От таких величин и как зависит давление жидкости на дно сосуда
Возьмем
цилиндрический сосуд с горизонтальным дном и вертикальными стенками,
наполненный жидкостью до высоты (рис. 248).
Рис. 248. В
сосуде с вертикальными стенками сила давления на дно равна весу всей налитой
жидкости
Рис. 249. Во
всех изображенных сосудах сила давления на дно одинакова. В первых двух сосудах
она больше веса налитой жидкости, в двух других — меньше
Гидростатическое
давление в каждой точке дна сосуда будет одно и то же:
.
Если
дно сосуда имеет площадь , то сила давления жидкости на дно
сосуда ,
т. е. равна весу жидкости, налитой в сосуд.
Рассмотрим
теперь сосуды, отличающиеся по форме, но с одинаковой площадью дна (рис. 249).
Если жидкость в каждом из них налита до одной и той же высоты , то давление на
дно . во
всех сосудах одно и то же. Следовательно, сила давления на дно, равная
,
также
одинакова во всех сосудах. Она равна весу столба жидкости с основанием, равным
площади дна сосуда, и высотой, равной высоте налитой жидкости. На рис. 249 этот
столб показан около каждого сосуда штриховыми линиями. Обратите внимание на то,
что сила давления на дно не зависит от формы сосуда и может быть как больше,
так и меньше веса налитой жидкости.
Рис. 250.
Прибор Паскаля с набором сосудов. Сечения одинаковы у всех сосудов
Рис. 251.
Опыт с бочкой Паскаля
Этот
вывод можно проверить на опыте при помощи прибора, предложенного Паскалем (рис.
250). На подставке можно закреплять сосуды различной формы, не имеющие дна.
Вместо дна снизу к сосуду плотно прижимается подвешенная к коромыслу весов
пластинка. При наличии жидкости в сосуде на пластинку действует сила давления,
которая отрывает пластинку, когда сила давления начнет превосходить вес гири,
стоящей на другой чашке весов.
У
сосуда с вертикальными стенками (цилиндрический сосуд) дно открывается, когда
вес налитой жидкости достигает веса гири. У сосудов другой формы дно
открывается при той же самой высоте столба жидкости, хотя вес налитой воды
может быть и больше (расширяющийся кверху сосуд), и меньше (суживающийся сосуд)
веса гири.
Этот
опыт приводит к мысли, что при надлежащей форме сосуда можно с помощью
небольшого количества воды получить огромные силы давления на дно. Паскаль
присоединил к плотно законопаченной бочке, налитой водой, длинную тонкую
вертикальную трубку (рис. 251). Когда трубку заполняют водой, сила
гидростатического давления на дно становится равной весу столба воды, площадь
основания которого равна площади дна бочки, а высота равна высоте трубки.
Соответственно увеличиваются и силы давления на стенки и верхнее днище бочки.
Когда Паскаль заполнил трубку до высоты в несколько метров, для чего потребовалось
лишь несколько кружек воды, возникшие силы давления разорвали бочку.
Как
объяснить, что сила давления на дно сосуда может быть, в зависимости от формы
сосуда, больше или меньше веса жидкости, содержащейся в сосуде? Ведь сила,
действующая со стороны сосуда на жидкость, должна уравновешивать вес жидкости.
Дело в том, что на жидкость в сосуде действует не только дно, но и стенки
сосуда. В расширяющемся кверху сосуде силы, с которыми стенки действуют на
жидкость, имеют составляющие, направленные вверх: таким образом, часть веса
жидкости уравновешивается силами давления стенок и только часть должна быть
уравновешена силами давления со стороны дна. Наоборот, в суживающемся кверху
сосуде дно действует на жидкость вверх, а стенки — вниз; поэтому сила давления
на дно оказывается больше веса жидкости. Сумма же сил, действующих на жидкость
со стороны дна сосуда и его стенок, всегда равна весу жидкости. Рис. 252
наглядно показывает распределение сил, действующих со стороны стенок на
жидкость в сосудах различной формы.
Рис. 252.
Силы, действующие на жидкость со стороны стенок в сосудах различной формы
Рис. 253. При
наливании воды в воронку цилиндр поднимается вверх.
В
суживающемся кверху сосуде со стороны жидкости на стенки действует сила,
направленная вверх. Если стенки такого сосуда сделать подвижными, то жидкость
поднимет их. Такой опыт можно произвести на следующем приборе: поршень
неподвижно закреплен, и на него надет цилиндр, переходящий в вертикальную
трубку (рис. 253). Когда пространство над поршнем заполняется водой, силы
давления на участках и стенок цилиндра поднимают цилиндр
вверх.
Источник
Æèäêîñòè (è ãàçû) ïåðåäàþò ïî âñåì íàïðàâëåíèÿì íå òîëüêî âíåøíåå äàâëåíèå, íî è òî äàâëåíèå, êîòîðîå ñóùåñòâóåò âíóòðè íèõ áëàãîäàðÿ âåñó ñîáñòâåííûõ ÷àñòåé.
Äàâëåíèå, îêàçûâàåìîå ïîêîÿùåéñÿ æèäêîñòüþ, íàçûâàåòñÿ ãèäðîñòàòè÷åñêèì.
Ïîëó÷èì ôîðìóëó äëÿ ðàñ÷åòà ãèäðîñòàòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ æèäêîñòè íà ïðîèçâîëüíîé ãëóáèíå h (â îêðåñòíîñòè òî÷êè A íà ðèñóíêå).
Ñèëà äàâëåíèÿ, äåéñòâóþùàÿ ñî ñòîðîíû âûøåëåæàùåãî óçêîãî ñòîëáà æèäêîñòè, ìîæåò áûòü âûðàæåíà äâóìÿ ñïîñîáàìè:
1) êàê ïðîèçâåäåíèå äàâëåíèÿ p â îñíîâàíèè ýòîãî ñòîëáà íà ïëîùàäü åãî ñå÷åíèÿ S:
2) êàê âåñ òîãî æå ñòîëáà æèäêîñòè, ò. å. ïðîèçâåäåíèå ìàññû m æèäêîñòè íà óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ:
F=mg. (1.28)
Ìàññà æèäêîñòè ìîæåò áûòü âûðàæåíà ÷åðåç åå ïëîòíîñòü p è îáúåì V:
m = pV, (1.29)
à îáúåì — ÷åðåç âûñîòó ñòîëáà è ïëîùàäü åãî ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ:
V=Sh. (1.30)
Ïîäñòàâëÿÿ â ôîðìóëó (1.28) çíà÷åíèå ìàññû èç (1.29) è îáúåìà èç (1.30), ïîëó÷èì:
F = pVg=pShg. (1.31)
Ïðèðàâíèâàÿ âûðàæåíèÿ (1.27) è (1.31) äëÿ ñèëû äàâëåíèÿ, ïîëó÷èì:
pS = pSkg.
Ðàçäåëèâ îáå ÷àñòè ïîñëåäíåãî ðàâåíñòâà íà ïëîùàäü S, íàéäåì äàâëåíèå æèäêîñòè íà ãëóáèíå h:
p = phg.
Ýòî è åñòü ôîðìóëà ãèäðîñòàòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ.
Ãèäðîñòàòè÷åñêîå äàâëåíèå íà ëþáîé ãëóáèíå âíóòðè æèäêîñòè íå çàâèñèò îò ôîðìû ñîñóäà, â êîòîðîì íàõîäèòñÿ æèäêîñòü, è ðàâíî ïðîèçâåäåíèþ ïëîòíîñòè æèäêîñòè, óñêîðåíèÿ ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ è ãëóáèíû, íà êîòîðîé îïðåäåëÿåòñÿ äàâëåíèå.
Âàæíî åùå ðàç ïîä÷åðêíóòü, ÷òî ïî ôîðìóëå ãèäðîñòàòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ ìîæíî ðàññ÷èòûâàòü äàâëåíèå æèäêîñòè, íàëèòîé â ñîñóä ëþáîé ôîðìû, â òîì ÷èñëå, äàâëåíèå íà ñòåíêè ñîñóäà, à òàêæå äàâëåíèå â ëþáîé òî÷êå æèäêîñòè, íàïðàâëåííîå ñíèçó ââåðõ, ïîñêîëüêó äàâëåíèå íà îäíîé è òîé æå ãëóáèíå îäèíàêîâî ïî âñåì íàïðàâëåíèÿì.
Ãèäðîñòàòè÷åñêèé ïàðàäîêñ .
Ãèäðîñòàòè÷åñêèé ïàðàäîêñ — ÿâëåíèå, çàêëþ÷àþùååñÿ â òîì, ÷òî âåñ æèäêîñòè, íàëèòîé â ñîñóä, ìîæåò îòëè÷àòüñÿ îò ñèëû äàâëåíèÿ æèäêîñòè íà äíî ñîñóäà.
 äàííîì ñëó÷àå ïîä ñëîâîì «ïàðàäîêñ» ïîíèìàþò íåîæèäàííîå ÿâëåíèå, íå ñîîòâåòñòâóþùåå îáû÷íûì ïðåäñòàâëåíèÿì.
Òàê, â ðàñøèðÿþùèõñÿ êâåðõó ñîñóäàõ ñèëà äàâëåíèÿ íà äíî ìåíüøå âåñà æèäêîñòè, à â ñóæàþùèõñÿ — áîëüøå.  öèëèíäðè÷åñêîì ñîñóäå îáå ñèëû îäèíàêîâû. Åñëè îäíà è òà æå æèäêîñòü íàëèòà äî îäíîé è òîé æå âûñîòû â ñîñóäû ðàçíîé ôîðìû, íî ñ îäèíàêîâîé ïëîùàäüþ äíà, òî, íåñìîòðÿ íà ðàçíûé âåñ íàëèòîé æèäêîñòè, ñèëà äàâëåíèÿ íà äíî îäèíàêîâà äëÿ âñåõ ñîñóäîâ è ðàâíà âåñó æèäêîñòè â öèëèíäðè÷åñêîì ñîñóäå.
Ýòî ñëåäóåò èç òîãî, ÷òî äàâëåíèå ïîêîÿùåéñÿ æèäêîñòè çàâèñèò òîëüêî îò ãëóáèíû ïîä ñâîáîäíîé ïîâåðõíîñòüþ è îò ïëîòíîñòè æèäêîñòè: p = pgh (ôîðìóëà ãèäðîñòàòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ æèäêîñòè). À òàê êàê ïëîùàäü äíà ó âñåõ ñîñóäîâ îäèíàêîâà, òî è ñèëà, ñ êîòîðîé æèäêîñòü äàâèò íà äíî ýòèõ ñîñóäîâ, îäíà è òà æå. Îíà ðàâíà âåñó âåðòèêàëüíîãî ñòîëáà ABCD æèäêîñòè: P = oghS, çäåñü S — ïëîùàäü äíà (õîòÿ ìàññà, à ñëåäîâàòåëüíî, è âåñ â ýòèõ ñîñóäàõ ðàçëè÷íû).
Ãèäðîñòàòè÷åñêèé ïàðàäîêñ îáúÿñíÿåòñÿ çàêîíîì Ïàñêàëÿ — ñïîñîáíîñòüþ æèäêîñòè ïåðåäàâàòü äàâëåíèå îäèíàêîâî âî âñåõ íàïðàâëåíèÿõ.
Èç ôîðìóëû ãèäðîñòàòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ ñëåäóåò, ÷òî îäíî è òî æå êîëè÷åñòâî âîäû, íàõîäÿñü â ðàçíûõ ñîñóäàõ, ìîæåò îêàçûâàòü ðàçíîå äàâëåíèå íà äíî. Ïîñêîëüêó ýòî äàâëåíèå çàâèñèò îò âûñîòû ñòîëáà æèäêîñòè, òî â óçêèõ ñîñóäàõ îíî áóäåò áîëüøå, ÷åì â øèðîêèõ. Áëàãîäàðÿ ýòîìó äàæå íåáîëüøèì êîëè÷åñòâîì âîäû ìîæíî ñîçäàâàòü î÷åíü áîëüøîå äàâëåíèå.  1648 ã. ýòî î÷åíü óáåäèòåëüíî ïðîäåìîíñòðèðîâàë Á. Ïàñêàëü. Îí âñòàâèë â çàêðûòóþ áî÷êó, íàïîëíåííóþ âîäîé, óçêóþ òðóáêó è, ïîäíÿâøèñü íà áàëêîí âòîðîãî ýòàæà, âûëèë â ýòó òðóáêó êðóæêó âîäû. Èç-çà ìàëîé òîëùèíû òðóáêè âîäà â íåé ïîäíÿëàñü äî áîëüøîé âûñîòû, è äàâëåíèå â áî÷êå óâåëè÷èëîñü íàñòîëüêî, ÷òî êðåïëåíèÿ áî÷êè íå âûäåðæàëè, è îíà òðåñíóëà.
Источник
Конспект урока «Давление в жидкости и газе. Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда», Физика 7 класс.
Автор: Ильина Инга Викторовна
учитель физики
Тема урока: Давление в жидкости и газе. Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда.
Тип урока: урок изучения нового материала
Оборудование: компьютер, набор демонстрационного оборудования «Давление в жидкости», видеоролики и презентации.
Учащиеся владеют:
регулятивными УУД:
– формулировать вопросы по теме на основе опорных слов;
познавательными УУД;
– выделять и структурировать информацию, существенную для решения проблемы, под руководством учителя;
личностные УУД:
– осуществляют рефлексию своего отношения к содержанию темы по заданному алгоритму.
У учащиеся недостаточно сформированы:
коммуникативные УУД:
– эффективно сотрудничать, осуществляя взаимопомощь и взаимоконтроль.
Цели урока: познакомить учащихся с понятием давления в жидкости и газе, выяснить от чего оно зависит и как его можно рассчитать.
Задачи:
образовательные: расширить представление о давлении в жидкости газе;
развивающие: формирование УУД у учащихся при решении задач;
воспитательные: политехническое воспитание через изучение способов измерения давления, уважение труда и точки зрения одноклассников.
План урока:
Мотивационно-целевой этап
Ориентировочный этап
Поисково-исследовательский этап
Практический этап
Рефлексивно-оценочный этап
Мотивационно-целевой этап
Учитель. Здравствуйте ребята! Сегодня мы свами продолжим знакомиться с понятием ДАВЛЕНИЕ. Давайте для начала вспомним то что мы уже знаем о давлении.
Проводится фронтальный опрос.
От чего зависит давление тела на поверхность? (F, S)
Назовите формулу для расчета давления тела на поверхность. (p=F/S)
Чем создается давление газа в сосуде? (ударами молекул о стенки сосуда)
Как можно изменить давление газа в сосуде? (изменить: объем сосуда, температуру газа, количество молекул в сосуде)
Как передается давление в жидкостях и газах? (без изменений во всех направлениях, закон Паскаля)
Как передается давление в твердых телах? (в направлении действия силы)
Учащиеся заполняют таблицу «Знаю. Хочу знать. Узнал», графу «Знаю».
Учитель. А теперь давайте перейдем к новой теме. Для этого проведём небольшой опыт.
Демонстрирует опыт: Сосуд, заполненный водой, имеет три отверстия, на разных уровнях. Отверстия закрыты пробками. Если убрать пробки, то образуется три струи с разным напором воды.
Учитель.Сформулируйте вопросы, которые у вас возникают в результате наблюдения и запишите их в таблицу в графе «Хочу знать».
Ученики записывают вопросы: Почему струи воды на разных уровнях имеют разный напор? От чего зависит давление в жидкости на разных уровнях? Как рассчитать давление в жидкости?
Учитель.Исходя из ваших вопросов, сформулируем тему нашего урока.
Ученики совместно с учителем формулируют тему урока.
Ориентировочный этап
Учитель. Давайте подумаем, где мы можем найти информацию для ответа на те вопросы, которые вы записали.
Ученики отвечают, что информацию можно найти в учебнике, в энциклопедии, интернете, спросить у учителя, провести эксперимент.
Учитель. Хорошо. Предлагаю вам следующий порядок работы: каждый из вас получит задание – провести эксперимент и объяснить его.
Ученики соглашаются с предложенным порядком работы.
Поисково-исследовательский этап
Учитель выдает каждому задание с описанием опыта. Инструктирует по ходу работы.
Ученики знакомятся с опытом, проводят его, демонстрируют и объясняют результаты одноклассникам.
Опыт 1. Наливаем воду в стеклянную трубку, дно которой закрыто резиновой плёнкой. Под действием веса жидкости дно трубки прогнётся. При этом, чем выше столб жидкости, тем больше деформация резиновой плёнки. Вода в трубке находится в равновесии, значит, сила тяжести, и сила упругости уравновешивают друг друга.
Опыт 2. Трубку с водой опускаем в сосуд, наполненный водой. Замечаем, по мере погружения трубки резиновая плёнка постепенно выпрямляется. Как только уровни воды в трубке и сосуде совпадут, плёнка будет полностью выпрямлена.
Как можно объяснить, что теперь нет деформации резиновой плёнки? (Это означает, что силы, действующие на плёнку, одинаковы с двух сторон)
Опыт 3. Такая же труба, только с боковым отверстием, которое закрыто резиновой плёнкой. Результат погружения: плёнка выпрямляется, как только уровни воды в сосуде и трубке будут одинаковыми. (Это означает, что силы, действующие на плёнку, одинаковы с двух сторон)
Опыт 4. Трубка с водой, дно может отпадать. При погружении в воду, как только уровни воды в трубке и сосуде совпадают, дно отпадает под действием силы тяжести.
Вывод: внутри жидкости существует давление и на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям; с глубиной давление увеличивается.
Учитель просит зафиксировать результаты опытов, которые являются ответами на поставленные вопросы, задавать вопросы если, что то, не ясно.
Ученики записывают в полученную информацию в тетрадь, задают при необходимости вопросы.
Учитель.Мы узнали, что давление зависит от плотности жидкости и от глубины погружения или от высоты столба жидкости. Теперь рассмотрим, как можно рассчитать давление жидкости на дно и стенки сосуда. Решим задачу для сосуда, который имеет форму параллелепипеда, например аквариум или бассейн.
Ученики совместно с учителем выводят формулу для расчёта давления на дно и стенки сосуда.
Задача 1. Рассчитайте давление, которое производит вода высотой 50см на дно аквариума.
СИ
Решение:
h = 50см
ρ = 1
g = 9,8
0,5м
1000
1. p = , где F=P
2. P = g •m, где m=ρ•V, V=S•h; P = g • ρ•V
3. p = = =g •ρ•h
4.[p]= []= []=[Па]
5.p =9,8•1000•0,5=4900(Па) ≈ 5000(Па)
p –?
Из формулы давления жидкости на дно и стенки сосуда следует, что это давление зависит от таких физических величин как плотность вещества и высота столба жидкости (глубина): чем больше плотность и высота столба жидкости, тем больше давление.
Практический этап
Учитель. Ребята, давайте обобщим полученные знания. Для этого ответим на несколько вопросов.
Как меняется давление в жидкости с глубиной погружения? (с увеличением глубины давление в жидкости возрастает)
Одинаковое ли давление действует в разных направлениях в жидкости на одном и том же уровне? (да)
Зависит ли давление жидкости на дно сосуда от площади дна? (нет)
От чего зависит давление жидкости на дно и стенки сосуда? (от плотности жидкости и высоты столба жидкости)
Ученики отвечают на вопросы.
Учитель дает ученикам решить задачу на применение формулы для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда, показывает алгоритм решения.
Задача 2. Рассчитайте давление, которое производит нефть высотой 150см на дно бака.
СИ
Решение:
h = 150см
ρ = 0,8
g = 9,8
1,5м
800
1. p=g •ρ•h
2. [p]= []= []=[Па]
3.p =9,8•800•1,5=11760(Па) ≈ 12000(Па)
p –?
Ученики решают задачу по алгоритму.
Рефлексивно-оценочный этап
Учитель. А теперь давайте подведем итоги. Заполните в вашей таблице графу «Узнал» и определите получили ли вы ответы на все поставленные вопросы.
Ученики заполнят таблицу и оценивают степень достижения цели урока.
Учитель задает домашнее задание (§39, §40, упр. 17) и дает инструкции по его выполнению. Ученики записывают домашнее задание и слушают инструкции учителя.
Источник
Разработки уроков (конспекты уроков)
Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)
Физика
Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
Тип урока: Урок открытия и первичного закрепления знаний.
Цель урока: получить выражение для расчёта давления жидкости на дно и стенки сосуда; проверка качества знаний учащихся при решении задач.
Задачи урока:
- Предметные: углубить и закрепить знания о давлении жидкости.
- Метапредметные: продолжить развивать внимание, память, логическое мышление, умение делать выводы.
- Личностные: способствовать формированию научного мировоззрения, активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся, содействовать формированию самостоятельности, воспитанию интереса к предмету.
Оборудование к уроку: компьютер, видеопроектор, интерактивная доска, два стакана с водой, цилиндрические сосуды с основаниями различной площади, деревянный брусок, камень, два одинаковые пластмассовые груза, широкий сосуд, аквариум, удочка, каточки с заданиями, учебник по физике.
Ход урока
1.Организационный момент.
2. Актуализация имеющихся знаний.
Взаимопроверка в парах по вопросам. Слайд 1
- Чем отличается процесс передачи давления в жидкости и газе от передачи давления твёрдыми телами? (давление твёрдыми телами передаётся в направлении действия силы, в жидкости и газе по всем направлениям одинаково)
- Сформулируйте закон Паскаля. (давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку без изменений во всех направлениях)
- Мальчик выдувает мыльные пузыри. Почему они принимают форму шара? (они приобретают форму шара, так как давление в газе, согласно закону Паскаля передаётся одинаково по всем направлениям)
- От чего зависит давление газа? (от объёма, массы и температуры газа)
- Для космонавтов пищу изготавливают в полужидком виде и помещают в тюбики с эластичными стенками. Что помогает космонавтам выдавливать пищу из тюбиков? (Закон Паскаля)
- Почему взрыв снаряда под водой губителен для живущих в воде организмов? (давление взрыва в жидкости, согласно закону Паскаля, передаётся одинаково по всем направлениям, и от этого животные могут погибнуть)
- Почему пловец, нырнувший на большую глубину, испытывает боль в ушах? (с глубиной давление увеличивается; пловец испытывает боль в ушах, так как вода с большой силой давит на барабанные перепонки)
3. Открытие нового знания. Слайд 2
В три сосуда с одинаковой площадью дна, стоящие на столе, налили воды до одного уровня
1) В каком сосуде масса воды больше? Меньше?
2) Одинаковым ли будет давление воды на дно сосудов?
Вы уверены? Как рассчитать давление жидкости на дно сосуда? (Затруднение).
- Какая цель нашего урока? (Узнать, как рассчитать давление жидкости на дно сосуда)
- Какая тема урока? (Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда) Слайд 3
Учащиеся записывают тему к себе в тетрадь.
Попытаемся вывести формулу для расчёта этого давления. Но какую же форму сосуда нам надо выбрать для расчёта нашей формулы? Я предлагаю взять форму прямоугольного параллелепипеда.
Для того чтобы упростить вывод формулы для расчета давления на дно и стенки сосуда, удобнее всего использовать сосуд в форме прямоугольного параллелепипеда (Рис. 2).
Рис. 2. Сосуд для расчета давления жидкости
Площадь дна этого сосуда – S, его высота – h. Предположим, что сосуд наполнен
жидкостью на всю высоту h. Чтобы определить давление на дно, нужно силу,
действующую на дно, разделить на площадь дна. В нашем случае сила – это вес жидкости P, находящейся в сосуде
Поскольку жидкость в сосуде неподвижна, ее вес равен силе тяжести, которую можно вычислить, если известна масса жидкости m.
P = mg
Напомним, что символом g обозначено ускорение свободного падения.
Для того чтобы найти массу жидкости, необходимо знать ее плотность ρ и объем V
m = ρV
Объем жидкости в сосуде мы получим, умножив площадь дна на высоту сосуда
V = Sh
Эти величины изначально известны. Если их по очереди подставить в приведенные выше формулы, то для вычисления давления получим следующее выражение:
В этом выражении числитель и знаменатель содержат одну и ту же величину S – площадь дна сосуда. Если на нее сократить, получится искомая формула для расчета давления жидкости на дно сосуда:
p = ρgh
Итак, для нахождения давления необходимо умножить плотность жидкости на величину ускорения свободного падения и высоту столба жидкости.
Полученная выше формула называется формулой гидростатического давления. Согласно этой формуле гидростатическое давление не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость и от площади его сечения. Оно зависит от высоты столба жидкости и от плотности жидкости.
Возвратимся к нашему вопросу: Одинаковым ли будет давление воды на дно сосудов? (одинаковым)
Данная формула позволяет найти давление на дно сосуда. А как рассчитать давление на боковые стенки сосуда? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, что на прошлом уроке мы установили, что давление на одном и том же уровне одинаково во всех направлениях. Это значит, давление в любой точке жидкости на заданной глубине h может быть найдено по той же формуле.
Возвратимся к нашему вопросу: Одинаковым ли будет давление воды на дно сосудов?
4. Физминутка (под медленную, спокойную мелодию)
– Я предлагаю вам, ребята, выполнить дыхательную гимнастику:
1-е упр. Набрать воздух в лёгкие (вдыхаем медленно, но как можно больше воздуха),
Медленно выдохнуть
2-е упр. Руки медленно поднимаем вверх и делаем (одновременно) глубокий вдох.
Руки опускаем – выдох.
3-е упр. Глубоко вдохнуть, садясь за парту, медленно выдыхаем (гимнастика проводится под спокойную музыку).
– Сейчас вы выполнили дыхательную гимнастику, которую врачи рекомендуют проводить 3-4 раза в день.
– А какой физический закон лежит в основе дыхательной гимнастики, как он называется? (в основе дыхательной гимнастики лежит закон Паскаля)
5. Закрепление материала.
Решение задач.
а) Проведение игры «рыбалка»
Качественные задачи:
- Куда бы вы перелили сок из литровой банки, чтобы его давление на дно сосуда стало больше: в пятилитровую кастрюлю или в литровую бутылку? (в литровую бутылку)
- Какие из жидкостей: вода или керосин оказывает меньшее давление на дно сосудов одной формы, если объёмы жидкостей одинаковы? (керосин)
- Как изменится давление воды на дно доверху наполненного стакана, если в воду опустить камень? (не изменится)
- В цилиндрический сосуд, частично наполненный водой, опустили деревянный брусок. Как изменится давление воды на дно сосуда? (увечится)
- Два одинаковых предмета были опущены в цилиндрические сосуды с основаниями различной площади. В цилиндрических сосудах уровень воды до погружения предмета одинаков. В каком сосуде гидростатическое давление больше? (в сосуде меньшей площади)
Ответы на задачи подтверждаются опытами.
б) Расчётные задачи:
- упр. 17(2)
- Определите высоту столба керосина, который оказывает давление на дно сосуда равное 8 кПа. Слайд 4
Самостоятельная работа по решению задачи упр.17(1) по рядам?
6. Подведение итогов урока. Рефлексия.
Подведём итоги.
Давайте вспомним, что сегодня делали на уроке, что узнали?
Мне очень важно, с каким настроением вы уходите с урока. Поэтому я прошу вас заполнить лист самоанализа, который находится столах у каждого из вас.
Лист самоанализа (нужное подчеркнуть)
Чувствую вдохновение, подавленность .
Интересно, неинтересно.
Не устал(ла), устал(ла).
Доволен(довольна), недоволен(недовольна).
Вызвало затруднения(перечислить)…
7. Домашнее задание. Слайд 5
п. 40, упр.17(3), задания на с.118
Источник