Расчет давления жидкости на
дно и стенки сосуда. 7 кл. 20.01.17г
«Кто
смолоду больше делает и думает сам, тот становится потом надежнее, крепче,
умнее». С. Нерис
Цели
урока:
- активизировать
знания учащихся о причинах возникновения давления жидкости,
- создать
условия для овладения учащимися формулы для расчета давления жидкости на
дно и стенки сосуда,
- продолжить
работу по формированию навыков научного познания мира,
- создать
условия для овладения учащимися эвристическим методом представления наблюдаемого
явления – методом графических образов.
Ход урока
I. Организационный момент.
(На
партах учащихся лежат рабочие карты урока, в которых представлены две
самостоятельные работы и критерии выставления оценки; две ручки с разными
стержнями, например синий и зеленый; таблицы плотностей веществ, учебники и
тетради).
II. Актуализация знаний.
Самостоятельная
работа (см. рабочую карту на
доске)
III. Объяснение нового материала
Провожу
эксперимент: в пластмассовую бутылку с тремя отверстиями на разных уровнях по высоте
наливаем подкрашенную воду.
Беседа
с классом:
- почему
вода вытекает из сосуда?
- сравните
струи воды?
- объясните,
почему они разные?
Когда
учащиеся объяснят, что столбы жидкости разные и давление на разной глубине
разное, ставлю проблему: а нужно ли знать людям, чему равно давление жидкости
на разных глубинах, на дно, на стенки сосуда?
Открываем
тетради, записываем тему урока.
Ставим
цель: вывести формулу для расчета давления жидкости на дно и
стенки сосуда.
Вокруг
нас много жидкостей. Одни из них движутся, например, вода в реках или нефть в
трубах, другие – покоятся. При этом все они имеют вес и поэтому давят на дно и
стенки сосуда, в котором находятся. Подсчет давления движущейся жидкости –
непростая задача, поэтому изучим лишь как рассчитывать давление, создаваемое
весом покоящейся жидкости. Оно называется гидростатическим давлением и
вычисляется по следующей формуле.
|
|
p – давление слоя жидкости, Па
|
|
ρ – плотность жидкости, кг/м3
|
|
g – коэффициент, Н/кг
|
|
h – высота слоя жидкости, м
|
|
Рассмотрим,
как выведена эта формула. Сила F, с которой жидкость давит на дно сосуда,
является весом жидкости. Его мы можем подсчитать по формуле F тяж = mg, так как
жидкость и ее опора (дно сосуда) покоятся. Вспомним также формулу m = ρV для
выражения массы тела через плотность его вещества и формулу V = Sh для подсчета
объема тела, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда. В результате имеем
равенство:
Это
равенство иллюстрирует не только способ вывода формулы для вычисления гидростатического
давления. Оно также показывает, что формула p = ρgh является частным
случаем определения давления – формулы p = F/S.
Заметим
также, что при выводе формулы совсем необязательно предполагать, что слой
высотой h и плотностью ρ образован именно жидкостью. В наших рассуждениях
ничего не изменится, если вместо давления жидкости мы рассмотрим давление
твердого тела прямоугольной формы или даже газа, заключенного в соответствующий
сосуд. Создаваемое ими весовое давление будет именно таким,
как предсказывает формула p = ρgh.
Формула
p = ρgh показывает, что давление, создаваемое слоем жидкости, не
зависит от ее массы, а зависит от плотности жидкости, высоты ее слоя и места
наблюдения. При увеличении толщины слоя жидкости или ее плотности гидростатическое
давление будет возрастать.
IV. Закрепление изученного материала.
- ~
Приведи примеры движущихся жидкостей.
- И
движущиеся, и покоящиеся жидкости оказывают давление ...
- Гидростатическое
давление - это ...
- ~
Произведение в правой части формулы для вычисления гидростатического
давления представляет собой ...
- ~
По какой формуле мы сможем подсчитать вес покоящейся жидкости?
- Объем
слоя жидкости мы нашли при помощи произведения ...
- Выражение
"p = ... = ρgh" представляет собой ...
- ~
О чем говорит равенство p=ρgh?
- Как
можно подтвердить справедливость формулы p=ρgh?
- ~
Увеличение растяжения пленки свидетельствует, что ...
- Описанный
опыт иллюстрирует зависимость гидростатического давления от ..
- ~
Плотность раствора соли больше, чем плотность воды. Это приводит к тому,
что ...
- Этот
опыт иллюстрирует зависимость давления жидкости от ее плотности. Эта
иллюстрация стала возможной благодаря тому, что ...
Расчетные
задачи
а)
Высота столба воды в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает
вода? Какое давление оказывала бы ртуть, если бы она была налита вместо воды?
Задача
с недостающими данными
г)
Какое давление на глубине 1,5 м? Решить устно.
з)
Анализируя рис. 103 учебника давайте познакомимся с тем, что говорит нам
учебник о глубоководных аппаратах. Какие ограничения в их использовании
имеются?
и)
Вычислите, какое давление в самой глубокой Мариинской впадине глубиной.
к) В просмотренном сюжете мы видели с вами глубоководных рыб. Какую длину лески
нужно приготовить для лова рыбы камбалы, если она может выдерживать давление
400 кПа.
V. Задаю домашнее задание:
параграф
из учебника 39-40, упражнение на решение задач и сообщения:
- «Человек
изучает подводный мир».
- «Подводные
лодки, батисферы и батискафы».
- «Животный
мир океанских и морских глубин».
- «Ныряльщики
за жемчугом».
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.