Давление жидкости. Зависимость давления от высоты столба жидкости - ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

ЦЕЛЬ

Учащиеся должны усвоить, что:

♦ жидкости оказывают давление на дно и стенки сосудов и на тела, погруженные в них, по всем направлениям;

♦ гидростатическое давление обусловлено тем, что каждый слой жидкости вследствие притяжения к Земле давит на нижележащий и передает давление вышележащего слоя во все точки жидкости без изменения;

♦ с глубиной давление жидкости увеличивается;

♦ давление жидкости на одном уровне одинаково по всем направлениям.

Учащиеся должны научиться:

♦ устанавливать указанные факты;

♦ сравнивать давление жидкости на разных глубинах.

ВИД ДОСКИ

Гидростатическое давление

ФАКТ Вода давит на погруженные тела со всех сторон

ПЗ 6. Какие жидкости давят на погруженные тела?

ОПЫТЫ разные жидкости

давление на дно и стенки сосуда

ОТВЕТ Жидкости оказывают давление...

ПЗ 7. Почему жидкости давят со всех сторон?

ГИПОТЕЗА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА

Предсказание От чего зависит р_ж?

уровень А — столб h

уровень Б — столб H} р_ж зависит от ρ, h

F_т ~ m ~ ρ

Обнаружение

ОТВЕТ р_ж зависит от...

Гидростатическое давление — это ...

Д/з. Конспект. § 38 (выписать названия устройств, их назначение и область применения)

СЦЕНАРИЙ

Этап актуализации знаний

П. Что такое давление? Как тела передают давление? (Организует ответы учащихся по моделям передачи давления твердыми телами, жидкостями и газами.)

Объясните, почему тела оказывают давление на опору. Книга давит на стол, вы давите на сиденье стула и т. п. (Организует ответы учащихся по модели веса тела.)

У. Тела действуют на опору силой веса вследствие притяжения к Земле.

Мотивационный этап

П. У ныряльщиков при глубоком погружении закладывает уши и даже может возникнуть боль в ушах. «Кто» действует на уши? (Выслушивает учащихся.)

Высказаны предположения о давлении воды на уши. Для его проверки смоделируем ситуацию в лабораторных условиях. Роль барабанной перепонки будет выполнять резиновая пленка, натянутая на горлышко сосуда. (Погружает трубку или сосуд с пленкой в широкий сосуд с водой.) Что видим?

У. Пленка прогибается внутрь сосуда. Значит, вода на нее давит слева направо.

П. (Демонстрирует давление воды на тела в разных направлениях. Выслушивает учащихся.) Вода не единственная жидкость на Земле. Какая задача вытекает из этого факта?

Этап «создания» нового знания

П. Запишите факт и познавательную задачу 6. Какие жидкости давят на погруженные в них тела? Как искать ответ?

У. Нужно заменить воду другими жидкостями: подсолнечным маслом, бензином и др.

П. Телами, с которыми соприкасается жидкость, являются дно и стенки сосуда. Что показывает ваш жизненный опыт? Давит ли подсолнечное масло на стенки бутылки, бензин на дно и стенки бензобака? Что может произойти с тонким целлофановым пакетом, если в него наливать молоко?

У1. Если в бутылке или бензобаке образуется отверстие, то масло или бензин будут выливаться через него. Значит, масло и бензин давят на стенки и дно сосудов.

У2. Пакет может разорваться под давлением молока.

П. Сформулируйте ответ. (Организует запись ответа.) Какие еще вопросы возникли у вас относительно давления жидкостей?

У. От чего и как зависит давление жидкостей?

П. Запишите познавательную задачу 7. Каким образом жидкости оказывают давление? Предложите модель, объясняющую давление жидкости на дно и стенки сосуда. (Изображает сосуд с жидкостью и выделяет дно и участок стенки у самого дна.) У вас — 2 мин.

У1. Жидкость оказывает давление на дно по той же причине, что и твердые тела, т. е. вследствие притяжения к Земле. (Изображает силу тяжести и вес.)

У2. Жидкость, расположенная выше этого участка стенки, вследствие притяжения к Земле давит на слой, прилегающий Л дну и участку стенки. Этот тонкий слой передает давление во все точки своего объема, в том числе и на выделенный участок стенки. (Изображает схематически — см. «Вид доски».)

П. (Объясняет по модели.) Если разбить жидкость на горизонтальные слои, то каждый слой вследствие притяжения к Земле действует на нижележащий слой, кроме того он передает без изменения давление вышележащего слоя во все свои точки: на стенки, на все. участки поверхности тела, находящегося в этом слое жидкости. Так что в точке А давление обусловлено весом столба жидкости, расположенного над этой точкой А. Обозначим высоту этого столба жидкости h. В точке Б давление обусловлено весом столба жидкости высотой Н. Эта модель давления жидкости вытекает из свойства жидкости действовать на горизонтальную опору вследствие притяжения к Земле и передавать внешнее давление по закону Паскаля. Горизонтальную поверхность называют уровнем. Горизонтальная поверхность, проведенная через точку А, — уровень А. Горизонтальная поверхность, проведенная через точку S, — уровень Б.

Как проверить правильность этой модели?

У. Предсказать, от каких величин может зависеть давление жидкости, и обнаружить предсказанное на опыте.

П. Формулы веса тела вы знаете. Примените их для давления жидкости и установите, от каких величин оно зависит. У вас — 2 мин.

У1. В точке Б давление должно быть больше, так как вес столба Н больше веса столба h. Чем глубже, тем давление больше.

У2. Вес (сила давления) каждого слоя зависит от его массы, и будет тем больше, чем больше плотность жидкости. Значит, давление жидкости зависит от ее плотности.

П. Итак, вы предположили, что давление жидкости в какой-либо точке зависит от высоты столба жидкости над ней и плотности жидкости. Какой эксперимент нужно провести для обнаружения этих зависимостей. У вас — 1 мин.

У. На той же установке можно погрузить сосуд с резиновой пленкой от поверхности жидкости до дна и следить за ее прогибом. Он должен увеличиваться. Заметить прогиб на определенной глубине, затем налить другую жидкость и отметить прогиб на той же глубине.

П. (Проводит опыты) Составим ответ на поставленную задачу. (Организует формулирование и запись суждений, указанных в цели урока) Давление покоящейся жидкости, обусловленное ее весом, называют гидростатическим давлением. (Организует запись темы урока)

Этап применения нового знания

П. (Организует выполнение заданий 55,56 и контроль)

ДИДАКТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

Демонстрации: 1) давление воды на погруженные тела, стенку и дно сосуда; 2) зависимость давления воды от глубины; 3) независимость давления от ориентации поверхности тела на одной и той же глубине; 4) зависимость давления от плотности жидкости.