ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
«ПАВЛОДАР МҰНАЙГАЗ КОЛЛЕДЖІ» МЕКЕМЕСІ
УЧРЕЖДЕНИЕ «ПАВЛОДАРСКИЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОЛЛЕДЖ»
РАЗРАБОТКА ВНЕКЛАССНОГО МЕРОПРИЯТИЯ
«ОЛИМПИАДА ПО ГИДРАВЛИКЕ»
(2017-2018 УЧЕБНЫЙ ГОД)
Оқытушы құрастырды/
Разработала преподаватель: ЛОБКО И.Н.
Тобы/группа СЭГГ 216, ТХНГ 216
Өткен мерзімі/
Дата проведения 24.04.2018
Павлодар к.
г. Павлодар
Разработка внеклассного мероприятия
«Олимпиада по гидравлике»
Цели:
1. Активизация познавательной и исследовательской активности через игровые формы внеклассной работы, развитие творческих способностей студентов.
2. Развитие навыков общения.
3. Формирование у студентов представлений о роли науки в жизни общества.
4. Расширение кругозора.
Задачи
1. Сделать жизнь студентов более яркой, интересной, насыщенной, запоминающейся.
2. Развить интерес к предмету, актуализировать полученные знания.
Человеческие ресурсы:
1. Преподаватель гидравлики
2. Студенты групп СЭГГ-216, ТХНГ-216
Временной ресурс: 90 минут
1 тур – отборочный
Задание: технический диктант
Вопросы
Чему равно число пи?(π =3,14)
Чему равно ускорение свободного падения? (g = 9,81м/с2)
Единица измерения плотности в системе СИ.(кг/м3)
Единица измерения давления в системе СИ. (Па)
Чему равна площадь сечения круглой трубы? (F = πd2/4)
Чему равна плотность воды при нормальных условиях?(ρв = 1000 кг/м3)
Каким прибором измеряется атмосферное давление? (барометром)
Формула для определения объемного расхода жидкости.(V = F*v = v* πd2/4)
Формула для определения гидравлического радиуса круглой трубы.(Rг = d/4)
Лист ответов
1.π =3,14 | 2. g = 9,81м/с2 | 3. кг/м3 |
4. Па | 5. F = πd2/4 | 6.ρв = 1000 кг/м3 |
7. барометр | 8. V = F*v = v* πd2/4 | 9. Rг = d/4 |
Взаимопроверка по листу ответов на экране. Кто не набрал 6 баллов из 9 должен выбыть из игры, но у вас есть шанс добрать недостающие баллы во втором туре.
2 тур – занимательные эксперименты
Задание 1.
Ответ с первой подсказки - 5 баллов, со второй -4, с третьей -3 балла, с четвертой подсказки -2 балла, с пятой -1 балл.
А начнём мы наше мероприятие со встречи с одним очень знаменитым ученым.
Попробуйте догадаться, кто он.
Подсказки:
Он - один из первых ученых, работавших на войну, и первая жертва войны среди людей науки.
Основные работы касались различных практических приложений математики (геометрии), физики, гидростатики и механики.
Он впервые вычислил число «пи» — отношение длины окружности к диаметру — и доказал, что оно одинаково для любого круга.
Родился этот ученый в греческом городе Сиракузы
По легенде, ему принадлежит возглас: «Эврика!», прозвучавшийвслед за сделанным им открытием.
Первый закон (закон, носящий его имя), согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости, по легенде был открыт им в ванне.
Ответ: Архимед.
Задание 2: Что в черном ящике?
1. В ящике вещество.
Подсказки:
Твердое, химически чистое вещество расплавлено. Полученная расплавленная жидкость бурно реагирует со щелочными металлами, взаимодействует со многими оксидами.
Щелочи и кислоты, растворяясь в этом веществе, новых веществ не образуют.
Со всеми тремя его агрегатными состояниями мы довольно часто встречаемся.
Из этого вещества на 65% состоит организм взрослого человека.
Это вещество называют «соком жизни на Земле». Что это за вещество?
Ответ: вода.
2. Названия этих предметов состоят из одних и тех же букв
Внимание! Чёрный ящик! В нём
Две вещи с разным назначеньем,
Но сделаны обе они из стекла.
Первая в опытах очень нужна,
Вторая – сосуд для хмельного вина.
Ответ: Колба – бокал.
3. В «черном ящике» - физическое тело, с которым вы все знакомы. Что это за тело? Подсказки:
С помощью этого тела можно продемонстрировать закон Паскаля и упругость газов.
Его можно использовать в науке: для исследования некоторых физических явлений.
С ним дружат некоторые спортсмены.
Оно имеет наименьшую площадь поверхности из всех геометрических фигур того же объема.
По нему плакала Таня
Ответ: Мяч.
Задание 3. А сейчас – сказка. Но не простая, а гидравлическая. В ней будет три вопроса, которые могут принести вам дополнительные баллы.
Гидравлическая сказка с вопросами «Хитроумный Иван»
Захотел Иван жениться на красавице-царевне. Он знал, что многие сватались к ней, но никто не мог выполнить необходимого условия: решить задачи, которые она задавала каждому жениху. А всех, кто не справлялся с задачами, выгоняли из царства вон. Иван ре-
шился и пришел к царевне.
Красавица говорит: "Вот тебе моя первая задача: Даю тебе кувшин с водой. Сделай так, чтобы через 5 мин вода испарилась".
"Нет ничего проще, — ответил Иван. — Это часто практикуют
слуги в вашем дворце". Что имел в виду Иван?
Царевна продолжает: "Вот тебе вторая задача-вопрос: что на свете самое легкое, а давит сильно?"
Подумал Иван и говорит: "Уж не то ли это, с чем восемь пар лошадей
справиться не могут?"
"Как раз это", — отвечала царевна.
Что было предметом разговора Ивана с царевной?
Призадумалась царевна и задает свою третью задачу-вопрос.
"Вот тебе две пуговицы, — молвила она, — одна деревянная, другая костяная, но с виду они совершенно одинаковые. Ну-ка, добрый молодец, скажи: какая из них деревянная, но помни, пуговицу ломать нельзя"."Задача твоя чрезвычайно проста, — сказал улыбаясь Иван. —
Нужно поступить так ... Кстати, путь ее решения мне подсказал давний - предавний знакомый-ученый".
Как Иван отличил пуговицы? О каком ученом шла речь?
Увидела царевна, что все Иван знает, и согласилась стать его женой.
Ответы
1. Иван предложил разлить воду по поверхности пола; подобные
действия совершают слуги, моя пол.
2. Воздух, окружающий Землю, атмосферное давление.
3. Пуговицы бросил в воду: деревянная осталась на ее поверхности, костяная утонула; об Архимеде.
Теперь нам нужно подвести итоги. Подсчитаем общее количество баллов, набранное в двух первых турах. Студенты, не набравшие 9 баллов, переходят в разряд болельщиков и будут выполнять отдельные задания после демонстрации опытов. Кто набрал 9 баллов и более продолжают игру.
Задание для болельщиков: кроссворд
Измерительный прибор, предназначенный для измерения влажности воздуха (гигрометр).
Математическая константа, равная отношению длины окружности к диаметру (пи).
Автор формулы для определения потерь напора по длине трубопровода (Дарси).
Древнегреческий ученый, открывший закон плавания тел (Архимед).
Ученый, создатель водяного барометра (Паскаль).
Сила, действующая по нормали на единицу площади поверхности (давление).
Масса вещества, заключенная в единице объема (плотность).
Способ получения водяного пара (кипение).
Агрегатное состояние вещества (жидкое).
Прибор для измерения атмосферного давления (барометр).
| 1 | | г | | | | | | | |
| | 2 | и | | | | | | | |
| | | 3 д | | | | | | | |
| | 4 | р | | | | | | | |
| | 5 | а | | | | | | | |
| 6 | | в | | | | | | | |
| | 7 | л | | | | | | | |
| | 8 | и | | | | | | | |
9 | | | к | | | | | | | |
| | 10 | а | | | | | | | |
Задание 4. Гидравлические опыты.
Дорогие друзья! Сегодня мы с вами попадем в мир таинства и магии, но магии гидравлической. Нас поведет в свои владения чародейка Гидравлика, покажет свои чудеса, задаст загадки. Вам следует быть очень внимательными, поскольку Гидравлика благосклонна лишь к тем, кто умеет наблюдать, размышлять, искать истину. Кто из вас сможет приоткрыть завесу над ее секретами, к тому она будет очень щедра. Ответы на вопросы записываем кратко и лаконично в лист ответов.
Вода в перевернутом стакане. Наполните до краев стакан водой и прикройте листком плотной бумаги. Переверните стакан, придерживая лист бумаги ладонью. Затем уберите руку. Почему вода из стакана не выливается?
Приборы и материалы: стакан, листок бумаги, вода.
Ответ (Вода в стакане удерживается силой атмосферного давления.)
Почему шарик не лопается? Залить в резиновый шарик холодную воду (примерно 100 мл), шарик надуть и подержать над горящей свечой. Пустой шарик лопается, а наполненный водой – нет.
Приборы и материалы: свеча, спички, резиновый шарик, вода.
Ответ (Вода охлаждает поверхность шарика по закону теплообмена, поэтому он не лопается)
Почему свет горящей свечи не отбрасывает тень?
Приборы и материалы: свеча, спички, фонарик.
Ответ (Свет свечи пропускает излучение, поэтому он не дает тени).
3 тур. Решение задач. Максимальное количество баллов - 55. Вам даны листки с заданиями. Ваша задача – быстро и правильно оформить и решить их. Каждая правильно решенная задача дает определенное количество баллов. Справочный материал прилагается.
№ п/п | Задания | Решение |
-
| Изменится ли уровень жидкости в сосудах 1 и 2, если открыть кран К? Если изменится, то как? Почему? Максимальный балл – 5. | Изменится, так как внешнее давление на жидкость одинаково, поэтому уровень жидкости в двух сообщающихся сосудах будет одинаковым. |
-
| Большой поршень гидравлической машины, площадь которого 60 см2 , поднимает двух зайцев. Найдите площадь меньшего поршня, если масса каждого зайца 3 кг? Максимальный балл – 5. | Так как вес одного зайца в два раза меньше, чем вес двух зайцев, следовательно площадь меньшего поршня будет так же в два раза меньше, то есть 30 см2. |
-
| Определите давление и силу давления воды в каждом сосуде. Объясните результат решения Максимальный балл – 10. | Так как высота столба жидкости в трех сосудах одинакова, то давление тоже будет одинаковым Р = ρgh = 1000*9,81*0,1=981 Па Так как площади дна сосудов одинаковы, сила давления на дно тоже будет одинакова F = PS=981 * 0,02 = 19,62 Н В этом суть гидростатического парадокса. |
-
| Объясните почему 400 грамм воды, добавленные к воде, бывшей в бочке, вызвали разрыв бочки? Максимальный балл – 10. | Добавочное давление от налитой в трубку воды (давление столба жидкости) составило Р = ρgh = 1000*9,81*4 = 39240 Па. Это и вызвало разрыв бочки. |
-
| Выразите давление 450 мм рт. ст. в Па Максимальный балл – 5. | 450 *133,322 = 59995 Па |
-
| Паскаль установил в г. Руане водяной барометр. Какой высоты будет столб воды в этом барометре при нормальном атмосферном давлении? Максимальный балл – 10. | Р = 760 мм рт ст =101325 Па Р = ρgh, отсюда h = Р/ρg = 101325/ (1000 * 9,81)=10,33 м |
-
| Чему равна средняя линейная скорость потока жидкости, проходящего по трубопроводу диаметром 30 мм, если за время в 1 час через трубопровод проходит 2 м3 жидкости? Максимальный балл – 10. | Среднюю линейную скорость можно определить из уравнения объемного расхода Vt = F*v, где Vt =V/t = 2/3600 м3/с F = πd2/4 =3,14*0,032/4 v = Vt/ F=2*4/3600 *3,14*0,032=0,786 м/с |
Справочные данные:
1 мм рт ст = 133,322 Па
1 ат = 760 мм рт ст = 101325 Па
1 мм вод ст = 9,81 Па
На этом наше мероприятие окончено. Результаты олимпиады будут объявлены завтра. Спасибо за внимание.
Преподаватель Лобко И.Н.
10