Давление жидкости на дно сосуда рисунки
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
Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передается жидкостью или газом во все стороны одинаково.
Такая особенность передача давления жидкостями и газами связана с подвижностью молекул в жидком и газообразном состояниях.
Давление столба жидкости определяется формулой:
p = ρжgh
p — давление столба жидкости (Па), ρж— плотность жидкости (кг/м3), g — ускорение свободного падения (≈10 м/с2), h — высота столба жидкости, или ее глубина (м).
Важно! Высоту h нужно определять от поверхности жидкости.
Сила давления жидкости
Сила давления жидкости на дно сосуда — это произведение давления, оказываемого жидкостью на дно сосуда, на площадь этого дна:
F = pS = ρжghab
Сила давления жидкости на боковую грань сосуда — это произведение половины давления, оказываемого жидкостью на дно сосуда, на площадь грани:
F=ρжgh2hb
Подсказки к задачам:
- Плотность пресной воды равна 1000 кг/м3.
- Плотность соленой воды равна 1030 кг/м3.
Пример №1. Чему равно давление, созданное водой, на глубине 2 м?
Давление в жидкостях определяется формулой:
p = ρжgh.
Давление, созданное пресной водой, равно:
p = 1000∙10∙2 = 20000 (Па) = 20 (кПа)
Давление, созданное соленой водой, равно:
p = 1030∙10∙2 = 20600 (Па) = 20,6 (кПа)
Гидростатический парадокс
Из закона Паскаля следует, что давление на дно сосуда определяется только плотностью жидкости и высотой ее столба. Поэтому, если в разные сосуды налить одинаковую жидкость одинаковой высоты, давление, оказываемое ею на дно каждого из сосудов, будет одинаковым.
p1 = p2 = p3
Сила давления при этом будет разная, так как она прямо пропорционально зависит от площади дна. Так как площадь дна первого сосуда минимальна, а третьего максимальна, силы давления, оказываемые жидкостью на дно сосудов, будут такими:
F1 < F2 < F3
Пример №2. На рисунке изображены три сосуда с разными жидкостями. Площади дна сосудов равны. В первом сосуде находится вода (ρ1 = 1 г/см3), во втором — керосин (ρ2 = 0,8 г/см3), в третьем — спирт (ρ3 = 0,8 г/см3). В каком сосуде оказывается максимальное давление на дно?
Давление зависит только от плотности жидкости и от ее столба: площадь сосудов никакой роли не играет. Так как столбы жидкостей во всех сосудах одинаково, остается сравнивать плотности. Плотность воды больше плотности керосина и плотности спирта. Поэтому в сосуде 1 давление на дно сосуда будет максимальным.
В сосуд высотой 20 см налита вода, уровень которой ниже края сосуда на 2 см. Чему равна сила давления воды на дно сосуда, если площадь дна 0,01м2? Атмосферное давление не учитывать.
Алгоритм решения
- Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
- Записать формулу для вычисления силы давления.
- Выполнить решение задачи в общем виде.
- Вычислить искомую величину, подставив известные данные.
Решение
Запишем исходные данные:
- Высота сосуда H = 20 см.
- Разница между высотой сосуда и уровнем налитой в него воды: b = 2 см.
- Площадь дна сосуда: S = 0,01 м2.
20 см = 0,2 м
2 см = 0,02 м
Сила давления равна произведению давления на площадь, на которую это давление оказывается:
F = pS
Давление равно произведению высоты столба жидкости на ускорение свободного падения и на плотность самой жидкости. А высота столба воды в данном случае равна разности высоту стакана и разнице между высотой сосуда и уровнем воды. Поэтому:
F = pS = ρжghS = ρжg(H – b)S = 1000∙10∙(0,2 – 0,02)∙0,01 = 18 (Н)
Ответ: 18
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Алгоритм решения
- Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
- Записать формулу для вычисления силы давления.
- Выполнить решение задачи в общем виде.
- Вычислить искомую величину, подставив известные данные.
Решение
Запишем исходные данные:
- Глубина заплаты в цистерне h = 2 м.
- Площадь заплаты: S = 10 см2.
10 см2 = 0,001 м2
Сила давления равна произведению давления на площадь, на которую это давление оказывается:
F = pS
Давление равно произведению высоты столба жидкости на ускорение свободного падения и на плотность самой жидкости. Поэтому:
F = pS = ρкghS = 800∙10∙2∙0,001 = 16 (Н)
Ответ: 16
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
На рисунке представлены графики зависимости давления p от глубины погружения h для двух покоящихся жидкостей: воды и тяжёлой жидкости дийодметана, при постоянной температуре.
Выберите два верных утверждения, согласующихся с приведёнными графиками.
Ответ:
а) В воде на глубине 25 м давление p в 2,5 раза больше атмосферного.
б) С ростом глубины погружения давление в дийодметане возрастает быстрее, чем в воде.
в) Плотность керосина 0,82 г/см3, аналогичный график зависимости давления от глубины для керосина окажется между графиками для воды и дийодметана.
г) Если внутри пустотелого шарика давление равно атмосферному, то в воде на глубине 10 м давления на его поверхность извне и изнутри будут равны друг другу.
д) Плотность оливкового масла 0,92 г/см3, аналогичный график зависимости давления от глубины для масла окажется между графиком для воды и осью абсцисс (горизонтальной осью).
Алгоритм решения
1.Проверить все утверждения на истинность.
2.Записать буквы, соответствующие верным утверждениям, последовательно без пробелов.
Решение
Проверим истинность первого утверждения (а). Для этого определим по графику давление воды на глубине 25 м. Если пустить перпендикуляр к графику зависимости давления воды от глубины погружения через h = 25 м, то он пересечет график в точке, которой соответствует давление p = 350 кН. Атмосферное давление равно 100 кН. Следовательно, давление воды на этой глубине в 3,5 раза превышает атмосферное давление. Утверждение неверно.
Проверим второе утверждение (б). Согласно ему, с ростом глубины погружения давление в дийодметане возрастает быстрее, чем в воде. Это действительно так, потому что угол наклона графика зависимости давления дийодметана от глубины погружения к оси абсцисс больше того же графика для воды. Это можно подтвердить и математически: давление в более плотной жидкости с глубиной растет быстрее, так как давление имеет прямо пропорциональную зависимость с глубиной. Утверждение верно.
Проверим третье утверждение (в). Согласно ему, если на этом же рисунке построить график зависимости давления керосина от глубины погружения, то он окажется между двумя уже существующими графиками. Но этого не может быть, потому что давление в воде растет медленнее, чем давление в дийодметане, так как вода менее плотная. По этой же причине давление в керосине будет расти медленнее, чем в воде, так как керосин менее плотный по сравнению с водой. Третий график в этом случае займет положение между графиком зависимости давления воды от глубины погружения и осью абсцисс. Утверждение неверно.
Проверим четвертое утверждение (г). Согласно графику, давление воды на глубине 10 м равно 200 кПа. Поэтому давление на поверхность шарика снаружи, погруженного на такую глубину, будет вдвое больше, чем давление, оказываемое на его стенки изнутри (при условии, что давление внутри равно 1 атм.). Утверждение неверно.
Проверим последнее утверждение (д). Согласно ему, если на этом же рисунке построить график зависимости давления оливкового масла от глубины погружения, то он окажется между графиком для воды и осью абсцисс. Это действительно так, потому что плотность оливкового масла меньше плотности воды. Утверждение верно.
Верный ответ: бд.
Ответ: бд
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Алиса Никитина | ???? Скачать PDF | Просмотров: 1k | Оценить:
Источник
Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В.
405. Поднимающиеся со дна водоема пузырьки воздуха увеличиваются в объеме по мере приближения к поверхности. Почему?
С приближением к поверхности, давление воды на пузырек падает.
406. Воду из узкого высокого стакана перелили в широкую кастрюлю. Как изменилось давление воды на дно?
Давление уменьшилось, поскольку уменьшилась высота водяного столба.
407. На рисунке 44 изображен старинный опыт: в крышку бочки, наполненную доверху водой, была вставлена высокая узкая трубка. Когда в трубку налили воды, бочка разорвалась. Объясните, почему небольшое количество воды, которую пришлось налить в трубку, могло разорвать бочку?
Давление на стенки бочки будет зависеть от плотности жидкости и высоты водяного столба и не зависит от площади поперечного сечения сосуда.
408. В сосуд налили слой воды высотой 15 см. каково давление этого слоя на дно сосуда?
409. Чему равно давление воды на глубине 50 см?
410. Банка высотой 50 см наполнена водою. Определите давление на 1 см2 дна банки.
411. В мензурку, площадь дна которой 20 см2 , налита вода до высоты 10 см. сколько граммов воды налито? Чему равно давление воды на дно мензурки?
412. Высота уровня воды в водопроводе 10 м (рис.45). Одинаковы ли давления на стенки трубы на различных высотах? Каково давление воды у нижнего конца трубы?
413. Каково давление на дверцу в шлюзовых воротах на глубине 12 м (рис. 46)?
414. В стакан высотой 10 см налита доверху ртуть. Вычислить давление на дно стакана.
415. Вычислите давление столбика ртути высотой 76 см.
416. Поршневой насос может произвести давление 5·105 Па. На какую высоту можно поднять воду этим насосом?
417. В трех сосудах налита вода до одной и той же высоты (рис. 47). В каком сосуде налито больше воды? В каком сосуде больше давление на дно?
Давление во всех сосудах на дно одинаково.
418. Внутрь жидкости погружен брусок (рис 48). Одинаковые ли давления испытывают боковые стенки бруска (левая и правая, передняя и задняя)? Одинаковые ли давления испытывают верхняя и нижняя грани бруска?
Боковые стенки испытывают одинаковое давление; верхняя и нижняя – разное.
419. Рассмотрите рисунок 48. Высота погруженного бруска АК=5 см. На сколько больше давление на грани MNKL, чем на ABCD, если брусок помещен в воду на глубину 12 см (до нижней грани)?
420. Если в подводной части судна появилась пробоина, то на эту пробоину накладывают «пластырь» — кусок паруса, который давлением воды прижимается к корпусу судна и не пропускает в пробоину воду. Определите силу, с которой прижимается пластырь, если площадь пробоины 0,5 м2 , а глубина, на которой сделана пробоина , 2 м.
421. В сталелитейном производстве «изложницей» называется чугунный стакан без дна, в который выливают Расплавленный металл (рис. 49). Верхнее отверстие изложницы немного меньше нижнего для того, чтобы можно было изложницу снять с отвердевшего слитка, когда остынет металл. Чтобы металл снизу не выливался, изложницы ставят на плоское основание и делают их очень массивными. На рисунке 49 слева изображена изложница, справа — подъем изложницы с отлитого слитка.
Определите силу давления, которую производит на подложку изложницы налитый чугун, если высота изложницы 1,5 м, а площадь нижнего основания 1600 см2. Плотность чугуна 7,2 г/см3.
422. Для спуска водолаза на очень большую глубину применяется специальный металлический скафандр (рис . 50). Какую силу давления должен выдержать этот скафандр на глубине 300 м, если общая поверхность скафандра составляет 2,5 м2 ?
423. Для выпуска расплавленного металла из литейного ковша делают на дне ковша отверстие, закрываемое специальной пробкой из огнеупорного металла. Определите давление расплавленной стали на пробку, если высота налитого металла 2 м, а плотность расплавленной стали 7,3 г/см³.
424. Как велика должна быть высота столба ртути и столба спирта, если этот столб производит давление в 105 Па?
425. Определите давление воды на стенки котла водяного отопления, если высота труб 20 м?
426.Вычислите разность давлений в трубах водопровода на нижнем этаже здания и на этаже, расположенном выше на 15 м?
427. Батискаф спустился в море на глубину в 50 м. Каково давление на поверхность батискафа на данной глубине?
428. Давление в водопроводе 4·105 Па. С какой силой давит вода на пробку, закрывающую отверстие трубы, если площадь отверстия 4 см2 ?
429. Давление в трубах водопровода 4·105 Па. На какую высоту будет бить вода из пожарной трубы, присоединенной к этому водопроводу, если не принимать во внимание сопротивление воздуха и трение воды в трубах?
430. Человек стоит на кожаном мешке с водой (рис. 51). Рассчитайте, на какую высоту поднимается вода в трубке, если масса человека 75 кг, площадь соприкасающаяся с мешком поверхности платформы 1000 см2.
431. Футбольная камера соединена с вертикальной стеклянной трубкой. В камере и трубке находится спирт. На камеру положили диск, а на него — гирю массой 5 кг. Высота столба спирта в трубке 1 м. Какова площадь соприкосновения диска с камерой?
Источник