Урок - презентация

по физике в 7 классе

Тема: «Сообщающиеся сосуды»

учитель физики

Третьякова

Марина

Михайловна

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Старогольская средняя общеобразовательная школа»

Цель урока: изучить свойства сообщающихся сосудов и сформулировать основные законы сообщающихся сосудов.

Задачи урока:

Образовательная - продолжить формирование понятия давления жидкости на дно сосуда и изучение применения закона Паскаля на примере однородных и разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах;

Развивающая - формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, находить примеры сообщающихся сосудов в быту, технике, природе, развивать навыки самостоятельной работ;

Воспитательные- воспитание аккуратности, бережного отношения к оборудованию кабинета, умения слушать и быть услышанным.

Оборудование: модель сообщающихся сосудов, стеклянные трубки, резиновая трубка, штатив, зажим, видеоролик Закон сообщающихся сосудов.wmv презентация Power Point Сообщающиеся сосуды.ppt .

1.Мотивационный этап.

У Здравствуйте! Сегодня на уроке речь пойдёт о сообщающихся сосудах.

Слайды 1 и 2.

(Учащиеся записывают дату и тему урока в тетради).

Слайд 3 и 4.

Научное открытие сообщающихся сосудов датируется 1586годом и принадлежит голландскому учёному Симону Стевину. Но он было известно ещё жрецам древней Греции.

2.Этап объяснения нового материала

У. Сообщающиеся сосуды мы встречаем ежедневно. Приведите примеры?

Д. Лейка, чайник, кофейник.

У. Что общего у этих предметов?

Д. Вода, налитая, например, в чайник, стоит всегда в резервуаре чайника и в боковой трубке на одном уровне. Боковая трубка и резервуар соединены между собой в нижней части.

У. Правильно. Сообщающимися сосудами называют сосуды, соединённые между собой в нижней части

(Учащиеся записывают определение в тетради).

У. С сообщающимися сосудами можно проделать простой опыт. Возьмём стеклянные трубки, соединённые резиновой трубкой. Сначала резиновую трубку в середине зажимают и в одну из трубок наливают воду. Что произойдёт, если открыть зажим?

Д. Жидкость установится в сосудах на одном уровне.

У. Как поведёт себя жидкость, если одну из трубок наклонить?

Д. Жидкость установиться в сосудах на одном уровне.

У. Однородная жидкость в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне.

(Учащиеся записывают закон в тетрадях).

Изменится ли уровень жидкости, если правый сосуд будет шире левого? Уже левого? Если сосуды будут иметь разную форму?

Д. Нет, жидкость установится в сосудах на одном уровне.

Демонстрация опыта с сообщающимися сосудами.

У. При изменении формы сосудов может изменяться лишь высота уровня воды в сосудах, отмеренная от уровня стола (из-за того, что изменится объём сосудов). Однако, уровни воды в сообщающихся сосудах не зависят от формы сосудов и останутся равны.

У. В сообщающиеся сосуды налита однородная жидкость. Давления Р1 ир Р2 равны, так как колена сосудов соединены между собой. Давление в жидкости передаётся во все стороны одинаково, значит, р1 равно р2. Давление на дно сосудов определяются

Записать в тетради:

В сообщающихся сосудах свободная поверхность жидкости находится на одном уровне.

В сообщающихся сосудах любой ширины и любой формы жидкость устанавливается на одном уровне.

У. А сейчас посмотрим видеоролик опыта с сообщающимися сосудами.

У. Что произойдёт, если в сообщающиеся сосуды налить две несмешивающиеся жидкости разной плотности? Например, вода- плотность 1000кг/м3 и масло- плотность 700кг/м3.

Слайды 10 и11

Д. Высота столбов жидкости в сосудах будет различной.

У. При равенстве давлений высота столба жидкости большей плотности меньше, чем высота столба жидкости меньшей плотности.

(Учащиеся записывают закон в тетрадь).

Учащиеся Паскаля р1=р2, по определению гидростатического давления р1= , р2= , отсюда,т.е

Высоты столбов разнородных жидкостей сообщающегося сосуда обратно пропорциональны их плотностям.

(Учащиеся записывают в тетрадь).

3.Применение сообщающихся сосудов в быту, природе и технике.

Закон сообщающихся сосудов люди используют в разных технических устройствах: водопровод с водонапорной башней, водомерное стекло, гидравлический домкрат, шлюз и др.

Так, водонапорная башня и система водопровода являются сообщающимися сосудами, оэтому жидкость в них устанавливается на одном уровне.

Объясните принцип работы).

В водомерном стекле парового котла паровой котёл (1) и водомерное стекло (3) являются сообщающимися сосудами. Когда краны (2) открыты, жидкость в паровом котле и водомерном стекле устанавливается на одном уровне, так как давления в них равны.

Артезианский колодец состоит из слоя земли 2 и слоя песка, легко пропускающего воду. Слои 1 и 3, наоборот, водонепроницаемы. Объясните действие такого колодца.

В гидравлической машине (домкрат для подъёма грузов) большой и малый цилиндры являются сообщающимися сосудами. Это позволяет малой силой поднимать большой груз (автомобиль). Более подробно об устройстве гидравлических машин вы будете говорить на одном из следующих уроков физики.

Слайды 15 и 16

Каскады падающей воды украшают многие города, а действуют фонтаны благодаря закону сообщающихся сосудов.

Виды знаменитых фонтанов Версаля, Петродворца.

Горячий фонтан в местечке Гейзер в Исландии. От названия местечка возник термин «гейзер».

Слайды 18 и 19

Акведуки. Римлянам был неизвестен закон сообщающихся сосудов. Для снабжения населения водой они возводили многокилометровые акведуки, водопроводы, доставлявшие воду из горных источников. Инженеры древнего Рима опасались, что в водоемах, соединенных очень длинной трубой, вода не установится на одинаковом уровне. Они полагали, что если трубы проложены в земле, следуя уклонам почвы, то в некоторых участках вода ведь должна течь вверх, - и вот римляне боялись, что вода вверх не потечет. Поэтому они обычно придавали водопроводным трубам равномерный уклон вниз на всем их пути. Одна из римских труб, Аква Марциа, имеет в длину 100 км, между тем как прямое расстояние между ее концами вдвое меньше. Полсотни километров каменной кладки пришлось проложить из-за незнания элементарного закона физики!

4. Этап закрепления материала.

У. Повторим изученное. Приведите примеры использования акона сообщающихся сосудов в природе, быту и технике.

Д. Это гейзеры, фонтаны, шлюзы, водопровод с водонапорной башней, гидравлический пресс, водомерные стекла, артезианские колодцы, сифоны под раковиной.

У. Используя схему устройства шлюза и схему шлюзования судов, объясните принцип действия шлюзов.

Слайды 21 и 22

Д. В работе шлюзов используется свойство сообщающихся сосудов: жидкость в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Когда ворота 1 открываются, вода в верхнем течении и шлюзе устанавливается на одном уровне и т.д., когда последние ворота откроются, уровень воды в шлюзе и нижнем течении сравняется, корабль будет опускаться вместе с водой и сможет продолжить плавание.

У. А сейчас проведём небольшое тестирование.

Слайды 23- 28

Учащиеся выполняют работу на листочках. Проходит взаимопроверка и выставление оценок.

Вариант 1

1.Б 2. 1 3. В 4. А 5. 2

Вариант 2

1.А 2. 2, 3 3. Б 4.А. 5. 3

Слайд 29 - решение качественных задач по рисункам.

5. Итоги урока.

У. Сегодня на уроке мы познакомились с сообщающимися сосудами, в которых жидкость устанавливается на одном уровне. Мне очень интересно было работать с вами. Вы показали отличный уровень подготовки к уроку. Теперь вы знаете, что закон сообщающихся сосудов люди используют в разных технических устройствах: водопроводах с водонапорной башней; водомерных стеклах; гидравлическом прессе; фонтанах; шлюзах; сифонах под раковиной, «водяных затворах» в системе канализации.

Всем спасибо за работу. Записываем домашнее задание.

Обязательное: изучить § 39, задание 9.

Дополнительное: подумайте, как можно было бы наиболее простыми средствами устроить фонтан где-нибудь в парке или во дворе, начертите схему такого устройства и объясните его действие.

(Учащиеся записывают домашнее задание в дневники.)

А закончим мы урок стихами:

Где физика сокрыта,

В законах или в схемах,

В учебниках, в приборах,

В космических проблемах?

А может, в установках,

Что стоят миллионы,

Где физики пытаются

Опровергать законы?

Эйнштейн язык покажет,

И станет ясно, вроде,

Что физика - наука,

Живёт в самой природе!

(Стихи взяты из неустановленного источника).

В ходе этого урока вы познакомитесь с поведением жидкостей в сообщающихся сосудах, то есть двух или нескольких сосудах, соединенных друг с другом в нижней части так, что жидкость может свободно перетекать из одного сосуда в другой.

Тема: Давление твердых тел, жидкостей и газов

Урок: Сообщающиеся сосуды

Объектом нашего изучения может быть чайник с нашего кухонного стола, лейка, с помощью которой мы поливаем цветы, или более сложные устройства, такие, как артезианский колодец, водомерное стекло в паровом котле и даже водопровод. Все это устройства, работающие по принципу сообщающихся сосудов (Рис. 1).

Рис. 1. Примеры сообщающихся сосудов: чайник, садовая лейка, водомерное стекло парового котла

Простейшие сообщающиеся сосуды - это две трубки, соединенные между собой резиновым шлангом. Если налить жидкость в одну из этих трубок, то можно видеть, что уровень жидкости в обеих трубках (или, как принято говорить, в обоих коленах сообщающихся сосудов) установится на одной высоте. С чем это может быть связано?

На предыдущем уроке мы выяснили, что давление жидкости на дно и стенки сосуда зависит от плотности жидкости и высоты ее столба. Поскольку в левом и правом коленах находится одна и та же жидкость и высота столба жидкости в левом и правом коленах также одинакова, то и давление жидкости в обоих коленах одинаково. Следовательно, жидкость находится в равновесии.

Если изменять расположение колен в сообщающихся сосудах, поднимая или опуская одно из них, или даже наклоняя, то жидкость будет перетекать из одного колена в другое до тех пор, пока ее уровень в обоих коленах снова не установится на одной и той же высоте (Рис. 2).

Рис. 2. Уровни однородной жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаются на одной высоте

Таким образом, уровни однородной жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаются на одной высоте .

Это утверждение называют законом сообщающихся сосудов .

Данный закон выполняется не только для двух, но и для любого количества сообщающихся сосудов, независимо от того, какую форму они имеют и как расположены в пространстве (Рис. 3). Единственно, что необходимо - чтобы во всех сосудах находилась одна и та же (однородная) жидкость.

Рис. 3. Уровни однородной жидкости устанавливаются на одной высоте в сообщающихся сосудах любой формы

Что произойдет, если жидкость, заполняющая колена сообщающихся сосудов, не будет однородной? Например, пусть в левое колено налито подсолнечное масло, а в правое - подкрашенная вода. Эти жидкости не смешиваются между собой.

Оказывается, что уровень подсолнечного масла расположится на большей высоте, чем уровень воды (Рис. 4). Это связано с тем, что плотность подсолнечного масла меньше, чем плотность воды. Вспомним формулу давления жидкости на дно сосуда

Из этой формулы видно, что чем меньше плотность жидкости ρ , тем больше должна быть высота ее столба h , чтобы создать одно и то же давление.

Рис. 4. Уровень жидкости с меньшей плотностью устанавливается в сообщающихся сосудах на большей высоте

Таким образом, в сообщающихся сосудах уровень жидкости с меньшей плотностью устанавливается на большей высоте.

Итак, однородная жидкость в коленах сообщающихся сосудов будет устанавливаться на одной высоте, какой бы формы и сечения не были колена.

В случае неоднородной жидкости, имеет значение плотность жидкости, находящейся в коленах. Чем плотность жидкости больше, тем высота столба жидкости меньше.

Список литературы

1. Перышкин А. В. Физика. 7 кл. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010.
2. Перышкин А. В. Сборник задач по физике, 7-9 кл.: 5-е изд., стереотип. - М: Издательство «Экзамен», 2010.
3. Лукашик В. И., Иванова Е. В. Сборник задач по физике для 7-9 классов общеобразовательных учреждений. - 17-е изд. - М.: Просвещение, 2004.

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов ().

Домашнее задание

1. Лукашик В. И., Иванова Е. В. Сборник задач по физике для 7-9 классов №536-538, 540, 541.

Знаете ли вы, что чайник, кофейник, лейка - это не просто кухонные или огородные принадлежности, но еще и наглядный бытовой пример сообщающихся сосудов.

Если вы вспомните тему «сообщающиеся сосуды» из курса физики за седьмой класс, то сообразите, что отдельные части приведенных выше емкостей, имеют соединение, заполненное (или легко заполняемое) водой. А именно такие сосуды, имеющие общие, соединяющие их части, наполненные жидкостью, и называют сообщающимися. И если вы присмотритесь повнимательнее, то увидите, что уровень воды в носике чайника или лейки всегда находится на том же уровне, что и уровень воды в основном отделении. И если наклонять чайник в разные стороны, то видно, как успокоившись, уровни воды становятся одинаковыми как в самом чайнике, так и в носике. Именно в этом и состоит принцип сообщающихся сосудов. И именно он помогает нам выливать нужное количество воды небольшой струйкой через носик чайника или лейки. В случае с ведром, например, выливать тонкой струйкой было бы гораздо сложнее.

Закон сообщающихся сосудов в физике

Итак, закон сообщающихся сосудов гласит:

"В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне"

Причем, не имеет значения форма и размер сечения сосудов. Это четко видно на примере того же чайника с носиком. Объясняется этот закон довольно просто. Жидкость покоится, значит, давление в обоих сосудах на одинаковом уровне будет одинаково. Плотность у жидкости также одинакова, так как жидкость одна и та же, значит и высоты уровней жидкости будут одинаковыми. Если мы добавим жидкость в один из сосудов или просто изменим его уровень, то давление в нем изменится, и жидкость будет перетекать в другой сосуд вплоть до момента, пока сила давления не сравняется. Если же мы нальем в сосуды разные жидкости с различной плотностью, например, воду и масло, то уровни будут отличаться. Причем, высота жидкости с большей плотностью будет меньше высоты столба с меньшей плотностью.

Примеры и применение сообщающихся сосудов

Закон сообщающихся сосудов нашел широкое применение в человеческой жизнедеятельности. Кроме уже упомянутых леек и чайников, вода в наши дома поступает именно благодаря этому закону. Как мы добываем чистую воду из-под земли? Выкачиваем насосом. Но нельзя же подключить по насосу к каждому крану и к каждой квартире. Поэтому придумали следующую схему - воду накачивают в водонапорную башню, представляющую из себя, по сути, огромный бак на большой высоте. А оттуда по закону сообщающихся сосудов вода под давлением течет в наши дома и льется их кранов, стоит только их открыть. Свое применение закон сообщающихся сосудов нашел и в устройстве шлюзов на реках и каналах, при сооружении некоторых фонтанов и так далее.

>>Сообщающиеся сосуды

На рисунке 105 изображено несколько сосудов. Все они имеют разную форму, но одна особенность делает их похожими друг на друга. Какая именно? Приглядевшись, можно заметить, что отдельные части всех этих сосудов имеют соединение, заполненное жидкостью.

Рисунок 105. Сообщающиеся сосуды.
Сосуды, имеющие общую (соединяющую их) часть, заполненную покоящейся жидкостью, называются сообщающимися .

Отослано читателями из интернет-сайтов

Физика скачать , физика учебник, тесты физика, урок физики, физика книги, учебники по физике , рефераты с физики, физика онлайн, физика тесты ответы

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Закон сообщающихся сосудов

Когда жидкость находится в равновесии, ее поверхность горизонтальна — например, в стакане с чаем (рис. 1, а). Поверхность жидкости остается горизонтальной и при наклоне сосуда (рис. 1, б).

Рис. 1. Поверхность покоящейся жидкости в сосуде всегда горизонтальна

Все точки горизонтальной поверхности находятся на одном и том же уровне. А будет ли поверхность жидкости на одном уровне в различных сосудах, если жидкость может перетекать из одного сосуда в другой? Такие сосуды называют сообщающимися.

Поставим опыт

Укрепим в штативе U-образную стеклянную трубку. Ее колена представляют собой сообщающиеся сосуды. Нальем подкрашенную воду в любое колено трубки — мы увидим, что вода установится в обоих коленах на одном уровне (рис. 2, а).

Если наклонить трубку, то часть воды перельется из одного колена в другое так, что поверхность воды в коленах будет снова на одном уровне (рис. 2, б).

Рис. 2. Поверхность жидкости в сообщающихся сосудах находится всегда на одном уровне

Итак, в сообщающихся сосудах поверхность жидкости находится на одном уровне.

Это утверждение называют законом сообщающихся сосудов . Закон сообщающихся сосудов обусловлен текучестью жидкости и тем, что давление жидкости растет с увеличением глубины.

Рис. 3. Пока уровни жидкости в сообщающихся сосудах не станут одинаковыми, жидкость будет перетекать из сосуда, где уровень жидкости выше, в сосуд, где уровень жидкости ниже

Действительно, если в одном из сообщающихся сосудов уровень жидкости был бы выше, то давление жидкости у дна этого сосуда было бы больше, вследствие чего жидкость начала бы перетекать в тот сосуд, где уровень жидкости ниже (рис. 3).

Закон сообщающихся сосудов справедлив только для сосудов, содержащих одну и ту же жидкость (или разные жидкости, но с одинаковой плотностью). В разделе «Сообщающиеся сосуды с различными жидкостями» мы рассмотрим пример для жидкостей с различной плотностью.

Как работает водопровод? На рис. 4 изображена схема действия водопровода в небольшом населенном пункте. Воду из реки или озера накачивают насосами в высоко расположенный бак — его устанавливают на водонапорной башне. А из этого бака вода течет в дома, подчиняясь закону сообщающихся сосудов.

Рис. 4. Схема действия водопровода в поселке. Вода постулает в дома из высоко расположенного бака.

Сообщающиеся сосуды с различными жидкостями Рассмотрим на примере случай, когда в сообщающиеся сосуды налиты несмешивающиеся жидкости с различной плотностью. Решим задачу В U-образной трубке находятся вода и масло (рис. 5). Высота слоя масла равна 10 см. Насколько уровень поверхности масла выше уровня поверхности воды? Будем считать, что плотность масла равна 900 кг/м3. Решение. На уровне поверхности раздела масла и воды (отмеченном пунктирной линией на рис.5) давление одинаково (иначе вода в нижней части трубки перетекала бы в сторону меньшего давления). Следовательно, давление, создаваемое слоем масла, равно давлению, создаваемому слоем воды над отмеченным уровнем. Если обозначить высоту слоя масла hм, а указанного слоя воды hв, то получим ρмghм = ρвghв, где ρм и ρв — плотность масла и воды соответственно. Отсюда hв/hм=ρм/ρв, то есть уровень жидкости выше в сосуде, содержащем, жидкость с меньшей плотностью. Найдем разность уровней жидкостей. Из выведенной формулы получаем Поскольку высота слоя масла по условию 10 см. получаем, что уровень масла на 1 см. выше уровня воды. Ответ: на 1 см. Рис. 5. Если в сообщающиеся сосуды налиты жидкости с различной плотностью, уровни жидкости в сосудах будут разными Домашняя работа Задание 1. Ответь на вопросы. Задание 2. Реши ребус. К занятию прикреплен файл «Это интересно!». Вы можете скачать файл в любое удобное для вас время. Использованные источники: http://www.tepka.ru/fizika_7