равновесие жидкостей.
Равновесие жидкостей – очень важный раздел. Например, если вы выпили много пива, просто необходимо, чтобы оно находилось в равновесии. Но шутки в сторону! Какие фундаментальные понятия нужно знать, чтобы решать задачи по гидростатике?
Давление и плотность
Давление – физическая величина, равная отношению модуля силы, перпендикулярно действующей на поверхность, к площади этой поверхности.
Давление столба жидкости называют гидростатическим, а измеряется оно в Паскалях. Гидростатическое давление столба жидкости высотой h на дно сосуда рассчитывается по формуле:
Греческое «ро» – плотность жидкости. Плотность измеряется в килограммах на кубический метр и равна отношению массы тела к его объему.
Жидкость – изотропная среда. Это значит, что ее свойства одинаковы в любой ее точке.
Закон Паскаля и основное уравнение гидростатики
Давление, оказываемое на жидкость или газ передается в любую точку этой жидкости одинаково и во всех направлениях.
Это и есть закон Паскаля. Согласно ему, давление жидкости зависит только от плотности жидкости и высоты ее столба. На глубине h жидкость оказывает одинаковое давление как на дно, так и на стенки сосуда.
В данном случае р нулевое – давление столба воздуха (атмосферы), которое действует на жидкость.
В своей другой формулировке основное уравнение гидростатики показывает, что гидростатический напор является постоянной величиной для всего объема неподвижной жидкости. Здесь мы не будем останавливаться на этом понятии, так как оно изучается в курсе гидравлики.
Закон Архимеда и условия плавания тел
Закон Архимеда – еще одна важнейшая часть гидростатики. Он гласит:
На тело, погруженное в газ или жидкость действует выталкивающая сила, равная весу жидкости (газа) в объеме погруженной части тела. Эта сила называется силой Архимеда.
Тело плавает, если выталкивающая сила Архимеда больше действующей на него силы тяжести. Это же условие можно переписать, используя понятие плотности: тело будет плавать, если плотность жидкости больше, чем плотность тела.
Подробнее о законе Архимеда и фактах из жизни этого выдающегося античного инженера читайте в нашем отдельном материале.
Нужна помощь в решении задач? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис за качественным и быстрым объяснением.
Источник
Предложенный материал может быть использован
учителем физики для проведения урока в 7-м классе
при закреплении темы “Давление в жидкости”.
Данное пособие включает в себя сценарий к уроку,
дополнительный материал. Средства мультимедиа
позволяют преподнести материал наглядно,
доступно, красочно, эстетично. Электронная
презентация сопровождает весь ход урока.
Данная презентация дает возможность проводить
урок в соответствии с планом. Охватывается
большой материал. Позволяет изучить необходимый
материал с большой степенью самостоятельности.
Презентация помогает контролировать план урока,
удерживает повышенное внимание, вызывает
дополнительный интерес и увеличивает
возможности урока.
Цели урока: формировать умение использовать
полученные знания для описания явлений в
жидкостях; развивать общеучебные умения
наблюдать, оформлять решения задач,
аргументировать выводы.
Необходимое оборудование и материалы: Компьютер,
мультимедиа проектор, презентация, составленная
с помощью Microsoft PowerPoint. Стакан с водой, линейка (на
каждой парте). Карточки с физическими величинами
и единицами измерения.
План урока:
1.Повторение 5-7 минут. (Индивидуальная и
фронтальная работа).
2. Решение задач 32-35 минут. (Записи, рисунки,
решение задач и их обсуждение. коллективная и
индивидуальная работа).
3.Подведение итогов. Домашнее задание. 3-5 минут.
(Ответы на вопросы. Запись задания в дневниках).
Ход урока
Слайд 1. (Тема урока).
1.К доске вызывается ученик для вывода формулы
давления жидкости на дно сосуда.
Пока ученик выводит формулу работа с
карточками. Назвать физическую величину и ее
единицы измерения или наоборот. Единица
измерения, и какой величине она соответствует.
Например: –
плотность, единица измерения кг/м?.
Па – Паскаль, единица измерения давления.
– Пожалуйста, объясни, что ты написал. И
расскажи, что ты знаешь о давлении в жидкости.
Какие есть вопросы?
– От каких величин и как зависит давление
жидкости на дно сосуда?
От и h.
Чем больше ,
тем больше р. Чем больше h, тем больше р.
– По какой формуле рассчитывается давление
на стенки сосуда? Давление внутри жидкости?
р=gh, т. к.
давление внутри жидкости на одном уровне
одинаково во всех направлениях.
– В каких единицах нужно выражать величины,
входящие в эту формулу?
[]=кг/м3;
[h]=м.
– Как определить силу давления на дно?
F = ghs.
Слайд 1.
Тема сегодняшнего урока: Решение задач на
расчет давления в жидкости.
2. Устное решение задач.
– Внимание на экран.
Слайд 2.
В сосуды 1 и 2 наливают воду так, что ее уровень в
обоих сосудах одинаков. Одинаковы ли давления на
дно сосудов? Одинаковы ли силы давления на дно?
Да, давления одинаковы, т. к. 1=2 и h1=h2
Силы давления не одинаковы F2>F1 т.
к. s2>s1.
Слайд 3.
На рисунке изображены три одинаковые трубки,
низ у которых затянут тонкой резиновой пленкой.
Какие ошибки допущены на рисунке?
Т. к. пленки на рисунке выгнуты одинаково, то на
них оказывается одинаковое давление. Значит, у
жидкости с минимальной плотностью должна быть
максимальная высота.
Слайд 4.
Молоко из бутылки вылили в кастрюлю. Как
изменились величины:
А) масса молока?
Б) сила тяжести?
В) объем?
Г) давление?
Масса не изменилась.
Сила тяжести не изменилась, т. к. не изменилась
масса.
Объем не изменился.
Давление уменьшилось, т. к. уменьшилась высота.
1). Фронтальный опыт: определите давление воды
на дно стакана.
2).Изменится ли давление воды на дно сосуда, если
в воду опустить палец?
Да, станет больше.
Проверяем. Опускаем в воду пальчик, что
произошло с уровнем жидкости?
Уровень жидкости стал больше, значит и давление
стало больше.
Рассчитываем:
Слайд 5.
3)Изменится ли давление воды на дно ведра, если в
воду опустить мячик? Камень?
Да, давление увеличится, т. к. увеличится
уровень жидкости.
Слайд 6.
Давление увеличится, если ведро было неполным,
и останется неизменным, если ведро заполнено
доверху.
Слайд 7,8.
Какая глубина соответствует давлению воды 392
кПа?
– Как вы думаете, на какую глубину возможно
погружение?
Внимание на экран:
Слайд 9.
Искатели жемчуга-30 м.
Слайд 10.
Погружение с аквалангом – 143 м.
Слайд 11.
В мягком скафандре – 180 м.
Слайд 12.
В жестком скафандре – 250 м.
Слайд 13.
Подводные лодки до 900 м.
Слайд 14.
В батискафе – 10919 м.
Слайд 15.
Плоская баржа получила в дне пробоину площадью
200 см?. С какой силой надо давить на пластырь,
которым закрыли отверстие, чтобы сдержать напор
воды на глубине 1,8 м?
– Почему стенки внутренних органов
глубоководных морских животных и рыб, быстро
поднятых на поверхность, оказываются
разорванными?
На глубине давление очень большое. И давление
внутри рыб тоже очень большое. При быстром
подъеме давление изнутри становится много
больше давления снаружи, что и приводит к разрыву
внутренних органов.
– Давление в глубинах океана огромно. Если
порожнюю закупоренную бутыль опустить на
значительную глубину, а затем извлечь вновь, то
обнаружится, что давление воды вогнало пробку
внутрь бутылки и вся посудина полна воды.
Был проделан такой опыт. Три стеклянные трубки
различных размеров, с обоих концов запаянные,
были завернуты в холст и помещены в медный
цилиндр с отверстиями для свободного впуска
воды. Цилиндр был опущен на глубину 5 км. Когда его
извлекли, оказалось, что холст наполнен
снегообразной массой, это было раздробленное
стекло.
№528.Какую силу испытывает каждый квадратный
метр площади поверхности водолазного костюма
при погружении в морскую воду на глубину 10 м?
Слайд 16.
На рисунке представлен график зависимости
давления внутри жидкости от глубины. Определите,
для какой жидкости построен график.
3. Задание на дом.
Слайд 17.
№ 521, 523, 525.
Подведение итогов:
1) От чего зависит давление на дно и стенки
сосуда? (От ?(жидкости) и h).
2) Что можно сказать о давлении жидкости на одном
и том же уровне во всех направлениях? (На одном и
том же уровне давление внутри жидкости одинаково
во всех направлениях).
3) Что можно сказать о давлении жидкости на
различных уровнях? (На разных уровнях давление
различное. С глубиной давление увеличивается.)
Использованные источники и литература:
- Перышкин А.В. Физика 7 класс.
- Сборник задач по физике 7-9 класс/ Составитель
В.И. Лукашик - А.Е. Марон, Е.А. Марон. Физика. Дидактические
материалы. - Фото с сайтов: aborigenclub.ru; eco.rian.ru; nakanune.ru; newsporom.ru;
img-2006-11.potosight.ru; lan.onet.ru; mkkuzbass.ru; sed.lg.ua; eva.ru
Источник