Конспект урока «Давление в жидкости и газе. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда»

Алёнкина Ольга Васильевна
учитель физики и информатики
МОБУ «Троицкая СОШ им. Г.К. Жукова»
c. Троицкое, Целинный район, Республика Калмыкия

Тип урока: Изучение материала с использованием проблемного исследования.

При работе применяются методы:

организация работы обучающихся в группах.

На уроке школьники обучаются следующим умениям:

— Определение проблемы;

— поиск способов решения проблемы;

— Определение задач исследования;

— Обсуждение методов исследования;

— Анализ полученных данных;

— Оформление конечных результатов;

Формулирование выводов.

Оборудование:

1. ПК, мультимедиа проектор, интерактивная доска.

2. Мультимедиа презентация;

3. Демонстрационное оборудование: прозрачный сосуд с водой, прибор для наблюдения давления внутри жидкости; трубка с отверстием на дне и затянутым воздушным шаром, L — образная трубка и U — образная трубка (с разными по высоте коленами) с затянутыми воздушным шаром концами трубки расположенными ниже.

4. Лабораторное оборудование: две прозрачные пластиковые бутылки разной ёмкости с отверстиями на одинаковой высоте; прибор, состоящий из двух прозрачных пластиковых трубок с отверстиями на одинаковой высоте (закрепленных на пластине-держателе); прозрачная пластиковая трубка (закрепленная на пластину-держатель) с отверстиями на разной высоте; две прозрачные пластиковые бутылки разной формы с отверстиями на одинаковой высоте; ёмкость правильной формы; ёмкости для вытекающей жидкости; штативы; губка; вода; спирт (все лабораторные приборы изготовлены самостоятельно).

Цель: Изучить понятие «Давление жидкости»; вывести формулу для расчета давления жидкости.

Задачи урока:

1. Экспериментально установить, что давление жидкости зависит от её плотности и высоты столба;

2. Научить выделять главное, обобщать, делать выводы;

3. Выработать умение быстро мыслить;

4. Развивать умение пользовать физическими приборами;

5. Развивать монологическую речь;

6. Развивать умение отстаивать свое мнение в тактичной форме;

7. Воспитывать ответственность за порученное дело;

8. Показать связь теории с повседневной жизнью.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Повторение.

III. Фронтальная работа учащихся (выполнение задания на интерактивной доске).

IV. Создание проблемной ситуации.

V. Экспериментальная работа учащихся (мини-проекты по группам).

VI. Обобщение выводов каждой группы.

VII. Вывод формулы давления в жидкости.

VIII. Решение задач.

IX. Домашнее задание.

X. Заключение.

I. Оргмомент (записать дату урока)

II. Повторение

1. Что в физике называют давлением?

2. Запишите формулу давления?

3. Назовите способы уменьшения давления?

4. Назовите способы увеличения давления?

5. Создают ли давление газы, если да, то укажите причину?

6. Назовите особенности передачи давления твердыми телами.

7. Назовите особенности передачи давления жидкостями и газами. Сформулируйте закон Паскаля.

III. Фронтальная работа учащихся

Показать на рисунке передачу давления твердыми телами, жидкостями и газами в разных случаях (рисунки из учебника).

IV. Создание проблемной ситуации.

Твердое тело может передавать давление другого тела, оказываемое на него или само оказывать давление на опору в результате притяжения к Земле. Газ также способен передавать оказываемое на него давление или сам оказывать давление на стенки сосуда в результате соударения молекул совершающих тепловое движение.

А способна ли жидкость оказывать давление? И если да то отчего оно зависит.

Опыт 1: трубка с отверстием затянутым воздушным шаром на дне.

Опыт 2: трубка с изгибом внизу так чтобы отверстие затянутое воздушным шаром оказалось сбоку.

Опыт 3: трубка с U-образным изгибом внизу так чтобы отверстие затянутое воздушным шаром оказалось вверх.

Опыт 4: с прибором по наблюдению давления в жидкости.

Вывод: В результате притяжения к Земле жидкость давит на нижерасположенные слои. Давление внутри жидкости по закону Паскаля передается во всех направления.

Тема урока:

Давление в жидкости и газе. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда.

V. Экспериментальная работа обучающихся (мини-проекты по группам).

Карточка-инструкция № 1

Задача: экспериментально установить, зависимости давление жидкости от размеров сосуда, если уровень жидкости одинаков.

1 группа:

Ход работы:

1. Сначала внимательно прочитайте до конца инструкцию, а затем приступайте к выполнению работы.

2. Возьмите два сосуда разных размеров, в которых заранее сделаны отверстия на одинаковой высоте.

3. Обратите внимание, что на них нанесены горизонтальные метки на одинаковой высоте.

4. Налейте в них воду до метки.

5. Одновременно откройте отверстия в сосудах.

6. Обратите внимание на дальность вытекания струй воды из отверстий (пока уровень воды отличается незначительно).

7. Сделайте вывод:

Дальность вытекания воды от размеров сосудов зависит или не зависит (ненужное зачеркнуть), а значить и давление ____________________ от размеров сосудов.

Карточка-инструкция № 2

Задача: экспериментально установить, зависит ли давление жидкости от высоты столба жидкости в сосуде.

2 группа:

Ход работы:

1. Сначала внимательно прочитайте до конца инструкцию, а затем приступайте к выполнению работы.

2. Возьмите сосуд с тремя отверстиями, предварительно заклеенными скотчем на разной высоте.

3. Налейте воду до метки на сосуде.

4. Откройте все отверстия (одновременно) на сосуде.

5. Обратите внимание на дальность вытекания воды из отверстий. Чем дальше бьёт струя, тем больше давление.

6. Сделайте вывод:

Дальность вытекания воды зависит или не зависит от высоты столба жидкости (ненужное зачеркнуть), а значить и давление ____________________ от высоты столба жидкости.

Карточка-инструкция № 3

Задача: экспериментально установить, зависит ли давление жидкости от плотности жидкости, если уровень жидкости одинаков.

3 группа:

Ход работы:

1. Сначала внимательно прочитайте до конца инструкцию, а затем приступайте к выполнению работы.

2. Найдите в таблице учебника плотности воды и спирта и запишите их на листе.

3. Возьмите два одинаковых сосуда с отверстия на одинаковой высоте.

4. Обратите внимание, что на сосудах нанесены горизонтальные метки на одинаковой высоте.

5. Налейте до метки в один сосуд воду, а в другой — спирт.

6. Одновременно откройте отверстия в сосудах.

7. Обратите внимание на дальность вытекания воды из отверстий.

8. Сделайте вывод:

Дальность вытекания воды зависит или не зависит от плотности жидкости (ненужное зачеркнуть), а значить и давление ____________________ от плотности жидкости.

Карточка-инструкция № 4

Задача: экспериментально установить, зависит ли давление жидкости от формы сосуда, если уровень жидкости одинаков.

4 группа:

Ход работы:

1. Сначала внимательно прочитайте до конца инструкцию, а затем приступайте к выполнению работы.

2. Возьмите два сосуда разной формы, в которых заранее сделаны отверстия на одинаковой высоте.

3. Обратите внимание, что на них нанесены горизонтальные метки на одинаковой высоте.

4. Налейте в них воду до метки.

5. Одновременно откройте отверстия в сосудах.

6. Обратите внимание на дальность вытекания воды из отверстий (пока уровень воды отличается незначительно).

7. Сделайте вывод:

Дальность вытекания воды от формы сосуда зависит или не зависит (ненужное зачеркнуть), а значить и давление ____________________ от формы сосуда.

Карточка-инструкция № 5

Задача: рассчитать какое давление оказывает жидкость на дно сосуда в форме параллелепипеда.

5 группа:

Ход работы:

1. Сначала внимательно прочитайте до конца инструкцию, а затем приступайте к выполнению работы.

2. Выполнение работы оформите в виде задачи.

3. Возьмите сосуд измерьте его длину (a), ширину (b) и высоту (h).

4. Вычислите площадь основания по формуле S=ab.

5. Вычислите объем сосуда по формуле V=Sh.

6. Вычислите массу воды, которая может поместиться в сосуде, если его заполнить доверху.

7. Вычислите силу тяжести, которая действует на воду.

8. Вычислите давление воды на дно сосуда по формуле давления.

9. Поставьте сосуд на губку.

10. Налейте в него в два приема воду.

11. Что произошло с губкой в первом случае и во втором?

12. Сделайте вывод:

Глубина продавливания губки от высоты столба жидкости зависит или не зависит (ненужное зачеркнуть), а значить и давление, оказываемое на дно сосуда одинаковое или разное (ненужное зачеркнуть).

VI. Представитель каждой группы отчитывается по полученным результатам эксперимента и формулирует вывод (Слайд: 4. на доске заполняется таблица).

Вывод 1: Дальность вытекания воды от размеров сосудов не зависит, а значить и давление тоже не зависит от размеров сосудов.

Вывод 2: Дальность вытекания воды зависит от высоты столба жидкости, а значить и давление тоже зависит от высоты столба жидкости.

Вывод 3: Дальность вытекания воды зависит от плотности жидкости, а значить и давление тоже зависит от плотности жидкости.

Вывод 4: Дальность вытекания воды от формы сосуда не зависит, а значить и давление тоже не зависит от формы сосуда.

Вывод 5: Глубина продавливания губки зависит от уровня жидкости, а значить и давление, оказываемое на дно сосуда разное.

Пятая группа вычислила давление на дно сосуда. Чему оно равно? Много было вычислений? А можно ли рассчитать давление жидкости быстрее и значить проще?

Рассмотренная нами зависимость давления жидкости, справедлива и для газов. Но тат как газ имеет значительно меньшую плотность, чем жидкость то давление газа проявляется, только если его значительное количество. Например: давление атмосферы Земли.

VII. Выведем формулу давления жидкости на дно и стенки сосуда:

p=F/S=mg/S=ρVg/S= ρShg/S= ρhg

VIII. Решение задач

1. В нашу школу вода поступает из водонапорной башни, высота которой 20 м. Какое давление воды на первом этаже школы, если башня наполнена доверху?

2. Упр.17 (1) (1 ряд — вода, 2 ряд — керосин, 3 ряд — ртуть).

3. Какое давление оказывает молоко массой 220 г на дно стакана, высота молока в стакане равна 10 см? Чему равна сила давления на дно, если площадь дна равна 20 см²?

IX. Домашнее задание: — 39,40 упр. 17 (2); задание 2 к — 40 (по желанию)

X. Заключение.

Выставление оценок за урок!

Если останется время показать эпизод видеоролика «Гидростатический парадокс».

Список использованной литературы

1. Перышкин А.В. Физика — 7. — М.: Дрофа, 2014.

2. Кабардин О.Ф. Физика — 7. — М.: Просвещение, 2014.

3. Громов С.В., Родина Н.А. Физика — 7. — М.: Просвещение, 2002.

Использованные материалы и Интернет-ресурсы

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%B0%D0%BD (гранёный стакан)

2. https://ru.gulliway.org/public/wiki/europe/western-europe/netherlands/north-holland/water-tower.html (водонапорная башня)

Автор: Алёнкина Ольга Васильевна
Должность: учитель физики и информатики
Место работы: МОБУ «Троицкая СОШ им. Г.К. Жукова»
Месторасположение: c. Троицкое, Целинный район, Республика Калмыкия

Дата изменения: 14.02.2015
Дата публикации: 14.02.2015