Формула гидростатического давления - ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

ЦЕЛЬ

Учащиеся должны усвоить, что формула гидростатического давления имеет вид р = ρgh.

Учащиеся должны научиться:

♦ устанавливать теоретически указанную зависимость;

♦ находить величины, входящие в формулу р = ρgh, в конкретных ситуациях.

ВИД ДОСКИ

Формула гидростатического давления

ПЗ 8. Вывести формулу зависимости давления р от плотности ρ и высоты столба жидкости h.

ВЫВОД

Рис. 98 учебника

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА

Идея Давление р не зависит от формы сосуда

ЭУ

ОТВЕТ Давление жидкости прямо пропорционально...

Формула ...

Д/з. § 37, экспериментальное задание на с. 94 учебника

СЦЕНАРИЙ

Этап актуализации знаний

П. Что мы узнали о давлении жидкости? (Организует ответы учащихся по модели гидростатического давления и схемам опытов в конспекте.) Вспомним некоторые соотношения: формулу силы тяжести, формулу связи массы и объема, формулу объема цилиндра. (Выслушивает ответы, делает записи.)

Мотивационный этап

П. Какие устройства используют для погружения и работы под водой? (Выслушивает учащихся.) Каждое устройство рассчитано на определенную глубину. Если трос опустить ниже, то он разрушится под давлением воды. Что нужно знать о гидростатическом давлении для разработки таких устройств? (Выслушивает учащихся.)

Этап «создания» нового знания

П. Запишите познавательную задачу 8. Вывести формулу зависимости давления от плотности и высоты столба жидкости. Я предложу вам идею и план вывода этой формулы, а вы проведете вывод. Поскольку по определению давление равно отношению силы давления к площади соприкосновения тел, нужно выделить столб жидкости и поверхность, на которую он давит, выразить силу давления через плотность жидкости и высоту ее столба. Затем подставить это выражение в формулу давления и упростить ее. (Изображает сосуд с жидкостью — см. «Вид доски».) Выделим площадку S на глубине h. На нее давит вышележащий столб жидкости. (Заштриховывает, изображает столб жидкости отдельно «в объеме».) Сила давления жидкости равна ее весу, который равен силе тяжести. Силу тяжести можно выразить через массу жидкости, а массу через плотность. (Записывает левые части называемых формул «р = ..., F_д = ..., F_T = ... .) Попробуйте провести вывод. У вас — 3 мин.

Проверяем. (Завершает вывод.) Как проверить справедливость этой формулы?

У. Нужно измерить все величины, рассчитать давление по формуле и сравнить рассчитанное значение с измеренным. Но мы не умеем измерять давление жидкости.

П. Как обойти эту трудность? Нужна оригинальная идея. Скажите, в каком сосуде давление на дно больше? (Делает рисунки сосудов разной формы с одинаковой площадью дна и одинаковым уровнем поверхности жидкости — см. «Вид доски».)

У. В расширяющемся кверху сосуде давление больше, чем в цилиндрическом, а в сужающемся кверху — меньше, так как масса жидкости разная и сила тяжести разная.

П. А что следует из полученной формулы?

У. Если налита одна и та же жидкость и высота столба жидкости одинакова, то и давление должно быть одинаково.

П. Этот факт я и предлагаю проверить. (Описывает прибор «Гидростатический парадокс» и проводит опыт с ним или организует обсуждение опыта Паскаля по рис. 99 учебника.) Составьте ответ.

У. Гидростатическое давление равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и высоты столба жидкости.

П. Зависимость давления р от высоты h и плотности жидкости ρ в математике называют прямой пропорциональностью. Поэтому можно сказать, что гидростатическое давление прямо пропорционально высоте столба н плотности жидкости. Формула гидростатического давления имеет вид

р = ρgh.

(Организует запись темы урока.)

Этап применения нового знания

П. (Организует выполнение задания 57 и контроль.)

ДИДАКТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

Демонстрация гидростатического парадокса.