В сообщающихся сосудах налиты вода спирт бензин
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
9. (2 балла) На графике представлена зависимость давления воды от глубины погружения в озеро. Определите давление воды на глубине 45 м.
10. (2 балла) С какой силой давит атмосфера на лист картона, длину которого 80 см, а ширина –
60 см? Атмосферное давление считать нормальном.
ЧАСТЬ С
11. (3 балла) Решите задачу, записав все формулы и расчёты, сделайте рисунок.
В сообщающихся сосудах находятся ртуть и вода (смотри рисунок). Высота столба воды 27,2 см. Какой высоты столб
керосина следует налить в левое колено, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне?
Контрольная работа № 5 по теме «Давление в жидкости и газе»
Вариант 11
ЧАСТЬ А Выберите один верный ответ.
1. В сообщающиеся сосуды налиты вода, керосин и ртуть. Жидкости находятся в равновесии. В каком сосуде налита ртуть?
1) в А и Б 2) в А 3) в Б 4) в В
2. В банку высотой 20 см налили жидкость. Определите плотность жидкости, если она оказывает давление на дно 2,7 кПа.
1) 0,135 г/см3 2) 0,135 кг/м3 3) 135 кг/м3 4) 1350 кг/м3
3. Переведите давление 755 мм рт. ст. в гПа.
1) 1006 гПа 2) 100 гПа 3) 755 гПа 4) 100641 гПа
4. О каком изменении атмосферного давления свидетельствует повышение уровня ртути в трубке Торричелли?
1) об уменьшении атмосферного давления
2) об увеличении атмосферного давления
3) ни о каком – между ними нет связи
4) ртуть не может перемещаться по трубке
5. На высоте 1,2 км над землей атмосферное давление оказалось равным
645 мм рт. ст. Чему оно равно в это время на земле?
1) 645 мм рт. ст. 3) 760 мм рт. ст.
2) 545 мм рт. ст. 4) 745 мм рт. ст.
6. Какая сила действует на больший поршень гидравлической машиной на рисунке?
1) 2 Н 3) 5000 Н
2) 2000 Н 4) 500 Н
7. На большую или на меньшую высоту сможет поднять поршневой насос
жидкость более тяжелую, чем вода?
1) на меньшую высоту 3) на любую высоту
2) на большую высоту 4) на ту же высоту
ЧАСТЬ В
8. (2 балла) Прочитайте текст и, согласуя его с рисунком, установите соответствия букв А, Б, В, Г и Д в тексте с цифрами на рисунке. Запишите ответ в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Гидравлический пресс состоит из двух цилиндров с соответственно большим и малым поршнями. Поршень А
в цилиндре Б приходится в движение рукояткой. При движении поршня А вверх в цилиндр Б входит масло из внешнего сосуда. При движении поршня вниз масло из цилиндра Б перетекает в цилиндр В.
Большой поршень Г, поднимаясь вверх, перемещает прикрепленную к нему платформу 6, на которую помещают обрабатываемый материал. Материал при этом сдавливается между платформой 6 и неподвижной платформой Д.
Решите задачи (запишите «Дано:», «СИ:», «Решение:», расчетные формулы, и сами расчёты)
9. (2 балла) На графике представлена зависимость давления воды от глубины погружения в озеро. Определите давление воды на глубине 120 м.
10. (2 балла) С какой силой давит атмосфера на лист картона, длину которого 80 см, а ширина –
60 см? Атмосферное давление считать нормальном.
ЧАСТЬ С
11. (3 балла) Решите задачу, записав все формулы и расчёты, сделайте рисунок.
В сообщающихся сосудах находятся ртуть и вода (смотри рисунок). Высота столба воды 34 см. Какой высоты столб
керосина следует налить в левое колено, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне?
Контрольная работа № 5 по теме «Давление в жидкости и газе»
Вариант 4
ЧАСТЬ А Выберите один верный ответ.
1. В сообщающихся сосудах налиты вода, спирт и бензин. В каком колене находится спирт?
1) в А 2) в Б 3) в В 4) в А и В
2. На какой глубине в реке давление равно 5 кПа?
1) 50 м 2) 0,5 м 3) 5 м 4) 5 см
3. Переведите давление 775 мм рт. ст. в гПа.
1) 1033 гПа 2) 103,3 гПа 3) 775 гПа 4) 103308 гПа
4. Столбик ртути в трубке Торричелли (смотри рисунок слева) поднялся (правый рисунок). Как изменилось атмосферное давление? Насколько оно изменилось?
1) уменьшилось на 20 гПа
2) увеличилось на 20 гПа
3) уменьшилось на 20 мм рт. ст.
4) увеличилось на 20 мм рт. рт.
5. В шахте глубиной 0,6 км атмосферное давление равно 790 мм рт. ст.
Чему оно равно в это время на земле?
1) 840 мм рт. ст. 2) 740 мм рт. ст. 3) 790 мм рт. ст. 4) 760 мм рт. ст.
6. Какая сила действует на тело, прессуемое гидравлической машиной на рисунке?
1) 2000 Н 3) 80 Н
2) 200 Н 4) 8000 Н
7. Можно ли выкачать поршневым насосом воду с глубины 20 м при нормальном атмосферном давлении?
1) можно, так как поршневой насос предназначен для подъема жидкости
2) можно, поскольку вода легче ртути.
3) нельзя, так как максимальная высота, на которую может подняться
вода под действием атмосферного давления, равна примерно 10 м.
4) нельзя, так как максимальная высота, на которую может подняться
вода под действием атмосферного давления, равна примерно 1 м.
ЧАСТЬ В
8. (2 балла) Прочитайте текст и, согласуя его с рисунком, установите соответствия букв А, Б, В, Г и Д в тексте с цифрами на рисунке. Запишите ответ в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Основная часть металлического манометра — согнутая в дугу металлическая трубка А, один конец которой закрыт. Другой конец трубки
посредством крана Б сообщается с сосудом, в котором измеряют давление. При увеличении давления трубка разгибается, и движение закрытого конца ее при помощи рычага В и зубчатки Г передается стрелке Д, движущейся
над шкалой прибора. При уменьшении давления трубка, благодаря своей упругости, возвращается в прежнее положение, а стрелка к нулевому делению шкалы.
Решите задачи (запишите «Дано:», «СИ:», «Решение:», расчетные формулы, и сами расчёты)
9. (2 балла) Каково давление воды снизу на тонкую пластину, расположенную так, как показано на рисунке?
10. (2 балла) С какой силой давит воздух на лист блокнота при нормальном атмосферном давлении? Длина листа 15 см, ширина 12 см.
ЧАСТЬ С
11. (3 балла) Решите задачу, записав все формулы и расчёты.
На рисунке изображена футбольная камера, соединенная с вертикально расположенной стеклянной трубкой. В камере и трубке находится керосин. На камеру положена лёгкая дощечка, а на нее — гиря массой 600 г. Высота столба керосина в трубке 50 см. Определите площадь соприкосновения дощечки с камерой. Ответ выразите в см2.
Контрольная работа № 5 по теме «Давление в жидкости и газе»
Вариант 8
ЧАСТЬ А Выберите один верный ответ.
1. В сообщающихся сосудах налиты вода, спирт и бензин. В каком колене находится вода?
1) в А 2) в Б 3) в В 4) в А и В
2. На какой глубине в реке давление равно 5 кПа?
1) 50 м 2) 0,5 см 3) 5 м 4) 50 см
3. Переведите давление 775 мм рт. ст. в гПа.
1) 775 гПа 2) 103,3 гПа 3) 1033 гПа 4) 103308 гПа
4. Столбик ртути в трубке Торричелли (смотри рисунок слева) поднялся (правый рисунок). Как изменилось атмосферное давление? Насколько оно изменилось?
1) увеличилось на 20 мм рт. рт.
2) уменьшилось на 20 мм рт. ст.
3) уменьшилось на 20 гПа
4) увеличилось на 20 гПа
5. В шахте глубиной 600 м атмосферное давление равно 790 мм рт. ст.
Чему оно равно в это время на земле?
1) 840 мм рт. ст. 2) 760 мм рт. ст. 3) 790 мм рт. ст. 4) 740 мм рт. ст.
| Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
Источник