Поурочные планы. Физика 7 класс. 3 четверть.

УРОК 34. Давление. Единицы давления.

Цель: ввести понятие о давлении и его единицах, показать учащимся значение, которое имеет давление одного тела на другое в природе, быту, технике.

Задачи:

Обучающие: Создать условия для осознания и осмысления разницы между понятиями сила и давление. В результате эксперимента формировать практические умения и освоение и понимание сущности метода естественно научного познания.

Развивающие: Развивать способность использовать знания и умения в новой, незнакомой ситуации. Добиваться правильного произношения и написания, толкования и использования физических терминов, систематического пополнения их запаса.

Воспитательные: Эстетическое воспитание наглядно – демонстрационными средствами, эпиграфом, пословицей, загадкой. Нравственное воспитание воли и волевых черт характера (вера в свои силы, дисциплинированность).

1. Проверка домашнего задания.

Работа над ошибками.

1. Изучение нового материала

Актуализация знаний.

Ребята мы начинаем изучение нового раздела физики «Давление твердых тел, жидкостей и газов». Этот большой раздел вы будете изучать на протяжении нескольких уроков.

А сегодня цель нашего первого урока узнать, что такое давление, определить способ нахождения давления. Знания о давлении нужны людям многих профессий, поэтому они вам пригодятся в жизни.

Запишите тему урока себе в тетрадь: «Давление. Единицы давления».

Освоение нового материала

Представьте, что вы отправились на лыжную прогулку. Лыжи скользят по снегу, оставляя совсем неглубокий след. Что произойдёт, если снять лыжи? Конечно, вы сразу провалитесь в снег. Давайте разберёмся, почему это происходит. Вес, т.е сила, с которой человек давит на снег, осталась такой же. А что изменилось?

Верно. Изменилась только площадь опоры (сравните подошвы ботинок и лыжи). Значит, можно предположить, что результат действия силы зависит не только от самой силы - точки приложения, направления, модуля - но и от площади соприкосновения.

Следовательно, нужна физическая величина, учитывающая оба фактора. Эта величина называется давлением.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Отношение силы F к площади поверхности S при условии, что сила действует перпендикулярно поверхности, называется давлением.

Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности.

СИЛА

ДАВЛЕНИЕ = -----------------------

ПЛОЩАДЬ

Давление - величина скалярная , у давления нет направления..

Сила давления - любая сила, действующая на тело перпендикулярно поверхности, чаще всего это вес тела.

Единицы измерения давления вычисляем по формуле:

p = F/S 1 Н/ м² = 1 Па (паскаль).

За единицу давления принимают такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м ², перпендикулярно этой поверхности. Единица давления – ньютон на квадратный метр (1 Н/ м ²).

Кроме основных единиц, используют также и приставки:

Кратные и дольные единицы:

1 кПа= 1000 Па 1Па = 0,001 кПа

1 МПа= 1000000 Па 1 Па = 0,000001 МПа

1 гПа = 100 Па 1 Па= 0,01 гПа

Подумайте, используют ли приставки "милли", "микро"? Почему?

Единицу давления Паскаль назвали в честь Блеза Паскаля

1. Закрепление материала

1. Заполни таблицу

Физическая величина	Обозначение	Единица измерения	Формула	Определение
Давление

1. Пример решения задачи на расчет давления учебник.

2. Упражнение 14 №1-3

Домашнее задание: параграф 35 Упражнение 14 №4

Итог урока.

УРОК 35. Способы уменьшения и увеличения давления.

Цель: изучить способы изменения давления в быту и технике;

Практическая отработка полученных знаний о давлении на примере решения задач.

1. Проверка домашнего задания.

1. Работа у доски:

1. Записать на доске формулу для расчёта давления, единицу измерения, вывод из основной формулы площади и силы.

2. Запишите соотношения между единицами давления:

1 кПа = ? гПа

1 кПа = ? Па

1 гПа = ? Па

1 гПа = ? кПа

1. Выразите значения давления в других единицах:

0,38 кПа = ?Па

187 гПа = ? кПа

6,12 гПа = ? Па

9,15 кПа = ? гПа

1. Фронтальный опрос по вопросам параграфа 35

2. Проверка упражнения 14 №4

1. Изучение нового материала

1. Актуализация полученных знаний

А теперь давайте попробуем выяснить как можно изменить давление. Сначала ответим на вопрос: а для чего это нужно? Вы видели, какие следы оставляют тяжёлые машины, трактора на земле? Такие глубокие колеи возникают как раз из- за высокого давления. Значит, в таких случаях его нужно снижать. Так как давление зависит от силы и площади, изменять его можно, меняя эти величины.

Зачем увеличивать давление? Попробуйте тупым ножом порезать хлеб. Чем тупой нож отличается от острого? Конечно, площадью лезвия и создаваемым давлением. Поэтому все режущие и колющие инструменты должны быть очень острыми.

Наверное, трудно сразу сказать, какими способами этого можно достичь.

Давайте немного отвлечемся от физики и вспомним математику. Скажите, какими способами можно увеличить и уменьшить дробь. Чтобы увеличить дробь, нужно увеличить числитель или уменьшить знаменатель. Чтобы уменьшить дробь, нужно уменьшить числитель или увеличить знаменатель. Формула для вычисления давления тоже представляет собой дробь. Поэтому, чтобы увеличить давление, нужно увеличить силу давления или уменьшить площадь ее приложения. А чтобы уменьшить давление, нужно уменьшить силу давления или увеличить площадь ее приложения

Интересные факты.

Можно ли стоять на лампочках?

Если взять 4 маленьких стеклянных банки из-под майонеза, поставить их на пол, в каждую банку вставить обычную электрическую лампу накаливания цоколем вниз, сверху положить фанерку в виде квадрата так, чтобы банки располагались в углах фанерки / как ножки у стола / и осторожно встать на середину фанерки, то лампочки не лопнут! Такая конструкция выдерживает даже взрослого человека. Аналогичный опыт можно провести и с одной лампочкой, поставленной посредине!

Прочна ли яичная скорлупа?

Если вылить содержимое яйца, а для опыта оставить скорлупу, то можно попробовать проткнуть ее иголкой изнутри и снаружи. Изнутри - легче, снаружи - тяжелее. Результат при одинаковых усилиях будет зависеть от формы скорлупы: выпуклая или вогнутая.

Поэтому маленький цыпленок легко разбивает скорлупу изнутри, а снаружи он защищен более надежно. Свойство выпуклых форм лучше выдерживать нагрузку позволяет архитекторам проектировать куполообразные крыши, мосты, потолки, т.к. они прочнее плоских!

1. Самостоятельная работа с учебником.

1. Закрепление изученного материала.

1. Фронтальный опрос по изученному материалу:

- Приведите примеры использования больших площадей опоры для уменьшения давления.

- Зачем у сельскохозяйственных машин делают колёса с широкими ободами?

- Почему режущие и колющие инструменты оказывают на тела очень большое давление.

- На деревянную стенку надавили с силой в 200 Н сначала ладонью, потом с такой же силой шилом. Силы равны по величине, почему же результат различный?

- Почему буря, которая летом валит живые деревья, часто не может свалить стоящее рядом сухое дерево без листьев, если оно не подгнило?

2. Упражнение 15

Домашнее задание § 36 Задание стр 106 №3

УРОК 36. Давление газа

Цель урока: 
• выяснить физическую природу давления газа, причины его возникновения 
• установить, от чего зависит давление газа. 
Задачи: 
Образовательная: • побудить учащихся на уроке к активной исследовательской деятельности по выяснению причин, вызывающих давление газа и его зависимость от других физических величин 
Воспитательная: • продолжить формировать у учащихся положительное отношение к самостоятельному поиску знания; 
• сформировать у учащихся представление о давлении газов, входящее в систему знаний взглядов на мир

Развивающая: • развитие общеучебных знаний и умений: наблюдать, делать выводы 
• развитие специальных знаний и умений: моделировать сущность процессов, 
• проводить мыслительный эксперимент. 
Тип урока: изучение нового материала 
Использование элементов педагогических технологий: 
• исследовательской деятельности; 
• критического мышления; 
• игрового обучения; 
• деятельностного подхода. 
Оборудование и материалы к уроку: 
• колокол с воздушным насосом, ручной насос, колба с пробкой, воздушные шарики, резиновые мячики и теннисные шарики (модели молекул), пластиковые бутылки; 
• на парты учащимся раздаются шприцы для фронтального эксперимента. 
• установка (самодельная) для демонстрации модели давления газа. 

Ход урока 

1. Проверка домашнего задания.

1. Заслушивание докладов по Заданию стр 106 №3

II. Изучение нового материала.

1. Вступительное слово учителя: 
Ребята, на этом уроке мы с вами попробуем создать теорию, объясняющую одно из явлений природы. Вам (нам) придется побыть в роли не только исследователей, но и теоретиков, которые дают определение понятиям, делают выводы. Именно так создаются научные теории. 
Демонстрация опыта учебника рис. 96: под колокол воздушного насоса помещают завязанный резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму. Затем насосом откачать воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится всё более разреженным, постепенно раздувается и принимает форму шара. Как объяснить этот опыт?

ВЫВОД: давление газа на стенки сосуда (и на помещённое в газ тело) вызывается ударами молекул газа.

В руках учителя надутый воздушный шарик. 
- Что же будет объектом нашего изучения? 
Ученик. Воздух 
- Чем ещё кроме воздуха можно заполнить воздушный шарик? 
Ученик: гелием. 
Учитель: Таким образом, приходим к выводу, что речь пойдет не только о воздухе, но о газах вообще. 
Учитель предлагает ученикам сжать шарик . 
- Что вам мешает при сжатии? Что действует на оболочку шарика? 
После вариантов ответов, ОБОБЩАЕМ: газ давит на оболочку, т.е. создаёт давление и давит на её стенки по всем направлениям одинаково. 
Изучение давления газа - это и будет нашей задачей. Итак, сегодня на уроке мы будем создавать теорию, объясняющую давление газа. 

2. Актуализация знаний учащихся (общеклассная форма обучения, словесный метод) 
- Вспомним, из чего состоит вещество. 
- Какие три состояния вещества вы знаете? 
- Объектом нашего изучения является газ. Вспомните, что отличает газ, от других состояний? Как ведут себя молекулы газа? 

3. Подготовка к основному этапу 
Учитель. Сравним, как будут оказывать давление на стенки твердые тела, жидкости и газ. Проводится эксперимент 1. 
Перед классом два ученика с шариками. В один из шариков наливаем воду, во второй - мелкие твердые предметы, а третий - просто надуваем. 
Учитель. Есть ли отличие в оказании давления? Что необычного? 
Ответы учеников: отличия есть - в случае давления твердых и жидких тел мы видим, что давит вниз из-за притяжения к Земле. 
Учитель. Но ведь и в газе молекулы - все они притягиваются к Земле. Значит, определяющим для давления газа является не это, а что? 
(Создание проблемной ситуации) 
4. Основной этап. Изучение нового материала (выдвижение гипотезы, создание мысленного эксперимента) 
Учитель: 
1) Выдвигаем гипотезу, в которой попытаемся предположить, что причиной давления газа является беспорядочное движение молекул. 
2) Сейчас мы вместе смоделируем ситуацию. Для изучения явления часто используют модели. Модель - это упрощённый вариант явления или объекта. 
В качестве модели используем подвешенную картонку - "стенку", в которую бросают маленькие мячики, являющиеся моделями молекул. 
Эксперимент 2. В подвижную "стенку" сначала один ученик ударяет маленьким мячиком. "Стенка" отклоняется и возвращается. Затем два или три ученика быстро бросают мячики так часто, что отклоненная стенка, подрагивая, остается на своем месте. 
3) Итак, можно сделать вывод (промежуточный этап осмысления). И сейчас каждый на листочке напишет, почему возникает давление газа. 
Зачитывают написанные ответы. 
Учитель. Замечательно - без учебника, вы сами смогли дать определение. Это будет началом создания теории. Далее следует описание явления. 
4) Теоретическое описание явления - это установление зависимостей. 
От чего зависит давление газа (гипотеза) В процессе беседы заполняется таблица (на доске), в которой фиксируются возможные зависимости, предложенные учениками:

• от массы молекул + 

• от количества молекул + 

• от скорости молекул + 

• от температуры + (учитывая, что температура определяется движением молекул) 

• от объема + (уточнение - в закрытом сосуде при изменении объёма давление изменяется) 
  
  5. Результат проверки 
  Учитель: Теперь я предлагаю провести экспериментальную проверку ваших предположений. 
  Эксперимент 3. Сравниваем удары на модели (теннисные шарики и мячики). 
  ВЫВОД. Чем больше масса, тем выше давление 
  Эксперимент 4. Насосом накачиваем шарик. 
  ВЫВОД. Чем больше количество молекул, тем выше давление 
  Эксперимент 5. Обливаем холодной и горячей водой бутылку с надетым на горлышко воздушным шариком. 
  ВЫВОД. Чем выше температура, тем выше давление. (вспоминают, что повышение температуры приводит к увеличению скорости движения молекул). 
  Таким образом, в таблице по пунктам а) - г) проверка подтвердила верность предположений, поэтому ставим плюсы. 
  А вот с объемом сложнее. На столе две банки - литровая и 3-х литровая. 
  Учитель. В какой из них давление больше? 
  Ученик. Очевидно, что одинаковое. 
  Учитель. Проведем ещё один эксперимент. 
  Каждому ученику раздаются шприцы (без иголки) 
  Учитель. Прикройте отверстие для вставки иглы пальцем. Вдвигая поршень, обнаружьте увеличение давления. Ответьте на вопрос: 
  - В чем причина увеличения давления, ведь количество молекул осталось прежним, температура не изменилась и молекулы те же самые? (Создание проблемной ситуации) 
  Ученики: 
  - уменьшается объём 
  - в каждую точку теперь попадает больше молекул и, получается, что они теперь чаще ударяются. 
  Итак, происходит не только закрепление, но и более глубокое осмысление причин, влияющих на давление газа. Видим одно - изменение объёма, - а в результате цепочки мыслительных операций приходим к истокам этой зависимости (от концентрации). 
  ВЫВОД: в закрытом сосуде при изменении объёма давление меняется потому, что на единичную площадку приходится большее или меньшее количество ударов. Поэтому лучше сказать, что давление меняется в зависимости от сжатия газа. 

III. Закрепление изученног

6. Подведение итогов  Итак, с помощью экспериментов мы многое выяснили и описали изучаемое явление - разработали начальный этап теории. Что мы узнали о давлении газа? 
Ответы учащихся 

Домашнее задание: § 37. Задание стр. 109

Итог урока.

УРОК 37. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля

Цель урока: 
• продолжить изучение физической природы давления газа, а так же давления жидкости
• рассмотреть физическое содержание закона Паскаля. 

Оборудование: шар Паскаля, портрет учёного.

Ход урока

1. Проверка домашнего задания

1. Фронтальный опрос по вопросам § 37.

2. Проверка выполнения Задания стр. 109

1. Изучение нового материала.

1. Актуализация полученных знаний.

Учитель:
- Что произойдёт, если пролить воду? (Немного проливаю воду на стол.) (Вода потечёт.)

Учитель:
- А если подуть на неё?

Учитель: 
- Почему? Почему так происходит? (В отличие от твёрдых тел молекулы жидкости могут перемещаться, поэтому пролитая из сосуда вода растекается, а вода в стакане приходит в движение, если слегка подуть на её поверхность.)

Учитель:
- Подвижность частиц жидкости, а так же и газа, объясняет, что производимое на них давление передаётся не только в направлении действия силы, но и по всем направлениям. В твёрдых телах молекулы связаны с положениями равновесия, а в жидкостях и газах молекулы подвижны относительно друг друга. А теперь заполним таблицу.

Состояние вещества	Подвижность молекул	Направление передачи давления
Твёрдые тела	Молекулы связаны с положениями равновесия, только колеблются	Передаётся в направлении действия силы
Жидкость и газ	Молекулы подвижны относительно друг друга	Передаётся по всем направлениям, всем частицам

Рассмотреть рис. 99 учебника. Что изображено и какой вывод вы можете сделать? Заслушиваются ответы учащихся.

ВЫВОД: давление, производимое на частицы, передаётся не только в направлении действия силы, а в каждую точку жидкости или газа.

1. Демонстрация опыта с шаром Паскаля. Какой вывод мы можем сделать?

ВЫВОД, ОПРЕДЕЛЕНИЕ: давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку без изменений во всех направлениях.

Давление газа - это результат многочисленных столкновений между молекулами газа и стенками сосуда, в котором он содержится (1c – 1см² -10²³ ударов)

Блез Паска́ль (1623-1662)— французский математик, физик, литератор и философ. Классик французской литературы, один из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии, создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики.

Блез Паскаль сконструировал (1641, по другим сведениям — 1642) суммирующую машину. Один из основоположников гидростатики, установил ее основной закон. На законе Паскаля основано действие гидравлических прессов и других гидростатических машин.

Давайте рассмотрим некоторые значения давлений в природе и быту.

1. Опыт с пакетом наполненным водой.

Учитель:
- Почему пакет разрывается не в том месте, где мы давим, а в другом? (Давление, оказываемое на одну часть пакета, распространяется в другие части.)

Учитель: 
- Разрывается там, где тоньше.

1. Закрепление изученного материала.

1. Упражнение 16

Домашнее задание § 38 Задание стр. 112

Итоги урока.

Дополнительный материал.

Суть применения на практике сжатого воздуха заключается в том, что, уменьшая объем газа, можно создать большое давление. Такой газ обычно хранят в баллонах с толстыми стенами. Это часто используют на подводных лодках и в технике.

Сжатый воздух нашел широкое применение в работе пневматических устройств ­(пневматикос - воздушный). К таким устройствам можно отнести отбойный молоток И пневматический тормоз.

Идея работы проста: золотник управляет подачей сжатого воздуха то в вер­хнюю, то в нижнюю часть молотка. Это приводит к тому, что боек начинает с частотой 1000-1200 ударов в минуту перемешаться вниз и вверх, действуя на пику. Удары пики используют для разрыхления асфальта, мерзлой земли, откалывания горных пород.

Сжатый воздух вырабатывают при помощи компрессора.

УРОК 38. Давление в жидкости и газе

Цели урока:
Обучающие: изучить действие жидкости и газа на погруженное в них тело, экспериментально исследовать зависимость выталкивающий силы от других физических величин
Развивающие: развить навыки самостоятельной и групповой работы,
Воспитательные: воспитание чувство ответственности перед одноклассниками, уважение мнения других.

Оборудование: полые пробирки, закрытые с одного конца плёнкой; стакан с водой;

I. Проверка домашнего задания.

1. Самостоятельная работа по теме «Давление»

   Вариант 1 Одинаковые ли давления производят на стол кирпичи? Объясните ответ. 1 2 2. На опору площадью 0,6 м2 действует сила 1 кН. Определите давление. 3. Масса лыжника 60 кг. Какое давление оказывает он на снег, если длина каждой лыжи 1,5 метра, ширина 10 сантиметров.

   Вариант 2 Одинаковые ли давления производят на стол бруски равной массы? Объясните ответ. 1 2 3 2. Человек вбивает гвоздь в стену, ударяя по нему молотком с силой 30 Н. Какое давление производит гвоздь при ударе, если, его площадь 0,01 см2? 3. Масса стола 2 кг. Определите его давление на пол, если площадь каждой из четырех его ножек 4 см2.

2. Проверка Задания стр. 112

II. Изучение нового материала.
Вступительное слово учителя. Мы продолжаем изучение «Давления в жидкостях и газах».
Сегодня вы не просто учащиеся, а физики-экспериментаторы, исследователи действия жидкости на погруженное тело. Именно этой проблеме посвящён наш урок и наша научная работа.

Демонстрация опытов: проведение опытов, изображённых на рисунках 106-107 учебника.

Рассмотрение опыты в учебнике рис 108-109

ВЫВОД: внутри жидкости существует давление и на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям. С глубиной давление увеличивается.

Рассмотреть рис 112. Как можно рассчитать давление, с которой жидкость, налитая в сосуд, давит на его дно?

F_тяж = Р Р = mg m= ρV V = Sh из всего сказанного следует Р = gρSh

Так как вес столба жидкости равен силе, с которой жидкость давит на дно сосуда, то, разделив вес Р на площадь S , получим давление жидкости р:

р = Р/S, или р = gρSh/ S , т.е. р = gρh

ВЫВОД: давление жидкости на дно сосуда зависит только от плотности и высоты столба жидкости.

III. Закрепление изученного материала.

1. Разобрать пример решения задачи в учебнике.

2. Упражнение 17 №1 (1), 3

Домашнее задание: § 39,40 Упражнение 17 № 2 Подготовиться к КР § 35 - 40

Итог урока

УРОК 39. Контрольная работа по теме «Давление в жидкости и газе. Закон Паскаля»

Цель урока: проверка знаний учащихся по данной теме.

А1. Какую физическую величину определяют по формуле р = _F_ ?

S

1)работу 2) мощность 3) давление 4) силу

А2. В каком варианте ответа правильно указан порядок пропущенных в предложении слов?

Стены зданий устанавливают на широком фундаменте для того, чтобы … давление, так как чем … площадь опоры, тем … давление.

1. Уменьшить, больше, меньше

2. Уменьшить, больше, больше

3. Уменьшить, меньше, меньше

4. Увеличить, больше, меньше

А3. Найдите неверный ответ. Давление можно уменьшить следующими способами:

1) увеличить площадь нижней части фундамента

2) сделать шире шины грузовых автомобилей

3) заменить колёса гусеницами

4) уменьшить число колонн, поддерживающих мост

А4. В четырёх сосудах различной формы налита вода, высота уровня воды одинакова. В каком сосуде давление на дно наименьшее?

1) в первом 2) во втором 3) в третьем и четвертом 4) давление равное во всех сосудах

В1. Выразите значение давления в других единицах

1кПа= Па 100 Па= кПа 1000 мПа= Па 6 гПа= Па

В2. Эйфелева башня в Париже опирается на грунт площадью 450 м² и оказывает давление 200 кПа. Определите вес башни.

В3. Какое примерно давление на дно банки оказывает мёд, налитый на высоту 2 см? Плотность мёда 1350 кг/м³.

С1. В цистерну, заполненную нефтью, поставили кран площадью 20 см² на глубине 25 м. С какой силой жидкость давит на кран? Плотность нефти 800 кг/м³.

Итог урока

УРОК 40. Сообщающиеся сосуды.

Цели: Обосновать расположение поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах на одном уровне. Показать примеры применения сообщающихся сосудов в быту и технике.

Задачи урока:

Образовательная: повторить формулу для расчета гидростатического давления; дать понятие сообщающихся сосудов; продолжить формирование понятия давления жидкости на дно сосуда и изучение закона Паскаля на примере однородных и неоднородных жидкостей в сообщающихся сосудах;

Развивающая: формировать умения анализировать; устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала; находить примеры сообщающихся сосудов в быту, технике, природе

Воспитательная: воспитание аккуратности, умения слушать и быть услышанным.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Оборудование: сообщающиеся сосуды, вода, масло, прибор с коленами сообщающихся сосудов разной формы.

1. Проверка домашнего задания.

1. Анализ контрольной работы. Работа над ошибками.

1. Изучение нового материала

Здравствуйте, сегодня мы продолжаем изучать раздел физики давление твердых тел, жидкости и газов. И сегодня объектом изучения на нашем занятии мог бы стать чайник или кофейник с вашего кухонного стола, а может быть лейка с помощью, которой вы поливаете цветы, а может быть такие сложные устройства и приспособления как артезианский колодец, шлюзы, водопровод, или стекло в тепловом котле, или же любое приспособление в основу устройства которого ляжет принцип сообщающихся сосудов.

Опыт 1 - демонстрация

И так тема нашего урока «Сообщающиеся сосуды» Самые простейшие сообщающиеся сосуды это 2 трубки соединенные между собой резиновым шлангом. Если налить жидкость в одну трубку, то мы увидим, что уровень жидкости одинаковый в обоих коленах (а так называется трубки сообщающихся сосудов). С чем же что может быть связано?

Давайте, вспомним тему предыдущего занятия «Давление жидкости на дно и стенки сосуда» Высота столбца жидкости сейчас одинакова, жидкость в обоих коленах одна и этажа, а значит и давление одинаково.

Давайте посмотрим, что произойдет, если поменять расположение колен сообщающихся сосудов:

• Я могу поднять одно колено выше другого

  

• Я могу опустить одно колено ниже другого

• Я могу наклонить колено по отношению к другому, таким

или таким образом

Что вы могли, заметь при проведении всех этих вариантов эксперимента?

ВЫВОД: чтобы не происходило с коленами уровень жидкости остается одинаков в одном и другом колене.

Демонстрация одинакового уровня жидкости, даже если колена имеют разные формы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Сосуды, имеющие общую (соединяющую их) часть, заполненную покоящейся жидкостью, называются сообщающимися.

А теперь давайте в тетради заполним необходимыми словами пропуски в тексте.

А теперь давайте посмотрим эксперимент, который покажет, как устанавливаются уровни жидкости в сообщающихся сосудах, если налить жидкости разной плотности.

Демонстрация опыта: вода и масло

Мы видим, что в сообщающихся сосудах, содержащие разные жидкости, высота столбца жидкости с большей плотностью будет меньше высоты столбца жидкости с меньшей плотностью.

Однако поскольку жидкости и в данном случае будут покоиться, то по-прежнему можно утверждать, что давления, создаваемые и правым и левым столбами жидкостей (например, на уровне АВ на рисунке), равны:

III. Закрепление полученных знаний

1. А теперь давайте подробнее разберем, где применяется принцип сообщающихся сосудов:

• Знаменитый Римский акведук. Что такое - акведук? Само слово произошло от двух латинских слов: “aqua” - вода и “duco” - веду. А называют так мосты или эстакады, на которых располагаются трубы для воды. Иначе говоря - это часть водопровода.

• Упражнение 18 №1 Водомерное стекло парового котла. На принципе сообщающихся сосудов устроены водомерные трубки для баков с водой. Такие трубки имеются, например, на умывальных баках в железнодорожных вагонах. В открытой стеклянной трубке, присоединенной к баку, вода стоит всегда на том же уровне, что и в самом баке.

• Упражнение 18 №2 Объясните действие артезианского колодца.

• Упражнение 18 №3 Какое явление используется в работе шлюзов?

1. Законы сообщающихся сосудов:

• В сообщающихся сосудах любой формы поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне.

• Высоты столбов разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их плотностям.

Домашнее задание. § 41. Вопросы Упражнение 18 №4, 5

Итог урока

Дополнительный материал

Первые водопроводы

Первые простейшие водопроводы были сооружены несколько тысяч лет на­зад. В древнем Египте подземная вода из глубоких колодцев поднималась во­доподъёмниками и по керамическим или деревянным трубам подавалась пот­ребителям. В Вильнюсе строительство водопровода было начато в 1501г. , в Париже в конце 18 в. Был сооружен первый водопровод с деревянными трубами, в Англии - в 18 в. , в Москве - в 1804 г.

Из Книги рекордов Гиннеса» (для сообщений учащихся)

Шлюзы

Самый глубокий шлюз - Карапатео - в Португалии, на реке Дару. Он способен принимать суда с осадкой 35 м.

Самый высокий фонтан - на Фаунтин-Хиллз (США) - был построен по заказу одной очень крупной фирмы и обошелся ей в 1,5 млн. доля. При максимальном напоре 26,3 кг/см² и расходе 26 500 л/мин высота струи составля­ет 170 м. Масса воды в ней более 8 т, скорость течения 236 км/ч.

Самая высокая водонапорная башня (64 м) была построена в 1965 г. в г. Юнион, США. Её емкость 9 462 000 л.

Самый протяженный в мире водопровод (563 км) проходит от г. Прета (Австралия) до золотого прииска r. Калгурли. Был сооружен в 1903 r.

Самая протяженная водопроводная сеть (8 тыс. км) в нашей стране – в Москве. Ее строительство началось в 1781 г. с 16-километрового Мытищин­ского водопровода, вступившего в строй в 1804 г.

Самая большая выемка

Коринфский канал, открытый в 1893 г. При длине 6342 км и ширине 8 м он имеет среднею глубину выемки грунта 306 м на отрезке длиной 4,2 км и максимальную глубину 459 м.

Гильярдная выемка на Панамском канале имеет глубину 82 м и ширину дна 152 м. За один день в 1911 г. грунт, вынутый на этом участке, вывезен на 333 поездах, грузоподъемностью 363 т каждый.

УРОК 41 Вес воздуха. Атмосферное давление.

Цели урока:

1. Обобщение и расширение знаний, полученных на уроках географии о строении атмосферы; формирование представлений об атмосферном давлении, роли атмосферного давления в жизни человека и животных.

2. Развитие аналитического мышления и творческой самостоятельности учащихся.

3. Формирование навыка самостоятельной работы, видеть практическую пользу знаний; привитие интереса к физике.

Оборудование: портрет учёного

Ход урока:

1. Проверка домашнего задания

1. Самостоятельная работа по теме «Сообщающиеся сосуды»

1. Свободной поверхностью жидкости называют ...

А. Поверхность, которая не соприкасается со стенками сосуда.

Б. Поверхность, которая соприкасается со стенками сосуда.

В. Любая поверхность жидкости.

2. В каком из сообщающихся сосудов, 1, 2, 3, указано правильное расположение уровней жидкости.

3. Какой из сосудов 1,2,3 можно заполнить жидкостью доверху?

4. Два сосуда, 1 и 2, заполнены одинаковой жидкостью. Кран К зарыт. Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если открыть кран.

А. Будет переливаться из сосуда 1 в сосуд 2.

Б. Не будет переливаться.

В. Будет переливаться из сосуда 2 в сосуд 1.

1. Работа у доски: упражнение 18 № 5

1. Изучение нового материала

Рассказ учителя об атмосферном давлении (с элементами беседы).

 Атмосфера Земли.

Мы живем на дне сказочно красивого океана. Он велик и безбрежен. Эти слова принадлежат известному ученому итальянцу Эванжелисто Торричелли.

Вопрос учащимся: «О каком океане идет речь?»

Запишем тему урока

Атмосфера оживляет Землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животные, человек - все живет в атмосфере и благодаря ей. Земля плавает в воздушном океане; его волны омывают как вершины гор, так и их подножья, а мы на дне этого океана, со всех сторон им охваченные. "Ни кто иной, как она покрывает зеленью наши поля и луга, питает и нежный цветок, которым мы любуемся, и грандиозное многовековое дерево, запасающее работу солнечного луча для того, чтобы отдать нам ее впоследствии". Так поэтично писал об атмосфере французский астроном 19 века Камил Фламмарион.

Древние греки думали, что окружающий нас воздух – это испарившаяся вода и назвали оболочку, окружающую планету – АТМОСФЕРОЙ. ( от греческих слов «атмос» –пар и «сфера» – шар)

Состав атмосферы.

Вопрос учащимся: «Что вы знаете об атмосфере? Каков ее состав?»

  Атмосфера Земли состоит из смеси газов: 78,09% азота, 20,095% кислорода, 0,93% аргона, 0,03% углекислого газа. Количество остальных газов в воздухе ничтожно мало. К этим газам относятся водород, неон, гелий, криптон, радон, и другие. А также переменные составные части атмосферы, такие как оксиды азота, серы, угарный газ, аммиак, сера, сероводород, вода и пыль.

Строение атмосферы.

На уроках географии вы уже знакомились с атмосферой.

Вопрос учащимся: «Одинакова ли атмосфера на разных высотах? Или она меняется с высотой?»

Доклады учащихся о слоях атмосферы:

1) Ближайший к поверхности слой воздуха − тропосфера − наиболее хорошо изучен. Высота его над полярными областями 12 км, над умеренными широтами 15 км и экваториальными 20 км. В этом слое сосредоточено 80 % всей массы воздуха и основная масса влаги; слой хорошо пропускает солнечные лучи, поэтому воздух в нем нагрет от поверхности Земли. Температура воздуха с высотой непрерывно понижается. Это понижение примерно составляет 6 градусов на каждый километр. В верхних слоях тропосферы температура воздуха достигает −55 ^оС. Цвет неба в этом слое голубой.
В тропосфере протекают почти все явления, определяющие погоду; именно  здесь образуются грозы ветры, облака, туманы, именно здесь идут процессы, приводящие к выпадению осадков в виде снега и дождя.

2) Следующий слой − стратосфера − простирается примерно до высоты 50 км. В нем мало воздуха примерно 19 % от всей массы воздуха, почти нет влаги. В стратосфере часто возникают сильнейшие ветры, изредка здесь возникают перламутровые облака, состоящие из кристалликов льда. Привычные для нас явления погоды здесь не наблюдается. Цвет неба в стратосфере − темно-фиолетовый, почти черный.
3) На высоте от 50 до 80 км расположена мезосфера. Воздух здесь еще более разрежен (тут сосредоточено примерно 0,003 всей его массы). Этот слой хорошо поглощает ультрафиолетовые лучи. В мезосфере сгорают влетающие в земную атмосферу метеориты, здесь же образуются серебристые облака.
4) Над мезосферой, примерно до высоты 800 км, находится - термосфера (от гр. «термос» - теплый). Она характеризуется еще меньшей плотностью воздуха (здесь сосредоточено всего 0,05% его массы), способностью хорошо проводить электричество и отражать радиоволны. Здесь невиданная жара: 1000- 20000С. В термосфере образуются полярные сияния.. Она  характеризуется еще меньшей плотностью воздуха (здесь сосредоточено всего 0,0005 его массы), способностью хорошо проводить электричество и отражать радиоволны. В термосфере образуются полярные сияния.
5) Последний слой атмосферы − экзосфера − отличается постоянством температуры. Высота слоя 500-600км. Его называют слоем рассеяния.

Важное значение имеет слой озона, расположенный в стратосфере.

Озон образуется на высоте 20-30 км над Землей, защищая все живое от пагубных ультрафиолетовых лучей Солнца. Молекулы озона образуют тонкий слой толщиной всего 3-6 мм. Поэтому тонкий слой обязательно должен быть сплошным и непрерывным. Количество и равномерность распределения озона изучается учеными, которые могут разглядеть прозрачные дыры в озоновом слое и понять причины их возникновения. Очень разрушают озоновый слой пары фреона, содержащийся в холодильниках и аэрозолях.

Первый летчик космонавт Юрий Гагарин, облетевший вокруг Земли на  космическом корабле «Восток», рассказывал, что с высоты полета корабля атмосфера нашей планеты окутывает поверхность Земли бледно-голубым ореолом, который постепенно темнеет, становясь бирюзовым, синим, фиолетовым и затем переходит в черный цвет. Это различие в цвете обусловлено тем, что воздушная оболочка в слоях различается по плотности, составу и температуре.

Почему существует атмосфера

Вопрос учащимся: «Почему у Земли есть атмосфера? А Луна, по мнению ученых, имела атмосферу, но потеряла ее?» Ответ: На воздух действует сила тяжести.

Вопрос учащимся: «Почему тогда молекулы газов, входящих в состав атмосферы, не падают на Землю?» Ответ: Молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении. Чтобы выйти за пределы притяжения Земли, необходимо развить очень большую скорость – 11,2 км/с. Скорость большинства молекул в воздухе значительно меньше.

ВЫВОД: два фактора – беспорядочное движение и действие силы тяжести, приводят к тому, что молекулы располагаются вокруг Земли, образуя атмосферу.

Атмосферное давление.

  ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Давление, оказываемое атмосферой Земли на все находящиеся в ней предметы, называется атмосферным давлением

Вопрос учащимся: « Имеет ли атмосфера массу?»  

О том, что все газы имеют массу, мы часто склонны забывать. Плотность воздуха при t =0 ^оС. составляет 1,29 кг/м³.Что это значит? Факт, что воздух действительно имеет массу до XVII в. был неизвестен даже ученым того времени. Что воздух имеет массу было доказано Галилеем.

УЧИТЕЛЬ: Давайте попробуем рассчитать массу воздуха, находящегося в классе.

                    Что нам для этого нужно знать? (Размеры класса и плотность воздуха).

(РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ)

  Вопрос учащимся: «Как создается атмосферное давление?»

Над нами – огромная толща воздуха. Десятки, сотни километров. А воздух, как мы выяснили, всё же имеет вес. И он давит на всё, что находится внизу. На каждый квадратный сантиметр поверхности воздух оказывает такое же давление, как тело массой один килограмм. И, хотя мы не ощущаем давление атмосферы на себе, давление это не такое уж маленькое. Сегодня на уроке вы в этом убедитесь. Проведем опыты, доказывающие существование атмосферного давления.

 

Демонстрация и разбор опытов, иллюстрирующих действие атмосферного давления:

1. Рисунок учебника 125,126

2. Опыт: На дно блюдца кладётся монета, наливается немного воды. Вопрос: Как вытащить монету из воды, не намочив пальцы? В стакан наливается горячая вода (или опускается горящая бумага). Затем, вылив воду, переворачиваем стакан на блюдце (не закрывая монету). Вода из блюдца постепенно, под атмосферным давлением, поднимается в стакан. (Кто хочет попробовать повторить этот опыт?)

3. Опыт Можно ли носить воду в решете? Вода наливается в пластиковую бутылку с проколами на дне и вода вытекает из них. Затем бутылка закрывается крышкой и вода перестает течь.

4. Опыт Налить воду в стакан, закрыть листом бумаги, перевернуть. Почему вода не выливается? (Кто хочет попробовать повторить этот опыт?)

Действия атмосферного давления.

Вы наблюдали интересные явления, которые вызваны действием атмосферного давления. А как живые организмы приспосабливаются к атмосферному давлению? 

В результате атмосферного давления на каждый квадратный сантиметр нашего тела и любого предмета действует сила равная 10 Н, но тело не разрушается под действием такого давления. Почему?

Ответ: Это объясняется тем, что оно внутри наполнено воздухом, давление которого равен давлению наружного воздуха.

Задумывались ли вы над тем, как мы дышим?

Ответ: Механизм дыхания заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается и атмосферное давление, вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходят обратное явление. Наш дыхательный аппарат действует то как разрежающий насос, то как нагнетательный.

Как мы пьем?

Ответ: Приставив стакан к губам, начинаем тянуть жидкость в себя. Втягивание жидкости вызывает расширение грудной клетки, воздух в легких и полости рта разряжается и атмосферное давление «загоняет» туда очередную порцию жидкости. Так организм приспосабливается к атмосферному давлению и использует его.

  Что происходит с организмом человека при подъеме в горы?

Ответ: Тело человека приспособлено к атмосферному давлению и плохо переносит его понижение. При подъеме на высокие горы, (примерно с 4000 м, а иногда и ниже) многие люди чувствуют себя плохо, появляются приступы «горной болезни»: становится трудно дышать, как-бы не хватает воздуха, из ушей и носа нередко идет кровь, можно даже потерять сознание.

И все же люди приспосабливаются и к таким непростым условиям, например, в мире несколько стран (Боливия, Мексика, Перу, Эфиопия, Афганистан), в которых большинство населения проживают на высоте свыше 1000 м над уровнем моря. В Тибете граница обитания человека превышает 5000 м над уровнем моря. Потоси, город, который ещё во времена Инков являлся крупнейшим месторождением серебра в Южной Америке, построен он на высоте 4090 метров и имеет население около 160 тысяч человек. Это самый высокий город на земном шаре.

1. Закрепление изученного материала:

1. Для закрепления нового материала вы сейчас отгадаете кроссворд и выясните каким прибором измеряется атмосферное давление. О том как работает этот прибор мы узнаем на следующих уроках.

Кроссворд 1. Атмосфера – воздушная … Земли. 2. Единица измерения давления. 3. Нижний слой атмосферы. 4. Основной газ, входящий в состав воздуха. 5. С увеличением высоты над Землей плотность воздуха… . 6.Существование атмосферного давление обусловлено тем, что воздух имеет … 7. Молекулы воздуха «привязаны» к Земле силой … . 8. Инструмент для взятия проб различных жидкостей.

1. Упражнение 19 №1

Домашнее задание: § 42,43 Упражнение 19 №2

I вариант: Подготовить сообщение по теме: «ЧТО ПРОИЗОШЛО БЫ НА ЗЕМЛЕ, если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла?»

II вариант: Подготовить сообщение по теме: «ЧТО ПРОИЗОЙДЕТ С ЧЕЛОВЕКОМ, если его поместить без скафандра в открытый космос?»

Итог урока

УРОК 42 Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли.

Цель: рассмотреть способы измерения атмосферного давления; разобрать опыт Торричелли.

Оборудование: таблица «Опыт Торричелли»

Ход урока

1. Проверка домашнего задания.

1. Фронтальный опрос по вопросам § 42,43

2. Проверка сообщений в конце урока или собрать тетради для проверки.

3. Работа у доски: Упражнение 19 №2

1. Изучение нового материала

Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли

Мы знаем, что воздушная оболочка Земли оказывает на все находящиеся в ней тела некоторое давление. Это давление называется атмосферным. Насколько оно велико?

Формула давления р = рgh для расчета атмосферного давления не подходит, так как атмосферный воздух не обладает постоянной плотностью (она на различных высотах разная) и не имеет определенной высоты (у атмосферы нет резкой границы). Тем не менее узнать, чему равно атмосферное давление, можно.

Как измерить давление атмосферы, впервые догадался итальянский ученый Э. Торричелли. Предложенный им опыт был осуществлен в 1643 г. учеником Галилея В. Вивиани. В этом опыте использовалась запаянная с одного конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Ее наполнили ртутью и, закрыв пальцем (чтобы ртуть не вылилась раньше времени), перевернув, опустили в широкую чашу со ртутью. После того как трубку открыли, часть ртути из нее вылилась и в ее верхней части образовалось безвоздушное пространство -"торричеллиева пустота" (рис. 130). При этом высота столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать ее от уровня ртути в чаше).
Рисунок 130. Торричеллиева пустота.

Результаты этого опыта Торричелли объяснил следующим образом. "До сих пор,- писал он,- существовало мнение, будто сила, не позволяющая ртути, вопреки ее природному свойству, падать вниз, находится внутри верхней части трубки, т.е. заключается либо в пустоте, либо в веществе предельно разреженном. Однако я утверждаю, что это сила - внешняя - и что сила берется извне. На поверхность жидкости, находящейся в чаше, действуют своей тяжестью 50 миль воздуха. Что же удивительного, если ртуть... поднимается настолько, чтобы уравновесить тяжесть наружного воздуха".

ВЫВОД: атмосферное давление равно давлению столба в трубке:

Если бы эти давления не были равны, то ртуть не находилась бы в равновесии: при р_ртути р_атм ртуть выливалась бы из трубки в чашу, а при р_{ртути атм} ртуть поднималась бы по трубке вверх.

Поэтому давление атмосферы можно измерять высотой соответствующего ртутного столба (выраженной обычно в миллиметрах). Если, например, говорят, что в каком-то месте атмосферное давление равно 760 мм рт.ст., то это означает, что воздух в данном месте производит такое же давление, какое производит вертикальный столб ртути высотой 760 мм. Большая высота ртутного столба соответствует и большему атмосферному давлению, меньшая - меньшему.

Если прикрепить к трубке с ртутью, использовавшейся в опыте Торричелли, вертикальную шкалу, то получится простейший прибор для измерения атмосферного давления - ртутный барометр (от греческого слова "барос" - тяжесть).

Наблюдая за высотой ртутного столба в трубке, Торричелли неожиданно для себя заметил, что атмосферное давление непостоянно и в зависимости "от теплоты или холода" (как писал он сам) высота столба ртути оказывается разной.

В настоящее время давление атмосферы, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С, принято называть нормальным атмосферным давлением.

Чтобы рассчитать это давление в паскалях, воспользуемся формулой гидростатического давления:

Подставляя в эту формулу значения р= 13595,1 кг/м³ (плотность ртути при 0 °С), g = 9,80665 м/с² (ускорение свободного падения) и h = 760 мм = 0,76 м (высота столба ртути, соответствующая нормальному атмосферному давлению), получим следующую величину:
                                          р = 101 325 Па. 1 мм рт.ст. = 133,3 Па

Это и есть нормальное атмосферное давление.

Атмосферное давление, близкое к нормальному, наблюдается обычно в местностях, находящихся на уровне моря. С увеличением высоты над уровнем моря (например, в горах) давление уменьшается.

Опыты Торричелли заинтересовали многих ученых - его современников. Когда о них узнал Паскаль, он повторил их с разными жидкостями (маслом, вином и водой). На рисунке 119 изображен водяной барометр, созданный Паскалем в 1646 г. Столб воды, уравновешивающий давление атмосферы, оказался намного выше столба ртути.

Рисунок 131. Водяной барометр.

В 1648 г. по поручению Паскаля Ф. Перье измерил высоту столба ртути в барометре у подножия и на вершине горы Пюи-де-Дом и полностью подтвердил предположение Паскаля о том, что атмосферное давление зависит от высоты: на вершине горы столб ртути оказался меньше на 84,4 мм. Для того чтобы не осталось никаких сомнений в том, что давление атмосферы понижается с увеличением высоты над Землей, Паскаль проделал еще несколько опытов, но уже в Париже: внизу и наверху собора Нотр-Дам, башни Сен-Жак, 90 ступеньками, а также высокого дома с опубликовал в брошюре равновесия жидкостей".

Большую известность получили также опыты немецкого физика Отто фон Герике (1602-1686). К выводу о существовании атмосферного давления он пришел независимо от Торричелли (об опытах которого он узнал с опозданием на девять лет). Откачивая как-то воздух из тонкостенного металлического шара, Герике вдруг увидел, как этот шар сплющился. Размышляя над причиной аварии, он понял, что расплющивание шара произошло под действием давления окружающего воздуха.

Открыв атмосферное давление, Герике построил около фасада своего дома в г. Магдебурге водяной барометр, в котором на поверхности жидкости плавала фигурка в виде человечка, указывающего на деления, нанесенные на стекле.

В 1654 г. Герике, желая убедить всех в существовании атмосферного давления, произвел знаменитый опыт с "магдебургскими полушариями". На демонстрации опыта присутствовали император Фердинанд III и члены Регенсбургского рейхстага. В их присутствии из полости между двумя сложенными вместе металлическими полушариями выкачали воздух. При этом силы атмосферного давления так сильно прижали эти полушария друг к другу, что их не смогли разъединить несколько пар лошадей .

1. Закрепление изученного материала.

1. Экспериментальные задания.

1. Погрузите стакан в воду, переверните его под водой вверх дном и затем медленно вытаскивайте из воды. Почему, пока края стакана находятся под водой, вода остается в стакане (не выливается)?

2. Наполните стакан водой, закройте листом бумаги и, поддерживая лист рукой, быстро переверните стакан вверх дном. Если теперь отнять руку от бумаги, то вода из стакана не выльется. Бумага останется как бы приклеенной к краям стакана. Почему?

Домашнее задание: § 44 Упражнение 21 № 1,2,4 Итог урока.

УРОК 43 Барометр – анероид. Атмосферное давление на различных высотах.

Цель: рассмотреть устройство и принцип работы барометра – анероида.

Оборудование: барометр-анероид; таблица «Схема устройства барометра».

Ход урока

1. Проверка домашнего задания.

1. Фронтальный опрос:

1. Почему давление атмосферы нельзя рассчитать так же, как рассчитывают давление жидкости на дно сосуда?

2. Расскажите об опыте Торричелли.

3. Что означает запись: "Атмосферное давление равно 780 мм рт. ст."?

4. Как называют прибор для измерения атмосферного давления?

5. Какое давление называют нормальным атмосферным давлением? Чему оно равно?

6. Как изменяется атмосферное давление при увеличении высоты над Землей? Почему?
   2. Упражнение 21 № 1,2,4

1. Изучение нового материала

1. Объяснение нового материала

До середины XIX в. для измерения атмосферного давления применяли лишь жидкостные (главным образом, ртутные) барометры, изобретенные Э. Торричелли. В 1844 г. Л. Види сконструировал новый, безжидкостный барометр, получивший название барометр-анероид (от греческого слова "анерос" - безжидкостный).

Устройство барометра-анероида показано на рисунке 135. Его основной частью является круглая металлическая коробка 1 с волнистыми (гофрированными) основаниями. Путем откачивания воздуха внутри этой коробки создано сильное разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается, и ее верхняя (прогибающаяся) поверхность начинает тянуть прикрепленную к ней пружину 2. При уменьшении давления пружина разгибается, и верхнее основание коробки приподнимается. К пружине с помощью передаточного механизма 3 прикреплена стрелка-указатель 4. Эта стрелка перемещается по шкале 5. Градуировку шкалы анероида осуществляют и выверяют по показаниям ртутного барометра.

Рисунок 136. Устройство барометра-анероида.

Барометры-анероиды менее надежны, чем ртутные, так как содержащиеся в них пружины и мембраны со временем изменяют свою упругость. Однако вследствие своей портативности и отсутствия жидкости они более удобны в обращении и потому широко используются на практике.

Барометры являются необходимыми приборами в метеорологических исследованиях, так как знание атмосферного давления важно для предсказания погоды на ближайшие дни.

Чувствительность анероидов настолько высока, что даже при поднятии барометра на 2-3 м стрелка-указатель прибора заметно перемещается. Это позволяет обнаружить постепенное изменение атмосферного давления даже при перемещении по лестнице дома или на эскалаторе в метро.

С увеличением высоты над землей давление воздуха уменьшается. Поднимаясь с барометром в аэростате, можно измерить давление атмосферы на разных высотах. При небольших подъемах в среднем на каждые 12 м подъема давление уменьшается на 1 мм рт. ст. На высоте 6 км давление воздуха примерно вдвое меньше, чем на поверхности Земли.

Знание зависимости атмосферного давления от высоты позволяет использовать барометры-анероиды в качестве высотомеров. Поскольку каждому значению атмосферного давления соответствует своя высота над уровнем моря, то шкалу этих приборов можно сразу проградуировать в метрах (или километрах).

Барометрические высотомеры, используемые в авиации, иначе называют альтиметрами. С их помощью летчики определяют высоту полета самолетов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 ⁰С, называется нормальным атмосферным давлением.

1. Закрепление изученного материала.

1. Упражнение 22, 23 №1 –устно

2. Упражнение 23 №2,3 – письменно

3. На вершине горы высотой 2400 м атмосферное давление равно 540 мм рт.ст. Какое давление покажет барометр-анероид у основания горы?

Домашнее задание: § 45,46. Подготовиться к СР «Атмосферное давление»

Итог урока

УРОК 44 Манометры. Поршневой жидкостный насос.

Цель: рассмотреть основное применение и принцип работы манометров; проверка знаний учащихся по теме.

Оборудование: демонстрационная таблица «Устройство манометра»; действующая модель манометра.

Демонстрации: устройство и принцип действия открытого жидкостного манометра; устройство и принцип действия металлического манометра

Ход урока

1. Проверка домашнего задания.

1. Самостоятельная работа по теме «Атмосферное давление»

(при решении задач «дано» и «найти» можно не писать, просто оформить решение с расчётами)

1. Уровень ртути в барометре стоит на высоте 74 см. Сколько это в гПа?

2. Какое значение атмосферного давления больше:

100 кПа или 700 мм рт.ст.

1000 мм рт.ст. или 1000 Па?

1. На какой глубине находится станция метро, если барометр на платформе показывает 863 мм рт.ст., а при входе в метро – 760 мм рт.ст.?

1. Изучение нового материала.

Барометры служат для измерения атмосферного давления. Если же требуется определить какое-либо другое давление, оказываемое жидкостью или газом, то применяют приборы, называемые манометрами (от греческого слова "манос" - редкий, неплотный).

Существуют разные конструкции манометров.

На рисунке 140,141 показано устройство так называемого трубчатого манометра, изобретенного в 1848 г. французским ученым Э. Бурдоном. Его основной частью является согнутая в дугу полая трубка 1. Один из концов этой трубки запаян, а другой с помощью крана 4 соединяется с сосудом, в котором измеряют давление. При увеличении давления трубка начинает разгибаться и соединенная с ней (посредством рычага 5 и зубчатки 3) стрелка 2 поворачивается, указывая соответствующее давление на шкале. Если же давление уменьшается, то трубка, наоборот, сгибается и стрелка перемещается в обратном направлении.

На рисунке 138, 139 изображен другой манометр - так называемый жидкостный U-образный манометр. Он состоит из двухколенной стеклянной трубки (имеющей форму латинской буквы (U), в которую налита жидкость (например, вода или спирт). С помощью гибкой трубки одно из колен манометра соединяют с круглой плоской коробочкой, затянутой резиновой пленкой. При равенстве давлений в правом и левом коленах манометра находящаяся в них жидкость устанавливается на одном уровне. Если же на пленку нажать (см. рис. 138), то уровень жидкости в одном колене манометра, соединенном с коробочкой, понизится, а в другом - на столько же повысится. Объясняется это тем, что при надавливании на пленку давление воздуха в коробочке повышается. Это избыточное давление передается жидкости в соответствующем колене, и ее уровень понижается. Понижение уровня в этом колене будет происходить до тех пор, пока избыточная сила давления не уравновесится весом избыточного столба жидкости в другом колене манометра. Поэтому по разности высот столбов жидкости в манометре можно судить о том, насколько давление на пленку отличается от атмосферного.

На рисунке 139 показано, как с помощью U-образного манометра можно измерять давление внутри жидкости. Мы видим, что, чем глубже опущена коробочка манометра, тем больше оказывается разность высот столбов жидкости внутри прибора. Так и должно быть: ведь с увеличением глубины погружения гидростатическое давление жидкости возрастает.

При изучении атмосферного давления, мы проводили опыт , когда вода поднималась вслед за поршнем. На этом принципе основано действие поршневого жидкостного насоса рисунок 142, а.

Насос схематически изображён на рисун­ке 142, б. Он состоит из цилиндра, внутри ко­торого ходит вверх и вниз плотно прилегаю­щий к стенкам поршень 1. В нижней части ци­линдра и в самом поршне установлены клапаны 2, открывающиеся только вверх. При движе­нии поршня вверх вода под действием атмо­сферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем.

При движении поршня вниз вода, находя­щаяся под поршнем, давит на нижний клапан, и он закрывается. Одновременно под давлени­ем воды открывается клапан внутри поршня, и вода переходит в пространство над поршнем. При последующем движении поршня вверх вместе с ним поднимается и находящаяся над ним вода, которая и выливается в отводящую трубу. Одновременно за поршнем поднимается новая порция воды, которая при последующем опускании поршня окажется над ним, и т. д.

1. Закрепление изученного материала.

1. Упражнение 24

Домашнее задание: § 47,48 Вопросы.

Итог урока

УРОК 45 Гидравлические машины

Цели:

- Образовательная: сформировать общие представления о гидравлических машинах, познакомить выигрышем в силе;

- Развивающая: развивать коммуникабельные способности по теме, уметь выделять главное;

сопоставлять факты, результаты, анализировать, высказывать свою точку зрения по проблеме урока.

- Воспитательная: воспитание стремления к учению, умения напряженно трудиться; развивать культуру речи, взаимоотношения, взаимопомощь и сотрудничество.

Оборудование: действующая модель гидравлического пресса; схема гидравлического пресса (демонстрационная таблица).

Тип рассматриваемого урока: изучение нового материала

Ход урока:

1. Проверка домашнего задания.

1. Рассказать принцип работы жидкостного манометра.

2. Рассказать принцип работы трубчатого манометра.

3. Рассказать принцип работы поршневого жидкостного насоса.

4. Работа у доски:

1. Уровень ртути в барометре Торричелли стоит на высоте 74 см. определите атмосферное давление в паскалях.

2. Что покажет ртутный барометр, если его погрузить под воду на глубину 40 см?

1. Изучение нового материала.

Закон Паскаля позволяет объяснить действие гидравлической машины. Это машины, действие которых основано на законах движения и равновесия жидкостей.

Основной частью гидравлической машины (рис. 144) служат два цилиндра разного диаметра, снабжённые поршнями и соединённые трубкой. Пространство под поршнями и трубку заполняют жидкостью (обычно минеральным маслом). Высоты столбов жидкости в обоих цилиндрах одинаковые, пока на поршни не действуют силы.

ВЫВОД: сила F₂ во столько раз больше силы F₁, во сколько раз площадь большего поршня больше площади малого.

Гидравлическую машину, служащую для прессования, называю гидравлическим прессом.

Устройство гидравлического пресса схематически показано на рисунке 145. Прессуемое те­ло 1 кладут на платформу, соединённую с большим поршнем 2. При помощи малого поршня 3 создаётся большое давление на жидкость. Это давление без изменения передаётся в каждую точку жидкости, заполняющей цилиндры (закон Паскаля). Поэтому такое же давление действует и на поршень 2. Но так как площадь поршня 2 больше площади поршня 3, то и сила, действующая на не­го, будет больше силы, действующей на пор­шень 3. Под действием этой силы поршень 2 бу­дет подниматься. При подъёме поршня 2 тело упирается в неподвижную верхнюю платформу и сжимается. При помощи манометра 4 измеря­ют давление жидкости, предохранительный клапан 5 автоматически открывается, когда давление превышает допустимое значение.

Из малого цилиндра в большой жидкость пе­рекачивается повторными движениями малого поршня 3. Это осуществляется так. При подъёме малого поршня клапан 6 открывает­ся, и в пространство, находящееся под порш­нем, засасывается жидкость. При опускании малого поршня под действием давления жид­кости клапан 6 закрывается, а клапан 7 от­крывается, и жидкость переходит в большой сосуд.

1. Закрепление изученного материала.

1. Упражнение 25 №1-3

Домашнее задание §49. Вопросы.

Какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 0,1 м², чтобы поднять тело массой 200 кг, находящееся на поршне площадью 10 м²?

УРОК 46 Действие жидкости и газа на погруженное в них тело

Цель: рассмотреть как действует жидкость или газ на погруженное тело. Ввести понятии Архимедовой силы.

Оборудование: сосуд с водой; пружина с грузом;

Демонстрации: опыт по обнаружению выталкивающей силы тела из жидкости ; опыт по рисунку 150 учебника.

Ход урока

1. Проверка домашнего задания.

1. Фронтальный опрос по вопросам §49.

2. Работа у доски: домашняя задача.

1. Изучение нового материала

Если погрузить в воду мячик, наполненный воздухом, и отпустить, то мы увидим, как он тут же всплывет. То же самое произойдет и с щепкой, пробкой и многими другими телами. Какая сила заставляет их всплывать?.

Когда тело погружают в воду, на него со всех сторон начинают действовать силы давления воды (рис. 148). В каждой точке тела эти силы направлены перпендикулярно его поверхности. Если бы все эти силы были одинаковы, то тело испытывало бы лишь всестороннее сжатие. Но на разных глубинах гидростатическое давление различно: оно возрастает с увеличением глубины. Поэтому силы давления, приложенные к нижним участкам тела, оказываются больше сил давления, действующих на тело сверху. Преобладающие силы давления действуют в направлении снизу вверх. Это и заставляет тело всплывать.

F_выт = F₂ – F₁

F₁ = p₁ S₁ F₂= p₂ S₂ p = ρ_жgh S=S₁=S₂

F_выт = F₂ – F₁ = ρ_жgh₂S - ρ_жgh₁ S = ρ_жg S (h₂ - h₁) = ρ_жg Sh , т.к. h – высота параллелепипеда.

Sh = V, где V- объём параллелепипеда. ρ_ж V = m_ж

m_ж – масса жидкости в объёме параллелепипеда.

F_выт= gm_ж = Р_ж

ВЫВОД: выталкивающая сила равна весу жидкости в объёме погруженного в неё тела.

Существование силы, выталкивающая тело из жидкости, легко обнаружить на опыте. Провести опыт по рисунку 149 учебника.

ВЫВОД: на тело, находящееся в жидкости, действует сила, выталкивающая это тело из жидкости.

Рассмотреть опыт на рисунке 150 учебника. ВЫВОД: на тело, находящееся в газе, действует сила, выталкивающая их тело из газа.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.

III. Закрепление изученного материала.
1. Опрос:

1. Почему камень, который на земле мы поднимаем с трудом, в воде становится легче?

2. Действует ли выталкивающая сила на тело, находящееся в газе?

3. К коромыслу весов подвешены алюминиевый и стальной цилиндры одинаковой массы. Весы находятся в равновесии. Что произойдёт, если оба цилиндра опустить целиком в воду?

4. В измерительный цилиндр наливают три несмешивающие жидкости – ртуть, керосин, воду. Как расположатся жидкости в цилиндре?

1. Решение задач

Чему равна выталкивающая сила, действующая на камень объемом 1 м³, находящийся на дне водоёма?

Чему равен вес камня объёмом 1 м³, находящийся на дне водоёма? Плотность камня 2500 кг/м³.

Домашнее задание: § 50 Вопросы

Итог урока

УРОК 47 Закон Архимеда.

Цели урока:

образовательная: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости;

развивающая: научить применять закон Архимеда;

воспитательная: формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, систематизировать знания. Привить ученикам интерес к науке.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Оборудование: штатив, стеклянный сосуд с отверстием для вытекания воды, пружина с грузом, пустой сосуд, стакан.

Демонстрации: опыт по рисунку 151 учебника.

Ход урока.

1. Поверка домашнего задания.

1. Фронтальный опрос.

1. Какие известные вам из жизни явления указывают на существование выталкивающей силы?

2. Что является причиной возникновения выталкивающей силы?

3. Какие две силы действуют на любое тело, находящееся внутри жидкости или газа?

4. В каком случае тело будет тонуть в жидкости, а в каком всплывать?

5. Почему, находясь под водой, человек иногда может легко поднять предмет, который с трудом удерживает в воздухе?

6. Каким образом можно измерить архимедову силу?

7. Будет ли действовать выталкивающая сила на тело, плотно прилегающее ко дну?

1. Работа у доски:

1. Вывод формулы выталкивающей силы

2. Объяснить рисунок 148.

3. Решение домашних задач

1. Изучение нового материала.

Постановка учебных проблем:

• действует ли жидкость на погруженное в неё тело?

• всегда ли жидкость действует на погруженное тело?

• как теоретически объяснить это действие жидкости на погруженное в неё тело?

Для нахождения выталкивающе силы, действующей на то или иное тело внутри какой-либо жидкости, следует взвесить это тело в воздухе и в жидкости, а затем найти разность полученных значений. Это и будет выталкивающая (архимедова) сила Мы узнали о том, что архимедова сила зависит от объема тела и плотности жидкости. Как теоретически объяснить действие жидкости на погруженное в неё тело. Опыты показывают, что действие жидкости направлено вверх.

Обратимся к опыту. Подвесим цилиндр к динамометру, и наблюдаем растяжение пружины в воздухе, а затем в воде. Прибор носит название "ведерко Архимеда". Это пружина с указателем, шкала, ведерко, цилиндр, того же объема, отливной сосуд, стакан. Здесь пружина выполняет роль динамометра.

1. Показать, что объем ведерки равен объему цилиндра.

2. В отливной сосуд наливаем воду чуть выше уровня отливной трубки. Лишняя вода выльется в стакан. Сливаем воду.

3. Подвесим ведерко к пружине, а к нему - цилиндр. Отмечаем растяжение пружины с помощью указателя. Стрелка показывает вес тела в воздухе.

4. Приподняв тело, под него подставляем отливной сосуд. После погружения в отливной сосуд , часть воды выльется в стакан. Указатель пружины поднимется вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости.

- Почему пружина сокращается?

- В данном случае на тело, кроме силы тяжести, действует ещё и сила выталкивающая его из жидкости.

- В какую сторону направлена выталкивающая сила?

- Выталкивающая сила направлена вверх.

5. Перельем воду из стакана в ведерко.

- Обратите внимание на указатель пружины. Где остановился указатель пружины, после того как мы перелили воду из стакана в ведерко?

- Указатель вернулся на прежнее место.

- Почему указатель пружины вернулся в прежнее положение?

- На пружину кроме силы тяжести и выталкивающей силы действует вес воды в ведерке.

ВЫВОД: Вес воды равен выталкивающей силе.

-Обратите внимание, сколько вытекло воды?

-Полное ведерко.

- Сравните объем налитой в ведерко воды и объем цилиндра.

- Они одинаковы.

ВЫВОД: выталкивающая сила равна весу жидкости, вытесненной телом.

На основании этого опыта можно заключить, что сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.

Если бы подобный опыт проделать с телом, погруженное в газ, то показал бы, что сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объеме тела.

Сегодня мы с вами будем изучать выталкивающую силу, действующую на тела, погруженные в жидкость. Выясним, от каких факторов зависит эта сила. Научимся вычислять эту силу. Она называется выталкивающей, или архимедовой силой в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на её существование и рассчитал её значение.

ЗАКОН АРХИМЕДА: сила, выталкивающая тело, целиком погруженное в жидкость, равна весу жидкости в объёме этого тела. ИЛИ сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объёме тела.

Итак, опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т.е. F_A = Р_Ж = g m _ж.

Массу жидкости m _ж , вытесняемую телом, можно выразить через её плотность (ρ_ж) и объем тела (V_т) погруженного в жидкость (так как V_ж – объем вытесненной телом жидкости равен V_т – объему тела, погруженного в жидкость , V_ж = V_т), т.е. m_ж = ρ_жV_т.

Тогда получим F_А = gρ_жV_т.

Как было установлено, архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело, и от объема этого тела. Но она не зависит, например, от плотности вещества тела, погружаемого в жидкость, так как эта величина не входит в полученную формулу.

Определим теперь вес тела, погруженного в жидкость (или газ). Так как две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести вниз, а архимедова сила вверх) то вес тела в жидкости Р₁ будет меньше веса тела в вакууме Р = g m (m - масса тела) на архимедову силу F_A= g m _ж (m _ж – масса жидкости, вытесненной телом) т.е. Р₁ = Р - F_A, или Р₁ = g m - g m _ж.

Таким образом, если тело погружено в жидкость (или газ), то оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость ( или газ).

Следует помнить, что при расчете силы Архимеда под V понимают только ту часть объема тела, которая полностью находится в жидкости.

Это может быть и часть объема тела (если оно плавает на поверхности, не полностью погрузившись), и весь объем (если тело утонуло).

III. Закрепление изученного материала.

1. Разобрать пример решения задачи

Определить выталкивающую силу, действующую в морской воде на камень объемом 1,6 м³.

Дано: V = 1,6 м3 g = 9,8 Н/кг ρж = 1030 кг/м3	Решение: FА = gρжV. FА = 9,8 м/кг. 1030 кг/м3. 1,6 м3 = 16 480 Н ≈ 16,5 кН. Ответ: FА = 16,5 кН.
FА - ?

1. Упражнение 26 №1,2,6 – устно

2. Упражнение 26 №3- письменно

Домашнее задание: §51, Упражнение 26 № 4,5

Итог урока.

Дополнительный материал к уроку

 Архимед и его изобретения.

Несомненно, Архимед (около 287—212 до н.э.) — самый гениальный учёный Древней Греции. Он стоит в одном ряду с Ньютоном, Гауссом, Эйлером, Лобачевским и другими величайшими математиками всех времён. Его труды посвящены не только математике. Он сделал замечательные открытия в механике, хорошо знал астрономию, оптику, гидравлику и был поистине легендарной личностью.

Сын астронома Фидия, написавшего сочинение о диаметрах Солнца и Луны, Архимед родился и жил в греческом городе Сиракузы на Сицилии. Он был приближён ко двору царя Гиерона II и его сына-наследника.

Хорошо известен рассказ о жертвенном венце Гиерона. Архимеду поручили проверить честность ювелира и определить, сделан венец из чистого золота или с примесями других металлов и нет ли внутри него пустот. Однажды, размышляя об этом, Архимед погрузился в ванну, и заметил, что вытесненная его телом вода пролилась через край. Гениального учёного тут же осенила яркая идея, и с криком “Эврика, эврика!” он, как был нагой, бросился проводить эксперимент.

Идея Архимеда очень проста. Тело, погружённое в воду, вытесняет столько жидкости, каков объём самого тела. Поместив венец в цилиндрический сосуд с водой, можно определить, какое количество жидкости он вытеснит, т.е. узнать его объём. А, зная объём и взвесив венец, легко вычислить удельную массу. Это и даст возможность установить истину: ведь золото — очень тяжёлый металл, а более лёгкие примеси, и тем более пустоты, уменьшают удельную массу изделия.

Но Архимед на этом не остановился. В труде “О плавающих телах” он сформулировал закон, который гласит: “Тело, погружённое в жидкость, теряет в своём весе столько, каков вес вытесненной жидкости”. Закон Архимеда является (наряду с другими, позже открытыми фактами) основой гидравлики — науки, изучающей законы движения и равновесия жидкостей. Именно этот закон объясняет, почему стальной шар (без пустот) тонет в воде, тогда как деревянное тело всплывает. В первом случае вес вытесненной воды меньше веса самого шара, т.е. архимедова “выталкивающая” сила недостаточна для того, чтобы удержать его на поверхности. А тяжелогружёный корабль, корпус которого сделан из металла, не тонет, погружаясь только до так называемой ватерлинии. Поскольку внутри корпуса корабля много пространства, заполненного воздухом, средняя удельная масса судна меньше плотности воды и выталкивающая сила удерживает его на плаву. Закон Архимеда объясняет также, почему воздушный шар, заполненный тёплым воздухом или газом, который легче воздуха (водородом, гелием) , улетает ввысь.

Знание гидравлики позволило Архимеду изобрести винтовой насос для выкачивания воды. Такой насос (кохля) до недавнего времени применялся на испанских и мексиканских серебряных рудниках.

Из курса физики всем знакомо Архимедово правило рычага. Согласно преданию, учёный произнёс крылатую фразу: “Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!” . Конечно, Архимед имел в виду применение рычага, но, он был несколько самоуверен: кроме точки опоры ему понадобился бы и совершенно фантастический рычаг — невероятно длинный и при этом несгибаемый стержень.

Достоверные факты и многочисленные легенды говорят о том, что Архимед изобрёл немало интересных машин и приспособлений

УРОК 48 Лабораторная работа № 8 «Определение выталкивающей силы действующей на погруженное в жидкость тело»

Цель: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в нее тело и определить выталкивающую силу.

Оборудование: динамометр, штатив с муфтой и лапкой, два тела разного объема, стакан с водой и насыщенным раствором соли.

Ход работы:

1. Укрепить динамометр на штативе и подвесить к нему груз на нити. Отметить и записать показание динамометра. Это и будет вес тела в воздухе.

2. Подставить стакан с водой и опустить муфту с лапкой и динамометром, пока тело не окажется под водой. Отметить показания динамометра и записать. Это будет вес тела в воде.

3. По полученным результатам вычислить выталкивающую силу.

4. Вместо чистой воды взять стакан с насыщенным раствором соли, и снова определить выталкивающую силу действующую на тоже тело.

5. Подвесить к динамометру тело другого объема и определить выталкивающую силу, действующую на него в воде.

6. Результаты записать в таблицу.

   Жидкость	Вес тела в воздухе Р,Н		Вес тела в жидкости Р1, Н		Выталкивающая сила F, Н F = P – P1
   	P v1	Pv2	P1v1	P2v2	Fv1	Fv2
   Вода
   Насыщенный раствор соли

7. На основании выполненных опытов сделать выводы. От каких величин зависит значение выталкивающей силы?

Вывод:

Итог урока.

УРОК 49 Плавание тел

Цели урока:

Образовательные цели:
• обобщить и систематизировать знания учащихся о действии жидкостей и газов на погруженные в них тела;
• выяснить условия плавания тел, опираясь на понятия о выталкивающей силе и силе тяжести;
• сформировать умения объяснять причины появления выталкивающей силы, производить расчет и измерение её опытным путём;
Развивающие цели:
• развить интерес к изучению физики на основе межпредметных связей с математикой, информатикой, литературой и историей;
• развить творческие способности учащихся в ходе выполнения творческих заданий;
• развить навыки использования информационных технологий и различных источников информации для решения познавательных задач;
• расширить кругозор учащихся, показать применение теоретических знаний на практике;
• развить способность к анализу и творческую активность, умение логически мыслить.
Воспитательные цели:
• формирование активной жизненной позиции, чувства коллективизма и взаимопомощи, ответственность каждого за конечные результаты;
• воспитание самостоятельности, трудолюбия, настойчивости в достижении цели.
Тип урока: урок-исследование

Методы урока: постановка учебной проблемы, частично-поисковый, словесно-наглядный.

Форма организации занятия: беседа, экспериментальная работа .

Оборудование: небольшие тела различной плотности – металлический, деревянный и пенопластовый шарики; сосуд с водой;

Демонстрации: плавание однородных тел в воде; плавание тел, у которых плотность материала больше плотности воды.

Ход урока:

1. Проверка домашнего задания.

Вопросы для фронтального опроса:

1. Чему равна величина выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело?

2. Каково направление силы, выталкивающей тело из жидкости?

3. Каков объем жидкости, вытесняемой полностью погруженным в неё телом?

4. Какие две силы, направленные вдоль вертикальной прямой, действуют на тело, погруженное в жидкость?

5. От чего зависит величина выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело?

6. На сколько уменьшается вес тела, погруженного в жидкость?

7. Одинаковая ли сила нужна для подъема якоря в морской и речной воде?

8. К коромыслу весов подвешены два свинцовых цилиндра одинаковой массы. Нарушится ли равновесие весов при погружении обоих цилиндров в воду? Спирт? Ответ поясните.

9. Какое заключение можно сделать о величине архимедовой силы, проводя соответствующие опыты на Луне, где сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле?

10. Действует ли на искусственном спутнике Земли архимедова сила?

11. Деревянный брусок целиком погружен сначала в воду, потом в керосин. Одинаковы ли выталкивающие силы действующие на него в обеих случаях?

12. На тело, плавающее на поверхности воды, подействовали силой, направленной вертикально вниз. Как при этом изменилась выталкивающая сила?

13. Железное тело опустили в отливной сосуд , наполненный водой . При этом часть воды вылилась. Равна ли масса железного тела массе вылившейся воды?

14. Почему нельзя тушить нефть, бензин керосин водой?

15. Железный и алюминиевый шары равных объемов бросили в воду. Равны ли выталкивающие силы, действующие на эти шары?

16. К пружинному динамометру подвешено металлическое тело. В каком случае показания динамометра будут больше: если тело опустить в воду или керосин? Ответ обоснуйте.

17. К коромыслу весов подвешены алюминиевый и стальной цилиндры одинаковой массы. Весы находятся в равновесии. Нарушится ли равновесие весов после одновременного погружения обоих цилиндров в воду? Ответ поясните.

18. К коромыслу весов подвешены два стальных цилиндра одинаковой массы. Нарушится ли равновесие весов, если один цилиндр погрузить в воду, а второй цилиндр - в керосин. Плотность воды 1000 кг/м³, а плотность керосина 800 кг/м³.

II. Изучение нового материала.

Проведение фронтального эксперимента .

Учитель. Давайте сейчас рассмотрим основные положения теории плавания тел. Я вам предлагаю 7 вариантов заданий разной трудности. Т.е. каждый получает индивидуальное задание, выполняет его, анализирует результаты и делает вывод, который затем доводит до сведения остальных.

Результаты нашей деятельности мы будем заносить в таблицу сравнения.

ребятам раздаются карточки с заданиями: 7 вариантов задания разной трудности. открыть учебник стр. 63.

Вариант 1. провести наблюдение: какие из предложенных тел тонут, а какие плавают в воде. найти в таблице учебника соответствующие плотности и сравнить их с плотностью воды. результаты оформить в виде таблицы.

плотность жидкости	плотность вещества	тонет или нет

для выполнения задания нужны сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, кусочки свинца, алюминия, оргстекло, пенопласт, пробка, парафин.

Вариант 2. сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубика одинакового объема: выяснить, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. результат опыта представить на рисунке. Для проведения опыта необходимо: два сосуда (с водой и маслом), деревянный и пенопластовый брусок.

Вариант 3. заставить картофелину плавать в воде. объяснить результат опыта.

оборудование: сосуд с водой, пробирка с солью, ложка, сырая картофелина средней величины.

Вариант 4. выяснить, изменится ли глубина погружения пробирки в воду, если:
а) пластилин положить внутрь пробирки; б) прикрепить его к дну пробирки снаружи.

оборудование: сосуд с водой, пробирка, кусок пластилина.

Вариант 5. добиться, чтобы кусок пластилина в воде плавал.

оборудование: сосуд с водой, кусок пластилина.

Вариант 6. Пронаблюдайте, как изменится растяжение пружины, если прикрепленный к ней груз погрузить в жидкость. Опишите то, что вы увидите.

Оборудование: стакан с водой, груз на пружине, линейке.

Вариант 7. Что произойдет с карандашом, если его погрузить пальцем в воду, налитую в мензурку, а затем быстро отпустить? Проделайте эксперимент. Ответьте на вопрос: Почему наблюдается такая картина?

Оборудование: Мензурка с водой, карандаш..

Переходим к обсуждению результатов. Выясним: какие тела плавают, какие тонут?

1: если плотность вещества больше плотности жидкости, то тела не тонут. а если плотность вещества меньше плотности жидкости, тела плавают.

р_в р_ж – тонет; р_в р_ж – плавает

2: посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. что вы заметили? ученик: глубина погружения тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду.

3: Что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды и масла? ученик: брусок погружался глубже в масле, чем в воде.

Глубина погружения тела зависит от р_в и р_ж тела.

4: Можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например, картофелину и пластилин? Посмотрим опыт. Бросим эти тела в воду. Что наблюдается? (тонут.)

Почему картофелина плавает в воде. В чем дело? Чтобы картофелина плавала, необходимо насыпать соли в воду. Что же произошло? У соленой воды увеличилась плотность, и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла, и F_A увеличилась.

У ребят с пластилином соли не было. Как вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал?

Мы сделали из пластилина коробочку, и она тоже плавает. Почему? У нее больше объем, чем у куска пластилина.

Итак, чтобы заставить плавать тонущие тела, можно изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила.

5: Как вы думаете, есть ли какая-то связь между архимедовой силой и силой тяжести?

Мы погружаем в воду две пробирки с песком. Одна полегче, другая потяжелее. Обе они плавали в воде. Мы определили, что и в том и в другом случае архимедова сила примерно равна силе тяжести…

Молодцы! Значит, если тело плавает, то F_A = F_T . А если тело тонет в жидкости? А если всплывает?

Получили условие плавания тел: р_т = р_ж.

Условия плавания тел
Поведение тела	Соотношения между силами		Соотношения между плотностями
	Словесная запись	FT ? FA	Словесная запись	ρТ ? ρж
Тело тонет, если...	Сила тяжести больше архимедовой силы.	FT FA	Плотность тела больше плотности жидкости	ρТ ρж
Тело плавает, если...	Сила тяжести меньше архимедовой силы.	FT A	Плотность тела меньше плотности жидкости	ρТ ρж
Тело находится в равновесии в любом месте жидкости, если...	Сила тяжести равна архимедовой силе.	FT = FA	Плотность тела равна плотности жидкости	ρТ = ρж

Домашнее задание: § 52. Упражнение 27

Итог урока

УРОК 50 Лабораторная работа №9 «Выяснение условий плавания тел в жидкости»

Цель: на опыте выяснить условия, при которых тело плавает или тонет

Оборудование: весы, гири, измерительный цилиндр, пробирка – поплавок с пробкой, проволочный крючок, сухой песок, фильтровальная бумага или сухая тряпочка.

Ход работы

1. Насыпать в пробирку столько песка, чтобы она закрытая пробкой, плавала в мензурке с водой в вертикальном положении и часть ее находилась над поверхностью воды.

2. Определить выталкивающую силу, действующую на пробирку. Она равна весу воды, вытесненной пробиркой. Для нахождения этого веса определить объем вытесненной воды. Для этого отметить уровни воды в мензурке до погружения и после погружения. Зная объем и плотность воды вычислить ее вес.

3. Вынуть пробирку из воды, вытереть ее и на весах определить массу пробирки с точностью до 1 грамма и рассчитать силу тяжести, действующей на нее, она равна весу пробирки с песком в воздухе.

4. Насыпать в пробирку еще немного песка. Определить выталкивающую силу и силу тяжести. Проделать это несколько раз, пока пробирка, закрытая пробкой не утонет.

5. Результаты записать в таблицу. Отметить когда тело плавает, тонет или всплывает.

№ опыта	Выталкивающая сила, действующая на пробирку F = gpv (H)	Вес пробирки с песком P = gm (H)	Поведение пробирки в воде (тонет, плавает, всплывает)

Вывод:

Итог урока.