Задачи по физике 7 класс давление на стенки сосудов
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
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Масловопристанская средняя общеобразовательная школа
Шебекинского района Белгородской области»
Технологическая карта урока
Учитель: Зубкова Людмила Ивановна
Учебный предмет: физика.
Класс: 7
Тема урока: «Расчёт давления на дно и стенки сосуда».
Цели урока: организовать деятельность учащихся по изучению зависимости давления в жидкости от высоты столба жидкости и её плотности, а также деятельность по первичному закреплению полученных знаний, показать связь изучаемой темы с жизнью.
Задачи урока:
Получение новых знаний о давлении на основе имеющихся (давление твёрдого тела и давление газа). В ходе выполнения эксперимента установить зависимость давления жидкости от высоты и плотности жидкости.
Развитие речевых навыков, способностей к анализу, умение делать вывод. Способность к точному измерению, вычислению.
Продолжить формирование умения решать качественные задачи.
Развитие умения работать в группе, выслушивать товарищей, уважать мнение других, стремление к познанию мира.
Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.
Оборудование урока:
Демонстрационное и лабораторное оборудование:1) сосуд с отверстиями на разной высоте; 2)поддон для воды; 3) стакан с водой; 4) стакан с маслом; 5) колбы; 6) мензурки.
Технические средства обучения:
1) компьютер 2) мультимедийный проектор; 3 ) презентация по теме урока; 4) рабочая карта урока.
Демонстрации на уроке:
Напор жидкости на разных уровнях;
Зависимость давления жидкости от плотности жидкости.
Фронтальный эксперимент:
1. Зависимость давления жидкости на дно сосуда от его площади.
Ход урока
Этап урока
Деятельность учителя
Деятельность ученика
Используемые методы, приемы, формы
Формируемые УУД
1.Организационный момент
Приветствие учащихся.
Вовлечение учащихся в деятельность. Комментирует, что
на партах учащихся лежат рабочая карта урока, в которой представлены виды деятельности на уроке, критерии выставления оценок, таблица плотностей, тетради, лабораторное оборудование для фронтального эксперимента.
Словесные методы
Личностные. Познавательные
2. Актуализация опорных знаний.
Предлагает учащимся вспомнить материал, пройденный ранее, выполняя физический диктант. (презентация. слайд № 1)
Отвечают на вопросы физического диктанта.
В соответствии с критериями оценивают себя; выставляют оценку за физический диктант в рабочую карту урока.
Физический диктант
Познавательные и регулятивные.
3.Мотивационный этап.
Организует беседу, выдвигая учебную проблему.
1. Вы уже знаете, что твердые тела, жидкости и газы оказывают давление.
От чего зависит давление твердых тел?
2. От чего зависит давление газов?
3. Знаете, что внутри жидкости существует давление. Как оно изменяется с глубиной?
4. Известно ли вам от чего зависит давление жидкости ?
Нужно ли знать людям, чему равно давление на разных глубинах, на дно и стенки сосуда? (Выслушает ответы)
Просит выдвинуть предположение о теме урока .
5.Что значит «рассчитать» давление?
6. Что необходимо знать, чтобы выполнить вычисления?
7. Какими способами можно получить формулу?
8.Что вы должны узнать на уроке? Ставим цель нашего урока.
Подводит итог беседы.
Итак, чтобы решить проблему
«От чего зависит давление жидкости на дно и стенки сосуда?», составим план ее решения, я вам в этом помогу. Предлагаю план, если учащиеся самостоятельно затрудняются его составить.
(презентация. слайд № 4)
Учащиеся отвечают на вопросы. Слушают.
Осуществляют поиск смысла своей деятельности.
Определяют тему и цель урока с помощью учителя, определяют план решения учебной задачи, следующей из проблемы.
1)Учащиеся формулируют и записывают в тетради тему урока. (презентация. слайд № 2)
2) Формулируют цель урока. (презентация. слайд № 3)
Проблемный метод. Фронтальная беседа.
Познавательные и регулятивные.
4. Изучение нового материала.
Посмотрим на рис.1 (презентация. слайд № 5).
В цилиндрический сосуд налита вода. Вода находится в покое.
Какой слой жидкости давит на точку А, на точку В? (Выслушает ответы).
«Верховным судьей всякой физической теории является опыт», – говорил академик Л.Д. Ландау. Обратимся и мы к опыту.
Сделайте вывод из опыта о давлении на стенки сосуда.
От чего еще зависит давление жидкости?
Сравните давление в сосудах и
сделайте вывод. Записать его в тетрадь.
Запишем итоговый вывод (презентация. слайд № 7).
в виде математической формулы.
Приступаем к её выводу.
Показывает на рис 3. сосуд, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда. (презентация. слайд № 8).
Представьте, что это аквариум, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, в котором налита вода. Попытаемся определить давление жидкости на дно аквариума.
Организует беседу по вопросам:
– Запишите формулу для расчета давления?
– Чему равна сила, с которой жидкость давит на дно ?
-Как найти массу жидкости в сосуде?
_ Исходя из формы сосуда как найти объем жидкости в сосуде?
Производим подстановки
(см. соответствующие ступеньки «лесенки»),
получаем окончательную формулу.
Вопрос: Объясните, что нужно знать, чтобы рассчитать давление жидкости на дно и стенки сосуда? Берем в «рамку» окончательную формулу. Объясните физические величины, входящие в формулу и их единицы в СИ
Отвечают на вопросы.
Первый ученик показывает демонстрационный опыт №1.
В стакане из пластмассовой бутылки проделаны отверстия на разной высоте, закрытой вставленными в них спичками. Наливает подкрашенную воду в сосуд и вытаскивает спички.
Все наблюдают картину, показанную на рис. 2.
(презентация. слайд № 5).
Учащиеся делают вывод:
Давление зависит от высоты столба жидкости, от глубины.
Записывают вывод в тетрадь.
Второй ученик показывает демонстрационный
опыт № 2.
Берет 2 сосуда одинаковой формы (две одинаково отрезанные сверху пластмассовые бутылки) на одинаковом расстоянии от верха в них проделаны отверстия, закрытыми спичками. В один сосуд наливает подсолнечное масло, в другой – воду до того же уровня. Располагает сосуды рядом и одновременно открывает отверстия, вынимая спички.
Учащиеся наблюдают картину, изображенную на рис.3 .
(презентация. слайд № 6).
Делают вывод из опыта № 2: Давление зависит от плотности жидкости.
Учащиеся записывают формулы на доске и в тетради.
( см. приложение 2.)
Записывают и анализируют окончательную формулу.
Расшифровывают её: называя физические величины и единицы их измерения.
(презентация. слайд № 9).
Эвристическая беседа, демонстрационный эксперимент, презентация.
Используется прием вывода формулы в виде структурно-логической схемы «лесенка».
Познавательные. Коммуникативные.
5. Закрепление изученного материала.
Выполните эксперимент и докажите:
«Зависит ли давление жидкости на дно сосуда от его площади ».
Ход выполнения эксперимента:
Вам даны 2 сосуда с разной площадью дна: колба и мензурка. Высота столба жидкости (воды) в сосудах одинакова. Используя таблицу плотностей и полученную формулу, определите давление жидкости на дно в данных сосудах. Сделайте вывод о зависимости (независимости) давления жидкости на дно сосуда от его площади.
Выполняют фронтальный эксперимент. Делают измерения и вычисления, записывают полученный результат.
Сравнивают результат с результатами учащегося выполняющего эксперимент у доски.
(презентация. слайд № 10)
Фронтальный эксперимент в парах.
Индивидуальная работа.
Эвристическая беседа.
Познавательные и регулятивные.
6. Решение задач.
Выполните самостоятельную работу по решению задач. По окончании решения обменяетесь вариантами и проверьте ответы, оцените работу согласно критериям.
(презентация. слайд № 11 ).
В рабочей карте поставьте оценку за урок.
Выполняют самостоятельную работу
(решение задач) по вариантам с последующей взаимопроверкой.
Выставляют итоговую оценку за урок.
Работа в парах.
Познавательные и регулятивные.
7.Домашнее задание
Комментирует домашнее задание
(презентация. слайд № 12 )
Записывают в дневник.
Познавательные и личностные
8. Подведение итогов. Рефлексия.
Задает вопросы:
– Что нового узнали на уроке?
-Чему научились? Где можем применить новые знания?
– Какие есть вопросы по теме урока? В чём испытывали трудности?
– Как себя чувствовали на уроке?
Заканчивая наш урок, выполните еще одно упражнение. Возьмите карточки с изображением окна. Представьте, что ваше настроение – это сезон года. Изобразите на карточках ваше настроение.
Спасибо за урок.
Уч-ся отвечают на вопросы.
Отмечают в карточках свое настроение.
Сдают учителю рабочие карты и карточки с изображением окна.
Регулятивные.
Приложение 1 – презентация
Приложение 2-оформление доски
Рабочая карта учащегося на уроке.
Источник
Слайд 1
Решение задач. Урок 37 1
Слайд 2
Проверка домашнего задания. 1. Определите давление на глубине 0,6 м в воде, керосине, ртути. р – ? g = 10 Н/ кг h = 0 ,6 м ρ в = 1000 кг/м 3 ρ к = 800 кг/м 3 ρ рт = 13600 кг/м 3 План: Решение: p = ρ . g . h P в = 1000 . 10 . 0 ,6 = = 6000 Па p к = 8 00 . 10 . 0 ,6 = = 4800 Па p рт = 136 00 . 10 . 0 ,6 = = 81 600 Па 2
Слайд 3
2. Вычислите давление на дно одной из глубочайших морских впадин, глубина которой 10 900 м. Плотность морской воды 1030 кг/м 3 . р – ? h = 10 900 м ρ в = 1030 кг/м 3 g = 10 Н/ кг План: p = ρ . g . h Решение: p = 10 3 0 . 10 . 10 900 = = 112 270 000 Па = = 112,27 МПа 3
Слайд 4
ОТВЕТЫ: А3; Б2; В 1 2345; В 2 16; Г1; Д1; Е11; Е21. Каково давление внутри жидкости … А. в условиях невесомости? Б. на Земле? 1. На разных уровнях давление одинаково. 2. На разных уровнях давление разное. 3. Давление отсутствует. В. От какого условия давление жидкости на дно 1). не зависит? 2). зависит? 1. От высоты столба. 4. От формы сосуда. 2. От массы жидкости. 5. От площади дна сосуда. 3. От объёма сосуда. 6. От плотности жидкости. Г. Как изменится давление на дно сосуда, если воду заменить ртутью той же высоты столба? Д. В сосуд, частично заполненный водой, опущен деревянный брусок. Как изменится давление воды на дно сосуда? Е. Давление газа на стенки сосуда 1) при уменьшении объёма; 2) увеличении температуры … 1. Увеличится. 2. Уменьшится. 3. Не изменится. 4
Слайд 5
Решение качественных задач. 1. Сравните вес жидкостей и давление на дно. 2. 5 3
Слайд 6
1 2 3. Изменится ли давление на дно, если из сосуда 2 перелить воду в сосуды 1 или 3? 3 Выбери ответы : 1) уменьшится; 2) не изменится; 3) увеличится. 6
Слайд 7
4. Одинаковое ли давление испытывают два водолаза на дне залива? 12 м 20м 7
Слайд 8
5. Сосуды с водой имеют равные площади дна. В каком из них давление воды на дно больше и во сколько раз? Давление, оказываемое столбом воды на дно, во втором сосуде в 2 раза больше, чем в 1. 8
Слайд 9
6. Сосуд с жидкостью наклонили. Одинаковое ли давление оказывает после этого жидкость на боковые стенки А и В в точках, лежащих на одном горизонтальном уровне? Да, одинаковое. По закону Паскаля давление на одном уровне по всем направлениям одинаково. 9
Слайд 10
7. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах. Нарушится ли равновесие весов, если в них налить воды столько, что поверхность ее установится на одинаковом уровне от дна сосудов? Одинаково ли будет давление на дно сосудов? Да, равновесие весов нарушится, так как поперечное сечение правого сосуда больше, то и масса воды в правом сосуде будет больше, следовательно, правый сосуд перетянет. Давление же воды на дно сосудов будет одинаковое, поскольку давление в данном случае зависит от h (по условию h1 = h2). 10
Слайд 11
8. Уровень воды в сосудах одинаковый. Будет ли переливаться вода из одного сосуда в другой, если открыть кран? Нет. Жидкость из одного сосуда в другой переливаться не будет, так как уровень жидкости одинаковый, следовательно и давление на кран тоже одинаково. 11
Слайд 12
9. В полиэтиленовый мешок налита вода. Что показывают динамометры: давление или силы, действующие на столики динамометров? Стрелка правого динамометра закрыта листом бумаги. Каково показание правого динамометра? Будут ли изменяться показания динамометров, если воду в мешок доливать (выливать). Ответ обоснуйте. 12 Динамометры показывают силу давления жидкости на боковые стенки мешочка с водой. Показания их одинаковы и равны 70 Н. Если воду в мешок доливать, показания динамометров увеличатся, а если воду выливать, то показания уменьшатся.
Слайд 13
Учимся читать графики. 1. Определите по графику глубину погружения тела в озеро, соответствующую давлению воды 100, 300 и 500 кПа. h 1 = 10 м h 2 = 30 м h 3 = 50 м 13
Слайд 14
14 2. Определить по графику глубину погружения тела в озеро, которая соответствует давлению воды 250, 500, 625кПа . Каково давление воды на глубине 100 м? h 1 = 25 м h 2 = 5 0 м h 3 = 62,5 м р = 10 00 кПа
Слайд 15
3. Определить плотности жидкостей 1, 2, 3 по данным графиков(жидкости условны для простоты расчёта). 15
Слайд 16
Решение расчетных задач. 1. Аквариум наполнен доверху водой. С какой силой давит вода на стенку аквариума длиной 50 см и высотой 30 см? F ср = ? l = 50 см h = 30 см ρ в =1000 кг/м 3 g = 10 Н/ кг СИ 0,5 м 0,3 м Решение: ρ F ср = p ср . S P ср = p / 2 F ср = p . S 2 p = ρ . g . h S = l . h p = 1000 . 10 . 0 , 3 = 3 000 Па F ср = 3000 . 0 , 3 . 0,5 2 = 225 Н 16
Слайд 17
2. Определите высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у ее основания, показывает давление 220 000 Па. h = ? p = 220 000 Па План: p = ρ . g . h h = p ρ . g ρ в =1000 кг/м 3 g = 10 Н/ кг Решение: h = 220 000 Па 1000 кг/м 3 . 10 Н/кг = = 22 м 17
Слайд 18
На рисунке изображена футбольная камера, соединённая с вертикальной трубкой, в которой находится вода. На камеру положена дощечка, а на неё – гиря массой 5 кг. Высота столба воды в трубке 1 м. Определить площадь соприкосновения дощечки с камерой. Ответ: 0,005 м 2 Р е ш е н и е: Давление столба воды, равное дав- лению воздуха внутри камеры, мож- но рассчитать по формуле p = ρ gh р = 10 Н/кг . 1000 кг/м 3. 1 м ≈ 10 кПа Давление дощечки на камеру составляет p = F д / S. Отсюда S = F д / p, где F д = mg. F д = 5 кг . 10 Н/кг ≈ 50 Н. S = 50 Н : 10 000 Па ≈ 0,005 м 2 = 50 см 2 18
Слайд 19
Вы знаете, что… А. давление в жидкостях и газах передаётся во все стороны без изменений, Б. давление на дно и стенки сосуда не зависит от его формы, В. давление жидкости на дно сосуда зависит от высоты столба жидкости, Г. давление на стенки сосуда с ростом высоты столба жидкости увеличивается, Д. величина давления зависит от плотности жидкости. Какими из приведённых ниже примеров Вы можете подтвердить эти особенности? 1.Если в стеклянную трубку с резиновым дном наливать воду, то с Ростом высоты столба жидкости плёнка будет прогибаться больше. 2. Бумажный стаканчик из-под мороженного не разрывается, если Налить воду, а если ртуть – рвётся. 3. В верхних частях высоких водонапорных башен трубы имеют более тонкие стенки, чем водопроводные трубы внизу. 4. Футбольная камера и мыльные пузыри принимают форму шаров. 5. Дно ведра и кувшина испытывают одинаковое давление, если вода в них налита до одного уровня. Ответы: А4; Б5; В1; Г3; Д2. 18
Слайд 20
Домашнее задание. Задачи № 688, 692 Спасибо за работу!
Источник