Двигатель на сообщающихся сосудах
Сообщающиеся сосуды – это сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости в каждом из сосудов. Таким образом жидкость может перемещаться из одного сосуда в другой.
Перед тем как понять принцип действия сообщающихся сосудов и варианты их использования необходимо определиться в понятиях, а точнее разобраться с основным уравнением гидростатики.
Итак, сообщающиеся сосуды имеют одно общее дно и закон о сообщающихся сосудах гласит:
Какую бы форму не имели такие сосуды, на поверхности однородных жидкостей в состоянии покоя на одном уровне действует одинаковое давление.
Для иллюстрации этого закона и возможностей его применения начнем с рассмотрения основного уравнения гидростатики.
Основное уравнение гидростатики
P = P1 + ρgh
где P1 – это среднее давление на верхний торец призмы,
P – давление на нижний торец,
g – ускорение свободного падения,
h – глубина погружения призмы под свободной поверхностью жидкости.
ρgh – сила тяжести (вес призмы).
Звучит уравнение так:
Давление на поверхность жидкости, произведенное внешними силами, передается в жидкости одинаково во всех направлениях.
Из написанного выше уравнения следует, что если давление, например в верхней точке изменится на какую-то величину ΔР, то на такую же величину изменится давление в любой другой точке жидкости
Доказательство закона сообщающихся сосудов
Возвращаемся к разговору про сообщающиеся сосуды.
Предположим, что имеются два сообщающихся сосуда А и В, заполненные различными жидкостями с плотностями ρ1 и ρ2. Будем считать, что в общем случае сосуды закрыты и давления на свободных поверхностях жидкости в них соответственно равны P1 и P2.
Пусть поверхностью раздела жидкостей будет поверхность ab в сосуде А и слой жидкости в этом сосуде равен h1. Определим в заданных условиях уровень воды в сообщающихся сосудах – начнем с сосуда В.
Гидростатическое давление в плоскости ab, в соответствии с уравнение гидростатики
P = P1 + ρgh1
если определять его, исходя из известного давления P1 на поверхность жидкости в сосуде А.
Это давление можно определить следующим образом
P = P2 + ρgh2
где h2 – искомая глубина нагружения поверхности ab под уровнем жидкости в сосуде В. Отсюда выводим условие для определения величины h2
P1 + ρ1gh1 = P2 + ρ2gh2
В частном случае, когда сосуды открыты (двление на свободной поверхности равно атмосферному), а следовательно P1 = P2 = Pатм , имеем
ρ1h1 = ρ2h2
или
ρ1 / ρ2 = h2 / h1
т.е. закон сообщающихся сосудов состоит в следующем.
В сообщающихся сосудах при одинаковом давлении на свободных поверхностях высоты жидкостей, отсчитываемые от поверхности раздела, обратно пропорциональны плотностям жидкостей.
Свойства сообщающихся сосудов
Если уровень в сосудах одинаковый, то жидкость одинаково давит на стенки обоих сосудов. А можно ли изменить уровень жидкости в одном из сосудов.
Можно. С помощью перегородки. Перегородка, установленная между сосудами перекроет сообщение. Далее доливая жидкость в один из сосудов мы создаем так называемый подпор – давление столба жидкости.
Если затем убрать перегородку, то жидкость начнет перетекать в тот сосуд где её уровень ниже до тех пор пока высота жидкости в обоих сосудах не станет одинаковой.
В быту этот принцип используется например в водонапорной башне. Наполняя водой высокую башню в ней создают подпор. Затем открывают вентили, расположенные на нижнем этаже и вода устремляется по трубопроводам в каждый подключенный к водоснабжению дом.
Приборы основанные на законе сообщающихся сосудов
На принципе сообщающихся сосудов основано устройство очень простого прибора для определения плотности жидкости. Этот прибор представляет собой два сообщающихся сосуда – две вертикальные стеклянные трубки А и В, соединенные между собой изогнутым коленом С. Одна из вертикальных трубок заполняется исследуемой жидкостью, а другая жидкостью известной плотности ρ1 (например водой), причем в таких количествах, чтобы уровни жидкости в среднем колене находились на одной и той же отметке прибора 0.
Затем измеряют высоты стояния жидкостей в трубках над этой отметкой h1 и h2. И имея ввиду, что эти высоты обратно пропорциональны плотностям легко находят плотность исследуемой жидкости.
В случае, когда оба сосуде заполнены одной и той же жидкостью – высоты, на которые поднимется жидкость в сообщающихся сосудах, будут одинаковы. На этом принципе основано устройство так называемого водометного стекла А. Его применяют для определения уровня жидкости в закрытых сосудах, например резервуарах, паровых котлах и т.д.
Принцип сообщающихся сосудов заложен в основе ряда других приборов, предназначенных для измерения давления.
Применение сообщающихся сосудов
Простейшим прибором жидкостного типа является пьезометр, измеряющий давление в жидкости высотой столба той же жидкости.
Пьезометр представляет собой стеклянную трубку небольшого диаметра (обычно не более 5 мм), открытую с одного конца и вторым концом присоединяемую к сосуду, в котором измеряется давление.
Высота поднятия жидкости в пьезометрической трубке – так называемая пьезометрическая высота – характеризует избыточное давление в сосуде и может служить мерой для определения его величины.
Пьезометр – очень чувствительный и точный прибор, но он удобен только для измерения небольших давлений. При больших давлениях трубка пьезометра получается очень длинной, что усложняет измерения.
В этом случае используют жидкостные манометры, в которых давление уравновешивается не жидкостью, которой может быть вода в сообщающихся сосудах, а жидкостью большей плотности. Обычно такой жидкостью выступает ртуть.
Так как плотность ртути в 13,6 раз больше плотности воды и при измерении одних и тех же давлений трубка ртутного манометра оказывается значительно короче пьезометрической трубки и сам прибор получается компактнее.
В случае если необходимо измерить не давление в сосуде, а разность давлений в двух сосудах или, например, в двух точках жидкости в одном и том же сосуде применяют дифференциальные манометры.
Сообщающиеся сосуды находят применение в водяных и ртутных приборах жидкостного типа, но ограничиваются областью сравнительно небольших давлений – в основном они применяются в лабораториях, где ценятся благодаря своей простоте и высокой точности.
Когда необходимо измерить большое давление применяются приборы основанные на механических принципах. Наиболее распространенный из них – пружинный манометр. Под действием давления пружина манометра частично распрямляется и посредством зубчатого механизма приводит в движение стрелку, по отклонению которой на циферблате показана величина давления.
Видео по теме
Ещё одним устройством использующим принцип сообщающихся сосудов хорошо знакомым автолюбителем является гидравлический пресс(домкрат). Конструктивно он состоит из двух цилиндров: одного большого, другого маленького. При воздействии на поршень малого цилиндра на большой передается усилие во столько раз большего давления во сколько площадь большого поршня больше площади малого.
Вместе со статьей “Закон сообщающихся сосудов и его применение.” читают:
Источник
Всем известно, что нужно сделать с чайником, чтобы из его носика полилась вода, – просто наклонить. А вот вопрос, можно ли перевести корабль через гору в море или другой водоем, вызовет у нас сомнение. Чтобы ответить на него, сначала следует узнать, что из себя представляют сообщающиеся сосуды.
Закон сообщающихся сосудов
Сообщающиеся сосуды – это взаимодействующие друг с другом сосуды, которые имеют общее дно.
Рис. 1. Сообщающиеся сосуды
Закон сообщающихся сосудов гласит, что в таких сосудах, какую бы форму они не имели, поверхности однородных жидкостей в состоянии покоя находятся на одном уровне, то есть давление, оказываемое на стенки на любом горизонтальном уровне является одинаковым.
Если же в сосуде жидкости разные, то уровень выше в сосуде, в котором жидкость обладает меньшей плотностью. То есть, если в один сосуд налить жидкость, обладающую одной плотностью, а во второй – другой, то при равновесии их уровни не будут одинаковыми. Следовательно отсюда можно вывести формулу:
ρ1/ρ2=h2/h1
Где:
- ρ – плотность жидкости;
- h – высота столба.
Также для сообщающихся сосудов важной является формула:
p=gρh
Где:
- g – ускорение свободного падения;
- ρ – плотность жидкости (кг/куб.м);
- h – глубина (высота столба жидкости).
Этой формулой определяется давление жидкости на дно сосуда.
Древним римлянам было неизвестно определение сообщающихся сосудов, поэтому их акведуки – водопроводы занимали огромную протяженность над поверхностью земли и строились с равномерным уклоном вниз.
Свойства сообщающихся сосудов
В сообщающихся сосудах уровень жидкости одинаковый. Это происходит потому, что жидкость производит одинаковое давление на стенки сосуда. Достичь разного уровня однородной жидкости в сообщающихся сосудах можно с помощью перегородки между ними.
Перегородка перекроет сообщение между сосудами, и тогда можно в один из них долить жидкость, чтобы уровень изменился. В данной ситуации возникает напор – давление, производимое весом столба жидкости высотой, равной разности уровней. И если убрать перегородку, то именно это давление станет причиной тому, что жидкость будет перетекать в тот сосуд, где ее уровень ниже, до тех пор, пока уровни не станут одинаковыми.
В жизни очень часто можно встретить естественный напор. И таких примеров довольно много. Например, им обладает вода в горных реках, когда падает с высоты. Плотина также является примером естественного напора. Чем она выше, тем больше будет напор воды, поднятой плотиной.
Применение закона о сообщающихся сосудах
Принцип действия сообщающихся сосудов используется при сооружении фонтанов, водопроводов, шлюзов. Чайник и его носик тоже являются сообщающимися сосудами, так как вода, налитая в чайник, заполняет носик и всю остальную часть до одинаковой высоты. Применение свойств таких сосудов, могут даже помочь провести корабль через гору. И для этого как раз понадобиться шлюз. Шлюз – это лифт для судов. Если водное пространство перегорожено плотиной, то уровень воды в водохранилище выше, чем в реке ниже по течению. И чтобы добраться до этого уровня, судно должно зайти в шлюз, который отгорожен двумя водными непроницаемыми воротами. Когда шлюз полностью заполняется водой, судно выходит из шлюза и продолжает свой путь (уровень воды в шлюзе и водохранилище выравнивается по закону сообщающихся сосудов).
Рис. 2. Шлюз
Что мы узнали?
Из этой темы по физики за 7 класс можно ясно понять, какие сосуды называются сообщающимися. Ими могут называться лишь те сосуды, обладающие общим дном, где жидкость может свободно перетекать из одного сосуда в другой. Также сообщающиеся сосуды играют огромную роль в нашей повседневной жизни, облегчая ее и помогая выходить из трудных ситуаций. Принципы сообщающихся сосудов лежат в основе различных чайников, кофейников, водомерных стекол на паровых котлах.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
-
Алика Квегмайр
10/10
Яна Василькова
10/10
Елена Куренкова
9/10
Мария Егорова
8/10
Тимофей Черный
10/10
Максим Скарнович
10/10
Люба Музыченко
10/10
Владимир Шитов
9/10
Константин Никитич
9/10
Катя Пу
10/10
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.2. Всего получено оценок: 836.
Источник
Статьи
Основное общее образование
Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)
Физика
Все мы ежедневно пользуемся сообщающимися сосудами – это чайник, лейка, в общем, это любая система ёмкостей, в которых жидкость, к примеру, вода, может свободно перетекать из одной ёмкости в другую. В чайнике, например, такими ёмкостями являются корпус и носик или корпус чайника и специальная ёмкость для определения уровня воды в нём. Что особенного в сообщающихся сосудах? Каким свойством или свойствами они обладают? Чем заслуживают наше внимание?
26 апреля 2019
Закон сообщающихся сосудов
Сосуды соединенные между собой, жидкость в которых может свободно перетекать, имеющие общее дно, называются сообщающимися. В соответствии с законом Паскаля, жидкость передаёт оказываемое на неё давление во всех направлениях одинаково. В открытых сосудах, атмосферное давление над каждым из них одинаково, значит, и давление жидкости на стенки сосудов будет одинаковым на любом уровне. Так как давление жидкости прямо пропорционально её плотности и глубине, в случае одинаковой жидкости в сообщающихся сосудах на одинаковой глубине будет одинаковое давление, что и объясняет выравнивание уровней жидкости в них. В случае разных жидкостей, чтобы на одинаковой глубине было одинаковое давление, жидкость с меньшей плотностью должна иметь больший уровень в сравнении с жидкостью большей плотности. Т.е.
ρ1 / ρ2 = h2 / h1
Физика. 7 класс. Учебник
Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования. Большое количество красочных иллюстраций, разнообразные вопросы и задания, а также дополнительные сведения и любопытные факты способствуют эффективному усвоению учебного материала.
Купить
Свойство сообщающихся сосудов
Возьмем несколько различных по размеру и форме открытых сосудов, проделаем в каждом из них отверстие и соединим отверстия в сосудах трубками, чтобы жидкость, которую мы будем наливать в один из них, могла свободно перетекать из одного сосуда в другой. Для большего эффекта, пожмем трубки, которые их соединяют и наполним один из сообщающихся сосудов водой. Теперь откроем трубки и увидим, что когда жидкость перестанет перетекать, то, вне зависимости от формы и размера сосудов, уровни жидкости в каждом будут совершенно одинаковыми. Или проведём иной опыт – возьмём пластиковую бутыль и срежем донышко, а крышку плотно прикрутим, проделаем в ней небольшое отверстие и вставим в него небольшой шланг, место соединения шланга и крышки бутыли сделаем герметичным с помощью пластилина. Теперь закрепим бутыль вверх дном, а шланг расположим параллельно бутыли открытым концом чуть выше её срезанного дна. Заполним бутыль жидкостью, например, подкрашенной водой. И вновь мы увидим, что вне зависимости от высоты сообщающихся сосудов, уровень воды в бутыли будет точно таким же, как и уровень воды в шланге. В этом и заключается первое и основное свойство сообщающихся сосудов: в открытых сообщающихся сосудах уровни одинаковой жидкости будут одинаковыми. Это замечательное свойство нашло широкое применение в практике, но об этом поговорим чуть позже. А теперь возьмём U-образную стеклянную трубку. Это тоже сообщающиеся сосуды, их, в данном случае, называют коленами трубки. В правое колено нальём воду и она, конечно же, перетечёт в левое колено так, что уровни воды в обоих коленах будут одинаковыми – мы уже знаем, что так и должно быть, хоть пока что и не знаем, почему. А теперь в левое колено, очень аккуратно, чтобы жидкости не смешивались, нальём керосин или подкрашенный спирт. И мы увидим, что теперь верхние уровни каждой жидкости в коленах будут отличаться. Уровень спирта или керосина будет выше уровня воды. Заглянем заодно в таблицу плотности жидкостей и увидим, что плотность керосина или спирта меньше плотности воды, а уровень, наоборот, выше. Из этого эксперимента можно сделать вывод – если в открытых сообщающихся сосудах налиты две разные жидкости, то уровень будет выше у той, чья плотность меньше. Иными словами, плотности жидкостей и их уровни будут обратно пропорциональными. Настала пора объяснить, почему так получается.
Читайте также:
Проекты на уроках физики: плюсы и минусы
Что такое радуга?
Почему море соленое?
Почему небо голубого цвета?
Применение на практике
Благодаря своим свойствам, сообщающиеся сосуды нашли широкое применение в различных технических и бытовых устройствах. Перечислим некоторые из них:
- измерители плотности,
- жидкостные манометры,
- определители уровня жидкости (водомерное стекло, к примеру),
- домкраты,
- гидравлические прессы,
- шлюзы,
- фонтаны,
- водопроводные башни и т.д.
Свойство сообщающихся сосудов реализуется не только в физике. Такая известная поговорка «Если где-то прибыло, значит где-то убыло» фактически напрямую связана со свойством сообщающихся сосудов и означает, что в окружающем нас мире всё взаимосвязано, а значит – стремится к равновесию. Когда человек смещает это равновесие в одну сторону, это немедленно сказывается в чём-то другом. Над этим стоит задуматься, не так ли?
Материал по физике на тему «Сообщающиеся сосуды» для 7 класса.
Методические советы учителям
- При изучении этой темы обязательно необходима демонстрация. Описанные в статье эксперименты обязательно нужно показать детям в живом исполнении.
- Желательно продемонстрировать принцип действия фонтана (это также довольно не сложно сделать своими руками).
- Обратите внимание учащихся на формулу для двух жидкостей – это обратная пропорция. На нескольких примерах поясните смысл обратной пропорциональности.
- Рассмотрите ситуацию с тремя жидкостями (решите соответствующую задачу).
- А вот действие шлюзов лучше всего продемонстрировать с помощью видео.
#ADVERTISING_INSERT#
Источник
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Тип урока: Урок изучения нового материала и первичного закрепления.
Дидактическая цель урока: создание условий для осознанного изучения нового материала и включение знаний учащихся в процесс познания.
Цель урока:
Образовательная
- сформировать представление о сообщающихся сосудах;
- выяснить, как будут располагаться поверхности однородной неоднородной и жидкости в сообщающихся сосудах;
- показать широкое применение сообщающихся сосудов в быту и технике;
- осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых умений, знаний;
- интересными формами урока способствовать усвоению основного материала, правильного образного мышления,
- отработать навыки работы с физическими приборами, умение ставить опыты.
Развивающая
- создать условия для развития творческих и исследовательских навыков,
формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; - развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности;
- решать тренировочные задачи;
- развивать навыки исследовательской деятельности, навыки самоконтроля, самоанализа.
Воспитательная
- способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия дляповышения интереса к изучаемому материалу.
Приобретаемые навыки детей:
- учащиеся учатся работать в группах, обобщать, сопоставлять, проводить исследования;
- развивают логическое мышление, память, речь, пространственное воображение;
- повышается уровень восприятия, осмысления и запоминания;
- воспитание внимательного отношения к окружающим, учебной дисциплине.
- подводить итоги своей работы, анализировать свою деятельность.
Формы организации работы детей: Индивидуальная, фронтальная, групповая, парная.
«Я – словечко, ты – словечко, будет песенка»
(диалог)«Я говорю, а ты молчишь»
(монолог)
Формы организации работы учителя:
- используется словесно- иллюстративный, репродуктивный, практический, проблемный методы, беседа-сообщение, метод письменного текущего контроля;
- проверка ранее изученного материала, организация восприятия новой информации
- постановка цели занятия перед учащимися;
- обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, модель сообщающихся сосудов, трубки одинакового и разного сечения, таблица, чайник, кофейник, лейка, презентация.
Знания – дети удивления и любопытства.
Луи де Бройль
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Подготовка к восприятию нового материала:
Учитель: Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни. Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самого себя. Как мы познаем сами себя. Как мы воспринимаем мир? Как мыслители или как художники? Сегодня мы организуем работу так, чтобы каждый проявил свои способности как мыслителя и как художника, приобрел навыки работы в коллективе. Покажем умения и навыки при изучении темы: «Сообщающиеся сосуды и их применение». (Слайд №1,2,3)
3. Постановка цели занятия перед учащимися:
- изучить устройство сообщающихся сосудов;
- применение их в быту и технике;
- обобщить знания, закрепить изученный материал;
- проверить и закрепить полученные знания.
4. Актуализация знаний учащихся
Проводим фронтальный опрос.
Учитель: Назовите физические величины и единицы измерения в системе СИ,
Р, S, F, h, r, p, m, g(Н, м2, Н, м, кг/м3, кг, Н/кг); (Слайд 4)
Учитель: По какой формуле рассчитывают давление жидкости на дно и стенки сосуда?
P=rgh.
Учитель: От каких величин и как зависит давление жидкости на дно сосуда?
Ученик: от высоты столба жидкости – h, и плотности ρ (прямо пропорциональная).
а). Чем больше плотность, тем больше давление, если высота столба жидкости не изменяется.
б). Если жидкость однородная, то чем больше высота столба жидкости h, тем больше р (Слайд 4)
Учитель: Сформулируйте закон Паскаля (Слайд 4)
Ученик: Давление, производимое на жидкость или газ, одинаково передается по всем направлениям.
Учитель: Почему пловец, нырнувший на большую глубину, испытывает боль в ушах? (Слайд 5)
Ученик:Давление в жидкости пропорционально глубине погружения.
Учитель: Для увеличения напора, под которым нефть поступает из скважины на поверхностьЗемли, на глубину по трубам насосами подается вода, которая, действуя на нефть, заставляет ее непрерывно подниматься вверх. Какой закон физики при этом используется? (Слайд 5).
Ученик: Закон Паскаля.
Учитель: Изменится ли давление воды на дно сосуда, если в него опустить кусок дерева так, что вода из сосуда не выливается? (Слайд 5)
Ученик: Давление увеличится, так как повысится уровень воды в сосуде.
Учитель: В сосудах изображённых находятся жидкости. В первом сосуде вода, во втором керосин. Одинаково ли давление на дно?
А) В 1 больше
Б) во 2 больше
В) одинаково? (Слайд 6)
Ученик: А) В 1 больше, так плотность воды больше плотности керосина
Учитель: В каком сосуде давление воды на дно больше? (Слайд №7)
А) в первом,
Б) во втором
В) одинаково.
Ученик: В) одинаково.
Учитель: Пластинки расположены в сосуде с водой. На какую пластинку давление жидкости больше? (Слайд №8)
А) на 1
Б) на 2
В) на 3
Ученик: В) на 2.
Учитель: Изменится ли давление жидкости на дно сосуда, если в сосуд погрузили деревянный брусок? (Слайд №9)
А) увеличится,
Б) не изменится,
В) уменьшится
Ученик: А) увеличится.
Учитель: Запишите формулу для расчёта давления твёрдых тел. (Слайд №10)
Запишите формулу для расчёта давления жидкости на дно и стенки сосуда.
Запишите формулу для расчёта высоты столба жидкости.
Ученик: P=rgh.; P=F/S; h= P/rg
5. Изложение нового материала:
Учитель: Ребята! Перед вами на столе чайник, лейка, кофейник, сосуды различной формы.
- Что общего у этих сосудов?
- Как они должны соединяться?
- Сколько может быть таких соединений?
Итак, сегодня на уроке мы будем говорить о сообщающихся сосудах. Запишите, пожалуйста, тему сегодняшнего урока. Учащиеся записывают тему урока.
Учитель: Какие сосуды мы можем назвать сообщающимися?
Ученик: сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости называются сообщающимися. (Слайд №11, 12)
Учитель: Мы разделились на группы, каждая группа выполняет задания, обобщает и сообщает классу свои выводы о свойствах сообщающихся сосудов.
Работа учащихся по группам
1 группа. Экспериментаторы. На демонстрационном столе приготовлено оборудование для проведения опыта. Группа экспериментаторов проводит эксперимент. Напоминаем правила техники безопасности.
Опыт 1. Две стеклянные трубки соединены шлангом с зажимом. В одну трубку наливают воду. Шланг перекрыт зажимом. Что будет с водой, если открыть зажим? (Слайд № 11)
Ученик: Когда зажим открывают, вода из одной трубки переливается в другую до тех пор, тех пор, пока давления на перегородку справа и слева не станут равными, тогда поверхности воды в обеих трубках сравняются. Сосуды, в которых жидкость может свободно перетекать из одного сосуда в другой, называются сообщающимися.
(Слайд № 12)
Опыт 2. Повторяют опыт с трубками разного сечения, формы. Зависит ли положение уровня жидкости в сообщающихся сосудах от ширины сосуда? (Слайд №13)
Вывод: Свободная поверхность однородной жидкости в сообщающихся сосудах любой формы и сечения находится на одном уровне, в сосудах любой ширины однородная жидкость устанавливается на одном уровне (Слайд №14, 15).
Учитель. А если мы в сообщающиеся сосуды нальем две несмешивающиеся жидкости разной плотности. Будут ли они располагаться на одном уровне? (Слайд № 16)
Эксперимент: один сосуд заполняется водой, другой маслом.
Опыт 3. Повторяют опыт, но в одну трубку наливают масло.
Учитель: Свободная поверхность разнородной жидкости в сообщающихся сосудах находится на разных уровнях. ( Слайд №16).
2 группа. Теоретики
Ученик Доказательство. Нальем в сосуд воду и масло. По закону Паскаля давление одинаковое, т.е. р1= р2. Давление воды определим по формуле р1 = r1gh1, а давление масла по формуле р2=r2gh2. Приравниваем их r1gh1 =r2gh2. Получим r1h1 =r2h2, или
r1/r2 =h2/ h1, Сравнили плотность масла с плотностью воды.
Вывод: Чем больше плотность жидкости, тем уровень ниже. Что и требовалось доказать.
(Слайд № 17)
Ученик: Мы знаем, что на одном и том же уровне по закону Паскаля давление во всех точках жидкости одинаковое, т.е. р1=р2. Давление p1=rgh1 и p2=rgh2. Приравниваем их
gh1=gh2.Сократим на r и g , получим h1 =h2
Учитель: Итак, какие выводы мы с вами сделаем по результатам работы экспериментаторов и теоретиков.
Ученик: В сообщающихся сосудах свободная поверхность покоящейся однородной жидкости находится на одном уровне.
В сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
В сосудах любой формы и ширины однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
Высоты столбов разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их плотностям. (Слайд № 18)
6. Закрепление изученного материала: (Слайд № 19, 20,21).
Учитель:
Фронтальный опрос.
Что вы сегодня узнали на уроке?
Какие сосуды называются сообщающимися?
Какие свойства сообщающихся сосудов мы знаем теперь.?
Применение их в быту ив технике
Решение задач: В.И. Лукашик №539, № 540, № 541,
7. Физическая пауза.
Прежде, чем приступить к решению задач, проведем “Гимнастику для глаз”.
- Зажмурьте глаза, а потом откройте их. Повторите 5 раз.
- Делайте круговые движения глазами: налево – вверх – направо – вниз – направо – вверх – налево – вниз. Повторите 10 раз.
- Вытяните вперёд руку. Следите взглядом за ногтем пальца, медленно приближая его к носу, а потом медленно отодвиньте обратно. Повторите 5 раз.
- Посмотрите в окно вдаль 1 минуту. (Слайд № 22).
8. Самопроверки знаний (Слайд № 23).
Тест (приложение 1)
Учитель: Ответы вам предлагаются, и вы сами можете оценить свою работу:
- 0 ошибок – 5
- 1-2 ошибки – 4
- 3-4 ошибки – 3
- 5 -6 ошибок – 2
9. 3 группа. Практики.
Практическое применение сообщающихся сосудов. (Слайд № 24).
Учащиеся подготовили сообщения.
Ученик 1. Принципе действия водомерного стекла. (Слайд № 25).
Ученик 2. Сообщения учащихся: Действие шлюза (Слайд № 26, 27,28).
Ученик 3. Принцип действия фонтана. (Слайд № 29, 30, 31, 32).
Ученик 4. Почему вода в чашке неиссякаема? (Слайд № 33).
Ученик 5. Устройство и принцип работы водопроводного крана. (Слайд № 25).
Учитель 6. Не зальёт ли лодку и не потонет ли она, если спустить её в воду? (Слайд № 35).
Ученик Отсек в лодке, и русло реки представляют собой сообщающиеся сосуды. Вода, вливающаяся в отсек, не дойдёт до края борта, а будет находиться на таком же уровне, как и в реке. Лодку не зальёт, и она будет плавать. (Слайд № 36).
10. Итог урока.
Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок, к подлинно научной теории и поучаствовали в своем открытии уже известного и открытого закона сообщающихся сосудов.
Я попрошу еще раз сделать общий вывод по нашему исследованию. Учащиеся дают ответы:
В сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
В сосудах любой формы и ширины однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
Высоты столбов разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их плотностям.
Все цели нашего исследования достигнуты. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими, наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.
11. Домашнее задание к следующему уроку. (Слайд 37)
§ 39; Упр.16 (1,2, задание 9 №1. стр. 95).
Предлагаю вам побыть учеными- экспериментаторами философами, писателями. При строительстве зданий возникает необходимость проверки горизонтальности некоторых линий.
- Первая группа – модель фонтана;
- Вторая группа – модель оросительной системы для огорода;
- Третья группа – модель системы водопровода;
- Четвертая группа – модель водомерной .
12. Рефлексия. (Слайд 38).
Ваше настроение в конце урока: Проанализируйте, пожалуйста, «движение» своих мыслей, чувств, ощущений, которые возникли у вас в течение урока:
- удивлён,
- безразличен,
- радостно восхищён,
- встревожен,
- раздражён,
- спокоен.
Учитель: Ребята! В заключение хочу сказать. Физик видит то, что видят все: предметы и явления. Он также как и все восхищается красотой и величием мира, но за этой всем доступной красотой ему открывается еще одна красота закономерностей в бесконечном разнообразии вещей и событий. Физику доступна редкая радость – понимать природу, и даже «беседовать» с ней. Мне хочется пожелать вам научиться понимать природу, и разговаривать с ней на одном языке.
Литература:
- А.В. Перышкин. Учебник физики 7 класс.
- А.В. Перышкин. Сборник задач по физике 7-9 класс.
- Марон А.Е., Е.А Марон Дидактический материал 7 класс.
- Марон А.Е., Е.А Марон Сборник качественных задач по физике. 7-9 класс.
- В.И. Лукашик Сборник задач по физике 7-9 класс.
- Интернет – ресурсы. (Слайд № 39).