Конспект урока физики в 7 классе по теме: «Сообщающиеся сосуды»

7 класс ______________ Урок № 36
(дата)

Тема урока: Сообщающиеся сосуды
Цель урока: изучить особенности сообщающихся сосудов и сформулировать основной закон
сообщающихся сосудов

Оборудование: различные виды сообщающихся сосудов; два стеклянных сосуда,
соединённых резиновой трубкой

ХОД УРОКА

I. Приветствие

II. Проверка домашнего задания. Актуализация опорных знаний учащихся
Проверку домашнего задания и качество выполнения можно провести выборочно у нескольких учеников по желанию учителя.

- Что такое давление?
- Как определить давление, которое оказывает человек на пол?
- В чём заключается закон Паскаля?
- Как изменится давление внутри жидкости с глубиной?
- Как изменится давление газа при уменьшении его объёма?
- Зависит ли давление, которое оказывает жидкость на погружённое в неё тело, от плотности
этого тела?
- Как увеличить давление? Как уменьшить давление?
- Почему режущие и колющие инструменты оказывают на тело очень большое давление?

III. Демонстрация опытов

1. Рассмотрение нового материала следует начать с проведения первой демонстрации – вода
наливается в сообщающиеся сосуды различных форм. Для этого опыта надо лучше
пользоваться водой, в которой немного растворили немного CuSO₄ (медного купороса).
Наиболее эффектно опыт выглядит на прозрачных сосудах сложной формы.
По итогам демонстрации учащиеся делают вывод, что независимо от формы сосудов, жидкость устанавливается в них на одном уровне.
Определение: Сосуды, имеющие общую (соединяющую их) часть, заполненную покоящейся
жидкостью, называются сообщающимися.

IV. Изучение нового материала.

Таким образом, мы можем сформулировать закон сообщающихся сосудов:
В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне.

Докажем этот закон.

Рассмотрим частицы жидкости, которые находятся в том месте, где соединяются сосуды (окрестности точки А).

Так как частицы жидкости находятся в покое, то силы давления, действующие на них слева и справа, равны т.е.:

F₁ = F₂

С другой стороны, эти силы пропорциональны давлениям, а давления – высотам столбов. Поэтому из равенств F₁ = F₂ следует:

ρgsh₁ = ρgsh₂
h₁ = h₂

т.е. высоты столбов жидкости равны.
- Что же произойдёт, если в сообщающиеся сосуды налить две несмешивающиеся жидкости
разной плотности?
- Как будут располагаться уровни?
В U – образную трубку можно налить воду плотностью ρ₁=1000 кг/м³, а сверху в одно из колен – керосин с плотностью ρ₂=800 кг/м³, тогда ρ₁ ρ_2. Мы увидим, что уровни жидкостей будут различны.

Найдём, как относятся высоты h₁ и h₂.
Обе жидкости покоятся, значит, давление столбов на уровне АВ должны быть равны, т.е.:

Р₁ = Р₂

но:

Р₁ = ρ₁gh₁
Р₂ = ρ₂gh₂

Откуда получаем:

ρ₁gh₁ = ρ₂gh₂

или:

ρ₁h₁ = ρ₂h₂

Из этого следует, что если ρ₁ ρ₂, то h₁ h₂.
Таким образом, в сообщающихся сосудах, содержащих разные жидкости высота столба тем больше, чем меньше плотности жидкости. Отсчёт высоты столбов происходит от линии соприкосновения поверхностей двух жидкостей.

V. Решение задач

Чтобы научить детей быстро и с лёгкостью решать задачи о сообщающихся сосудах любого уровня сложности, можно предложить следующий план решения таких задач:

1) Выделите сообщающиеся сосуды и жидкость в них. Изобразите на рисунке.
2) Выделите слой жидкости, давлении на который говорится в условии, запишите его
характеристики. Изобразите.
3) Проведите горизонталь через выделенный слой.
4) Установите, какие тела действуют на выделенном уровне в каждом колене сообщающихся
сосудов, и их характеристики. Изобразите.
5) Установите, находятся ли жидкости в покое, и запишите условие равновесия.
6) Запишите кратко данные. Составьте необходимое число уравнений, связывающих
неизвестные величины с известными по условию.
7) Выведите формулу для расчёта искомой величины, проверив её правильность по единицам
величин слева и справа от знака равенства.
8) Выразите данные по условию величины в единицах СИ и проведите расчёт.

Можно для примера коллективно задачу.

1) Столб воды в сообщающихся сосудах высотой 25,8 см уравновешивает столб дизельного топлива высотой 30,0 см. Определите плотность дизельного топлива.

VI. Домашнее задание

• Прочитать § 32.

• Устно ответить на вопросы к § 32.

• Письменно ответить на вопрос: Действует ли закон сообщающихся сосудов в невесомости?

• Решить задачу:
  В U – образную налили ртуть, вода и керосин. Высота столба воды равна 20 см, а уровень ртути в обоих сосудах одинаков. Какова высота слоя керосина?

VII. Рефлексия

VIII. Оценивание.