Конспект урока по теме: Передача давления жидкостями и
газами. Закон Паскаля.
Цель: Рассмотреть физическое содержание закона
Паскаля.
Знать: закон Паскаля. Уметь объяснять
явления, происходящие в жидкостях и газах с помощью закона Паскаля.
Задачи:
Обучающая: Формировать
умение теоретически обосновывать явления, происходящие в жидкостях и газах. На
основе опыта раскрыть физическое содержание закона Паскаля.
Развивающая: Установить
причинно следственные связи в изучаемом материале: подвижность частиц жидкости
и газа – удары частиц друг о друга и о стенки сосуда – передача давления
жидкостью.
Воспитательная: В
целях развития научного мировоззрения учащихся показать роль физического
эксперимента в физике.
Оборудование: Компьютер, мультимедийный
проектор, шар Паскаля, прибор для измерения артериального давления, пластиковая
бутылка, сосуд с водой.
План
урока.
Содержание
|
Методы
и приёмы
|
Организационный момент.
Актуализация знаний.
Изучение нового материала. Закон Паскаля.
Примеры использования закона Паскаля.
Устройство пневматического тормоза и
отбойного молотка.
Подведение итогов.
Задание на дом.
|
Фронтальный опрос.
Беседа. Демонстрация опытов, слайдов с
помощью мультимедиа проектора. Зарисовки и записи на доске и в тетрадях.
Наблюдение опытов.
Фронтальный опрос.
Запись в дневниках.
|
Ход
урока.
Учитель. Сегодня на
уроке мы будем изучать один из важнейших законов природы, закон Паскаля. Цель
нашего урока: изучить закон, а так же научиться объяснять ряд физических явлений
с помощью закона Паскаля. Увидеть применение закона на практике. Но прежде
повторим материал, необходимый для изучения этой темы.
Вспомните, какую
величину называют давлением?
Ответ: Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно
поверхности, к площади этой поверхности.
Учитель.
Какие свойства газов отличают их от твёрдых тел и жидкостей?
Ответ: Газы не имеют собственной формы и постоянного объёма. Они принимают
форму сосуда и полностью заполняют предоставленный им объём.
Учитель.
Как объясняют давление газа на основе учения о движении молекул?
Ответ: Давление газа на стенки сосудов вызывается ударами молекул газа.
Учитель.
Почему давление газа увеличивается при сжатии и уменьшается при расширении?
Ответ: Количество молекул в каждом кубическом сантиметре увеличивается при
сжатии (уменьшается при расширении) от этого число ударов о стенки сосуда
увеличивается (уменьшается). Следовательно, давление увеличивается при сжатии и
уменьшается при расширении.
Учитель.
В каком состоянии газ производит большее давление: в холодном или нагретом?
Ответ: Давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше температура газа.
Учитель.
Почему сжатые газы содержат в специальных баллонах?
Ответ: Сжатые газы оказывают огромное давление на стенки сосуда, поэтому их
приходится заключать в прочные стальные специальные баллоны.
Учитель. Итак, в отличие от твердых тел
отдельные слои и мелкие частицы жидкости и газа могут свободно перемещается
относительно друг друга по всем направлениям. Достаточно, например, слегка
подуть на поверхность воды, чтобы вызвать её движение. Рассмотрим опыт.
Учитель демонстрирует опыт, в блюдце налита
вода, подуть на воду по поверхности побежит волна.
Учитель. Мы видим, как частицы жидкости
свободно перемещается относительно друг друга. Рассмотрим другой опыт.
Учитель демонстрирует опыт с шаром Паскаля.
Учитель. В этом опыте поршень давит на
поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь,
передают его давление другим слоям, лежащим глубже. Таким образом, каждую точку
жидкости, заполняющей шар. В результате часть воды выталкивается из шара в виде
одинаковых струек, вытекающих из всех отверстий.
Давление, производимое на жидкость или газ,
передается не только в направлении действия силы, но и в каждую точку жидкости,
это и есть закон Паскаля: «Давление, производимое на жидкость или газ,
передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях».
Физическое содержание этого закона заключается в том, что молекулы жидкости или
газа очень подвижны. Они всегда достаточно равномерно распределяются по всему
объему, и любое внешнее давление может изменить лишь концентрацию частиц, а
равномерность в их распределении остается.
Только в начальный момент, например, при уменьшении
объема газа, его плотность будет больше в зоне поршня, но за счет
беспорядоченного движения молекул, концентрация очень быстро выравнивается.
Запишите в тетрадь формулировку закона
Паскаля.
Так как это один из основных законов физики,
то его необходимо выучить. Воспроизведите закон Паскаля.
Закон открыт французским физиком и
математиком Блезом Паскалем (1623-1662), который открыл и исследовал ряд важных
свойств жидкостей и газов. Опытами подтвердил существование атмосферного
давления, открытого итальянским учёным Торричелли.
Мы изучили закон, но любой физический закон
можно рассмотреть по следующему плану:
План
изучения физического закона
- Математическая запись и словесная
формулировка.
- Опытное подтверждение.
- Теория, объясняющая закон.
- Границы применимости.
- Практическая значимость закона и область его
применения.
Учитель еще раз повторяет материал с помощью
обобщенного плана.
1.Как вы думаете, что является математической
записью закона?
Ответ: Формула, но закона Паскаля не
выражается формулой.
2. Словесная формулировка записана у вас в
тетради, сформулируйте закон Паскаля (3-4 человека).
3.Опытное подтверждение закона мы рассмотрели
в опыте с шаром Паскаля.
4. Объяснить закон Паскаля можно с помощью
свойств жидкостей и газов, а именно, молекулы жидкости и газа ударяясь о
стенки сосуда, создают давление. Давление увеличивается (уменьшается) при
увеличении (уменьшении) концентрации молекул.
5.Применяется закон только для жидкости и
газов.
6.Более подробно остановимся на применении
закона и использовании его при объяснении работы пневматического тормоза и
отбойного молотка.
На рисунке показано устройство
пневматического тормоза железнодорожного вагона. Магистраль 1, тормозной
цилиндр 4 и резервуар 3 заполняют сжатым воздухом. При открывании стоп-крана
сжатый воздух выходит из магистральной трубы. И давление в правой части
тормозного цилиндра становится меньше, чем в левой (из которой сжатый воздух
благодаря клапану 2 выйти не может). В результате этого поршень тормозного
цилиндра перемещается вправо и прижимает тормозную колодку 5 к ободу колеса 6,
которое при этом затормаживается.
Устройство отбойного молотка показано на
рисунке. По шлангу 1 подаётся сжатый воздух. Устройство 2, называемое
золотником, направляет его поочерёдно то в верхнюю, то в нижнюю часть цилиндра.
Под действием этого воздуха боек 3 начинает быстро перемещается то в одну, то в
другую сторону, периодически воздействуя на пику 4. Удары последней используют
для разрыхления мерзлых грунтов, откалывания от массива кусков горных пород,
угля.
Задачи № 486-490.
Примерный ответ на задачу №487: При выстреле
из винтовки в вареном яйце образуется отверстие, так как давление в этом яйце
передаётся лишь по направлению ее движения. Сырое яйцо разбивается вдребезги,
так как давление пули в жидкости, согласно закону Паскаля, передается одинаково
по всем направлениям.
Выводы по уроку:
1. Что нового вы узнали сегодня на уроке?
Закон Паскаля.
2. Сформулируйте закон Паскаля. Давление,
производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку одинаково во всех
направления.
Домашняя работа: §36, вопросы 1-4, упр.14.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.