Методичні рекомендації щодо вивчення тиску твердих тіл, рідин і газів

Департамент освіти і науки

Одеської обласної державної адміністрації

Комунальний заклад вищої освіти «Одеська академія неперервної освіти Одеської обласної ради»

 

Кафедра природничо-математичної освіти та інформаційних технологій

 

 

 

ТЕМА

Методичні рекомендації

щодо вивчення тиску твердих тіл, рідин і газів

 

 

 

Виконала Тимовська Л.В.

вчитель фізики і астрономії  вищої категорії

Одеської загальноосвітньої школи №65

І-ІІІ ступеня

Одеської міської ради

 

 

 

Одеса

2019

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

 

Зміст…………………                ………………………..…………………….. 1

Анотація……………………………………………………   …..…………… 2

Вступ……………………………………………….………………………..… 3

Методика вивчення «Тиск твердих тіл, рідин і газів» ..………   ……….… 4

Поурочне планування вивчення теми …………………………..…..…….… 9

Додаток 1. Експерименти.……………………….…… …………  ….……... 18

Додаток 2. Це цікаво!…………………….………  ……………….…………26

Використана література….   …………………………………………….….. 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анотація

 

Методичні рекомендації по навчальній програмі «Фізика 7 клас, Тиск твердих тіл, рідин і газів».

Склала: вчитель фізики ЗОШ №65 м.Одеси Тимовська Людмила Володимирівна.

 

      Дані методичні рекомендації присвячені методиці вивчення теми «Тиск твердих тіл, рідин і газів» в 7 класі основної школи та призначені для вчителів загальноосвітньої школи, які  зацікавлені методами та систематизацією знань, бажають зацікавити учнів науковими основами фізики. Дані методичні рекомендації – це система розвитку учнів в процесі навчання, в основу якої покладено використання навчальних проблем у викладанні і залучення школярів до активної участі у вирішенні цих проблем.

  

Вказівки містять теоретичний матеріал, поурочне планування, модель уроку, тести і завдання для самоконтролю знань учнів, складених згідно з навчальним планом і змістом навчальної дисципліни «Фізика 7 клас».

Дані методичні рекомендації складаються з кількох розділів. Матеріал розташований від теоретичного до практичного. На при кінці теоретичного розділу містяться практичні поради щодо розв’язання задач та завдання для самоконтролю.

 

 

 

Вступ

Більше ніж будь-який інший предмет, фізика сприяє формуванню сучасного наукового світогляду та світорозуміння. При правильному викладанні фізика більше інших предметів вчить науковому методу пізнання. Завдяки тому, що фізика вивчає найбільш прості форми руху матерії, на навчальних заняттях є можливість показати весь процес пізнання суті явища від виникнення проблеми до її вирішення і його перевірки.

В. Г. Розумовський, В. В Майер

 

Тема «Тиск твердих тіл, рідин і газів» обрана тому, що є однією з найбільш цікавих для учнів. Цей інтерес обумовлений незвичністю, новизною досліджуваних явищ, першою зустріччю їх з поняттям «фізичний закон», великий зв'язком досліджуваного матеріалу з життям і технікою. Під час вивчення цієї теми учні отримують особливо яскраві уявлення про застосування досліджуваних явищ і законів на практиці. Безумовно, інтерес до вивчення теми стимулюється також різноманітністю дослідів, які демонструє вчитель (атмосферний тиск, передача тиску рідинами і газами, сила Архімеда, плавання суден, повітроплавання ...), а також дослідами і спостереженнями, які учні виконують на уроках і в процесі виконання домашніх завдань.

 

  Розділ «Тиск твердих тіл, рідин і газів» вивчається на першій ступені навчання фізики після теми «Взаємодія тіл». Знання причин виникнення тиску твердих тіл, рідин і газів пронизує багато розділів фізики, будучи фундаментом всіх природничих наук. Формування світогляду вчення про те, як чинять тиск тверді тіла, рідини і гази підводить вас до таких важливих проблем як пізнаваність природи на всіх її рівнях, сутність наукового пояснення явищ, єдність теоретичного і експериментального методів дослідження. У цій темі починається систематичне формування основних понять матерії і її руху.

Методика навчальної програми з курсу «Фізика, 7 клас».

На уроках фізики учні багато слухають і багато бачать, в рідкісних випадках доводиться щось робити руками. Однак в основному школярі - це пасивні спостерігачі.

В процесі уроку дуже важливо залучити учня в активну роботу: навчити бачити фізичні проблеми, висувати гіпотези, висловлювати і відстоювати свою точку зору, вести дискусію, залучати знання з повсякденного життя та інших предметів, що вивчаються в школі, працювати з текстом підручника, аналізувати і складати таблиці.

Яким чином учня залучити до активної роботи?

    Вчителю необхідно прагнути до того, щоб повніше використовувати можливості, закладені в змісті теми, для підтримки і розвитку пізнавального інтересу учнів і вирішення завдань практичної спрямованості. Для вирішення виховних завдань теми треба використовувати елементи історизму та новітні досягнення в області техніки (використання закону сполучених посудин в створенні зрошувальних систем, шлюзування суден, досягнень в галузі розвитку водного транспорту ....), елементи біографічних даних натуралістів, епіграфів до параграфів, наочних прикладів роботи законів фізики в навколишньому світі і доступних прийомів їх вивчення. Це сприяє відображенню інтернаціонального, історичного, культурологічного, всеосяжного характеру фізичних знань.   

    У посібнику даються рекомендації з методики викладання і проведення уроків, які покликані забезпечити вироблення самостійних навичок роботи учнів, підвищення їх пізнавального інтересу до предмета: розповідь вчителя з демонстрацією дослідів, групова робота, робота з текстом і таблицями, рішення експериментальних завдань, тести, підготовка проектних робіт за допомогою інтернет-ресурсів.

 

 

 

Презентація.

Використання мультимедійним пристроєм забезпечує ілюстративне та інформаційний супровід уроку, що дозволяє використовувати інформаційні об'єкти (відео, малюнок, анімація, інтерактивні моделі, слайд-шоу, тест), поєднуючи його з підписом, який роз'яснює описом. Заощаджує час на написання теми уроку, умов практичних завдань, тестів – вчитель не відволікається від взаємодії з учнями. У мультимедійне додаток включені анімації, що представляють собою наочно проілюстровані процеси, що відбувалися, наприклад, в процесі кипіння. Об'єкти мають звуковий супровід і можуть використовуватися для самостійного перегляду учнями з наступним обговоренням. Анімація застосовується для пояснення складних понять, що робить матеріал, який легко запам'ятовується. Послідовне використання комп'ютерної інтерактивної графіки забезпечує більш наочне і зрозуміле для учня викладу матеріалу. Це передбачає не пасивне читання з екрану комп'ютера текстів традиційних підручників, а активну участь учнів в процесі проходження і теоретичних і практичних частин уроків.

 

Робота в групі.

Навичкам роботи в групі треба вчити в природних умовах, в ході виконання групового завдання. Щоб впевнено діяти в різних ситуаціях, діти повинні не тільки знати про ті чи інші навички, застосовувати їх в класі і вдома, пристосовуючись до умов, в яких вирішується дане комунікаційне завдання. У міру того як підлітки набувають досвіду спілкування в різних за складом групах, відповідні вміння стають більш рухливими, легше переносяться в незвичайні ситуації. Це одна з головних причин, чому школярі повинні почати освоювати навички групової роботи в класі. Невдачі навчальних груп часто пов'язані або з небажанням, або з невмінням учнів діяти разом. Різнорідний склад створює більше можливостей для успішного виховання і навчання, освоєння навичок роботи в групі.

Освоєння навичок групової роботи потрібно не тільки для підвищення ефективності занять у класі. Це вміння стає одним з головних вимог до сучасного працівника. Україна швидко рухається назустріч інформаційного суспільства. Тепер командна робота стає нормою не тільки на космічній станції або підводному човні. Вона проникає в усі сфери нашого життя. Школа отримує все більш явний соціальне замовлення на зміну змісту навчання, включення навичок групової роботи до складу обов'язкових результатів загальної освіти. Вміння, які потрібні від школярів в ході групової роботи, можуть використовуватися в різних ситуаціях і в різних цілях. Однак в умовах групової навчальної роботи кожному з них може відповідати своя роль, в якій дане вміння виявляється найвиразніше:

• ділитися своїми ідеями і думками;
• задавати питання (про факти, причини, мотиви);
• направляти групову роботу ( «Ми повинні були ...», «А що, якщо спробувати це?»);
• заохочувати участь інших членів групи ( «А що ви думаєте ...?»);
• звертатися за роз'ясненнями («Я не впевнений, що ви мали на увазі ...»);
• виражати (формально і неформально) підтримку і схвалення;
• пропонувати пояснення або роз'яснення;
• перефразувати ( «Чи вірно я зрозумів, що ...?»);
• надихати групу ( «Це не біда!»);
• ділитися своїми почуттями,
• надихати членів групи,
• відзначати групові звершення,
• забезпечувати рівну участь членів,
• надавати допомогу,
• просити про допомогу,
• переконувати в розумінні,
• не забувати про завдання,
• записувати ідеї,
• не заважати іншим,
• ефективно використовувати матеріали тощо.

Всі обговорення проводяться в групах, потім один учень озвучує міркування.

 

Дослідження та розв’язування задач.

Важливе місце в ході уроку займає дослідження та розв’язування задач. Розв’язуючи задачі, учні набувають перших теоретичних і практичних основ, знайомляться з прийомами їх розв’язування, які найчастіше зустрічаються. По-перше, це розрахункові завдання. У таких завданнях потрібно знайти невідому фізичну величину, застосовуючи як формулу для розрахунку сили Архімеда, так і інші формули, вивчені раніше. По-друге, це якісні завдання. У них необхідно дати пояснення фізичної ситуації, описаної в умові завдання. По-третє, це експериментальні завдання. Доказ правильності розв’язання задачі та її дослідження сприяють кращому засвоєнню теоретичного матеріалу, розвитку логічного мислення. В учнів розвівається просторова уява, кмітливість, винахідливість – якості, необхідні для отримання багатьох професійних навичок.

 

   У процесі вивчення даної теми широко використовуються знання про атомно-молекулярному будову речовини, рух і взаємодії молекул. На цій основі пояснюється передача тиску в рідинах і газах. Важливе місце в темі займає вивчення закону Паскаля, який пояснюється з точки зору молекулярно-кінетичної теорії. На основі закону Паскаля пояснюються Архимедова сила, атмосферний тиск, які розглядаються як наслідки цього закону.

Властивості рідких і газоподібних тіл вивчають паралельно, в порівнянні один з одним. Такий метод вивчення теми полегшує формування узагальнених фізичних понять, дає учням вміння застосовувати теорію на практиці і економити навчальний час. Разом з тим такий метод створює і певні труднощі, так як вимагає від учнів більш абстрактного мислення. Ці труднощі в значній мірі знімаються за рахунок багатого і виразного фізичного експерименту, використовуваного в даній темі.

 

    Потрібно також пам'ятати, що такі питання, як закон Паскаля, сила Архімеда і ще деякі питання в курсі фізики більше не розглядаються - це накладає на вчителя особливу відповідальність.

 

 

 

 

 

 

Планування вивчення теми

 

Тиск твердих тіл, рідин і газів (13 ч)

 

Мета:

-засвоєння учнями сенсу основних понять і законів фізики, взаємозв'язку між ними;

розуміння і здатність пояснювати фізичні явища: атмосферний тиск, тиск рідин, газів і твердих тіл, плавання тіл, повітроплавання, розташування рівня рідини в сполучених посудинах, існування повітряної оболонки Землю; способи зменшення та збільшення тиску;

- вміння вимірювати: атмосферний тиск, тиск рідини на дно і стінки посудини, силу Архімеда;

- володіння експериментальними методами дослідження залежності: сили Архімеда від обсягу витісненої тілом води, умов плавання тіла в рідині від дії сили тяжіння і сили Архімеда;

- розуміння сенсу основних фізичних законів і вміння застосовувати їх на практиці: закон Паскаля, закон Архімеда;

- розуміння принципів дії барометра-анероїда, манометра, поршневого рідинного насоса, гідравлічного преса і способів забезпечення безпеки при їх використанні;

- володіння способами виконання розрахунків для знаходження: тиску, тиску рідини на дно і стінки посудини, сили Архімеда відповідно до поставленим завданням на підставі використання законів фізики;

- вміння використовувати отримані знання в повсякденному житті (екологія, побут, охорона навколишнього середовища);

-розвиток пізнавальних інтересів і творчих здібностей учнів, а також інтересу до розширення і поглиблення фізичних знань і вибору фізики як профільного предмета;

- оволодіння практичними навичками самостійного придбання нових знань, організації навчальної діяльності, постановки цілей, планування, самоконтролю і оцінки результатів своєї діяльності, вміннями передбачати можливі результати своїх дій;

- набуття досвіду самостійного пошуку, аналізу та відбору інформації з використанням різних джерел і нових інформаційних технологій для вирішення пізнавальних завдань.

№ уроку	Тема уроку	Використовувані засоби	Види діяльності учня
1\13	Тиск твердих тіл. Сила тиску.	Презентація «Тиск. Залежність тиску від сили та площі». Експеримент №1. (Залежність тиску від діючої сили).	- Наводити приклади, що показують залежність діючої сили від площі опори; - переводити основні одиниці тиску в кПа, гПа; - проводити дослідний експеримент по визначенню залежності тиску від діючої сили і робити висновки; - використовувати знання про тиск в повсякденному житті.
2\13	Зміна тиску. Розв’язування задач.	Тест «Тиск твердих тіл. Сила тиску». Експеримент №2. «Догори ногами» (Зміна тиску). Таблиця «Залежності сили тиску».	- Застосовувати знання до вирішення завдань; -виконувати дослідний експеримент зі зміни тиску, аналізувати його і робити висновки; - наводити приклади збільшення площі опори для зменшення тиску; - розв’язувати якісні, розрахункові та експериментальні задачі; - працювати в групі.
3\13	Тиск газів і рідин. Закон Паскаля. Пояснення тиску на основі молекулярно-кінетичних уявлень.	Тест до уроку "Тиск. Одиниці тиску." Експеримент №3. (Надування кульки та пакет з водою). Демонстрація «Куля Паскаля». Робота з підручником та таблицею. Робота в групі.	- Пояснювати тиск газу і рідини на стінки посудини на основі теорії будови речовини; - пояснювати причину передачі тиску рідиною або газом на всі боки однаково; - аналізувати досвід по передачі тиску рідиною і пояснювати його результати; - працювати з текстом підручника; - працювати з таблицями.
4\13	Гідравлічний прес. Розв’язування задач.	Міні-презентація «Гідравлічний прес в побуті і техніці». Розв’язування задач. Робота в групі.	- Наводити приклади застосування гідравлічного преса; - застосовувати знання до вирішення завдань; - розв’язувати якісні, розрахункові та експериментальні задачі; - працювати в групі; - вирішувати завдання на розрахунок тиску рідини на дно і стінки посудини; - складати аналогічні завдання, з подальшим обґрунтуванням відповідей; - аналізувати результати, робити висновки;
5\13	Гідростатичний тиск. Атмосферний тиск, барометри.	Демонстрація гідростатичного тиску. Дослід Паскаля. Дослід Галілея (Вага повітря). Експеримент №4 (Склянка з водою). Презентація «Атмосферний тиск. Барометри». Робота з підручником.	-Конструювати прилад для демонстрації гідростатичного тиску; - пояснювати залежність тиску від висоти стовпа та густини рідини; - обчислювати масу повітря; - порівнювати атмосферний тиск на різних висотах від поверхні Землі; - пояснювати вплив атмосферного тиску на живі організми; - проводити досліди з виявлення атмосферного тиску, зміни атмосферного тиску з висотою, аналізувати їх результати і робити висновки; -застосовувати знання з курсу географії при поясненні залежності тиску від висоти над рівнем моря, математики для розрахунку тиску; - вимірювати атмосферний тиск за допомогою барометра-анероїда; - пояснювати зміна атмосферного тиску в міру збільшення висоти над рівнем моря; -застосовувати знання з курсу географії, біології.
6\13	Розв’язування задач.	Тест «Гідростатичний та атмосферний тиски» Міні-презентація «Відкриття атмосферного тиску». Експеримент №5 «Пастка для руки». Робота в групі. Робота з підручником.	- Розв'язувати якісні, розрахункові та експериментальні задачі; - застосовувати знання про атмосферний тиск до вирішення завдань; - вирішувати завдання на вимір гідростатичного тиску; - працювати в групі.
7\13	Сполучені посудини. Манометр. Шлюзи.	Демонстрація рівня рідини в сполучених посудинах. Проект «Манометр своїми руками». Міні-презентація «Як працюють шлюзи».	- Наводити приклади сполучених посудин в побуті; - проводити дослідний експеримент з сполученими посудинами, - працювати в групі; - аналізувати результати, робити висновки; - вимірювати тиск за допомогою манометра; - розрізняти манометри за програмними цілями використання; - застосовувати знання до вирішення завдань;
8\13	Виштовхувальна сила в рідинах і газу. Дія рідини і газу на занурене в них тіло. Закон Архімеда.	Дослід «Відерце Архімеда». Рішення задач на закон Архімеду. Робота в групі.	- Доводити, ґрунтуючись на законі Паскаля, існування виштовхувальної сили, що діє на тіло; - наводити приклади, що підтверджують існування виштовхувальної сили; - застосовувати знання про причини виникнення сили, що виштовхує на практиці; - виводити формулу для визначення сили, що виштовхує; - розраховувати силу Архімеда; - вказувати причини, від яких залежить сила Архімеда; - працювати з текстом підручника, узагальнювати і робити висновки; - аналізувати досліди з відерцем Архімеда; - дослідним шляхом виявляти виштовхує дію рідини на занурене в неї тіло; - визначати виштовхувальну силу; - працювати в групі
9\13	Умови плавання тіл.	Демонстрація плавання різних тіл (кулька, пробка, парафін). Презентація «Умови плавання тіл». Експеримент №6. «Танцюючи родзинки». Проект «Картезіанський водолаз».	- Пояснювати причини плавання тіл; - наводити приклади плавання різних тіл і живих організмів; - застосовувати знання з курсу біології, географії, природознавства при поясненні плавання тіл.
10\13	Лабораторна робота №8 «З'ясування умов плавання тіла в рідині».	Дослід «Плавання тіл при різних умовах». Робота з таблицею. Робота в групі.	- На досвіді з'ясувати умови, при яких тіло плаває, спливає, тоне в рідини; - аналізувати результати, робити висновки; - надавати результати у вигляді таблиці; - працювати в групі.
11\13	Водний транспорт Повітроплавання.	Презентація -відеоролик «Подорож на повітряній кулі». Пропонуються створення проектів На тему «Тиск твердих тіл, рідин і газів».	- пояснювати умови плавання суден; - пояснювати зміна опади судна; - наводити приклади плавання і повітроплавання; - застосовувати на практиці знання умов плавання суден і повітроплавання.
12\13	Розв’язування задач.	Робота з підручником. Робота в групі.	- Застосовувати знання до вирішення завдань; - розв’язувати якісні, розрахункові та експериментальні задачі; - узагальнювати знання - працювати в групі.
13\13	Тематичне оцінювання.		- Застосовувати знання до вирішення задач.

 

 

Додатковий матеріал

Експерименти.

 

Експерименти використовувані в плануванні теми:

 

Експеримент №1. Розрізання пластиліну дротом та лінійкою.

 

Експеримент №2. «Догори ногами». У скільки разів змінитися тиск, що створюється табуретом на підлогу, якщо табурет перевернути ніжками вгору. Відповідь на питання знайти не перевертаючи і не зважуючи табурет.

 

Експеримент №3. «Мильні бульбашки». Надути кілька мильних бульбашок. Чому вони мають форму кулі? Надути повітряну кулю. Налити у пакет води.

 

Експеримент №4. «Зі склянкою». Учень вимірює висоту склянки і обчислює силу тиску на дно склянки. Потім накриває склянку аркушем паперу і перевертає його. Тисне вода на аркуш паперу? Чому лист не падає?

 

Експеримент №5.  «Пастка для руки». Одягніть на 3-літрову скляну банку щільну гумову рукавичку. Місце з’єднання рукавички і банки загерметизуйте скотчем. Засуньте в рукавичку руку і спробуйте висунути. Що заважає це зробити? Буде легше, якщо рукавичку проколоти? Чому?

 

Експеримент № 6. «Танцюючі родзинки». Наповніть прозорий посудина з газованою водою. Киньте туди родзинки. Що відбувається з бульбашками? Як змінюються кількість і розміри бульбашок? Які сили діють на родзинки? Чому родзинки рухаються?

 

Додаткові експерименти:

 

Експеримент № 7. «Чарівна кулька». Простий спосіб видалення вм’ятини на кульці для настільного тенісу. Помістіть кульку в теплу воду. Що відбувається? Чому?

 

Експеримент № 8. « Чи можна стояти на лампочках?» Поставте 4 лампочки (бажано перегорілі!) в скляні 200г пляшки з-під майонезу (вони будуть підставками для ламп). Помістіть лампочки в пляшки по кутах уявного квадрата. Покладіть на лампочки фанерку. Встаньте на фанерку. Така конструкція досить міцна і витримує дорослу людину. Що відбувається?

Тому що лампочки спираються на банки, то площа їх опори різко зростає, а тиск на крихке тонкостінне скло зменшується на стільки, що виявляється менше максимально допустимого навантаження. Крім того, має значення і форма лампочки - опукла, куполоподібна.

Не тільки фізика: в біології: при проходженні боліт або глибокого снігу у парнокопитних тварин розсуваються копита, що збільшує їх площу і зменшує тиск на ґрунт.

У техніці: заміна коліс на гусениці збільшує прохідність важкого транспорту по бездоріжжю.

У будівництві: фундаменти будівель зменшують тиск на землю будівельних споруд.

 

Експеримент № 9. «Паперові колони». Поверніть в трубочку аркуші паперу. Склейте кожну трубочку. Поставте трубочки вертикально. Покладіть на трубочки картонку. Навантажите картонку книгами. Покладіть стільки книг, скільки зможе витримати ваша конструкція. Проведіть розрахунок тиску.

Через велику площу опори тиск на паперові трубочки невеликий. Крім того, міцність залежить від форми. Якщо колони склеїти між собою, то міцність конструкції зросте настільки, що зможе витримати людину. Результат досвіду залежить від щільності паперу.

Для дослідження проведіть дослідження міцності конструкції в залежності від діаметра трубочок і щільності паперу.

Не тільки фізика: в біології: кістки людини і тварин порожнисті, що робить їх легкими, при дуже високій міцності. Якби кістки птахів не мали повітряних порожнин, птиці просто не змогли б піднятися в повітря.

В архітектурі: чи знаєте ви, що в старовинних особняках колони зроблені зовсім не з мармуру, а з пап'є-маше і всередині порожнисті?

 

Експеримент № 10. «Така різна яєчна шкаралупа». Візьміть одну половинку яєчної шкаралупи і голку. Проткніть шкаралупу голкою зсередини. Візьміть другу половинку яєчної шкаралупи.

Проткніть шкаралупу голкою з опуклою боку. Порівняйте зусилля в обох випадках.

При тиску зовні тендітна шкаралупа руйнується не так легко, як можна було б очікувати. Результат дії залежить не стільки від прикладеної сили, скільки від форми шкарлупки (опуклою або увігнутою). Міцність залежить не тільки від матеріалу, але і від його форми!

Не тільки фізика: квочка не боїться зламати шкаралупу під вагою свого тіла. У той же час слабкий курча, бажаючи вибратися назовні, без праці пробиває її дзьобом зсередини. Шкаралупа виявляється досить міцною і надійним захистом зародка.

 

Експеримент № 11. «Картезіанський водолаз». У пластикову пляшку налийте воду і помістить туди отвором донизу піпетку, частково заповнену водою. Води в піпетці має бути стільки, щоб вона ледь піднімалася над поверхнею води в пляшці. Закрийте пляшку і натисніть на бічні стінки пляшки. Що бачимо? Піпетка опускається вниз. Відпускаємо - піднімається догори. Спочатку виштовхувальна сила врівноважує силу тяжіння, що діє на плаваючу піпетку. При натисканні збільшуємо тиск води у пляшці - тиск усередині піпетки стає менше, ніж у пляшці, і в неї починає надходити вода. Діюча на піпетку сила тяжіння збільшується. Піпетка опускається. При знятті пальців зменшуємо тиск всередині рідини, частина води з піпетки виходить, і вона піднімається.

 

Експеримент № 12. «Морський мешканець». Вдосконалимо вже знайомий досвід з картезіанськім водолазом. Візьміть скляну пробірку або скляний маленький пухирець від ліків. Закрийте пробірку пробкою, а в неї вставте дві вигнуті трубочки (як у сегнерова колеса). Трубочки можна зробити зі стрижнів для кулькових ручок, зігнути нагріваючи. Налийте велику банку води повністю.

У неї опустіть пробірку пробкою вниз. В пробірку треба попередньо налити води, причому відрегулювати її кількість так, щоб вона плавала всередині банки. Шийка банки затягніть щільною та міцною плівкою (від дитячої надувної кульки). Перевіряємо роботу водолаза. Натисніть пальцем на плівку - водолаз не обертаючись опускається вниз. Відпускаємо палець - водолаз піднімається і одночасно обертається. Спочатку виштовхувальна сила врівноважує силу тяжіння, що діє на плаваючу пробірку. При натисканні на плівку збільшуємо тиск води у банці - тиск усередині пробірки стає менше, ніж у банці, і в неї починає надходити вода. Діюча на пробірку сила тяжіння збільшується. Пробірка опускається. При знятті пальців зменшуємо тиск всередині рідини, частина води з пробірки виходить через трубочки, створюючи обертання, і водолаз піднімається.

 

Експеримент № 13. «Яйце в пляшці». Заповніть пляшку на 1/3 гарячою водою. Акуратно встановіть очищене яйце на шийці пляшки. Зачекайте кілька хвилин. Яйце впало на дно пляшки. Чому?

Коли Ви наливаєте гарячу воду в пляшку, то вона і все повітря в ній нагрівається. Зовні ж повітря прохолодніше. І поки повітря в пляшці і зовні різне, гаряче повітря прагне покинути пляшку якомога швидше. Через ці дії відбувається перепад тиску, що згодом змушує яєчко падати на дно пляшки.

 

Експеримент № 14. «Закон Паскаля». Підготуйте порохові головки сірників, зрізуючи їх з сірників. Заповніть пляшку до країв водою. Киньте порохові головки в пляшку. Накрийте горлечко пляшки повітряною кулею. Натисніть пальцем на «діафрагму» повітряної кулі, що охоплює шийку пляшки. Переконайтеся, що повітряна куля щільно прилягає навколо шийки пляшки. Ви можете використовувати нитку, щоб закріпити повітряну кульку на пляшці, якщо це необхідно. Порохові головки будуть плавати на поверхні води спочатку, але як тільки ви натиснете на «діафрагму» повітряної кулі, вони почнуть повільно опускатися на дно. Однак, коли ви перестанете тиснути, головки сірників почнуть спливати. Що відбувається? Чому?

Головки сірників піднімаються і опускаються за рахунок тиску, який передається через воду. Коли ви стискаєте «діафрагму» повітряної кулі, невелика кількість води проникає в кожну сірникову голівку, яка додає невелику вагу, змушуючи їх опускатися на дно. Якщо перестати тиснути на кульку, вода із сірникових голівок вийде, і вони почнуть підніматися на поверхню.

 

Експеримент № 15. «Сила тиску». Налий в форму води приблизно на 2,5 см. Постав її поруч з плитою. Налий трохи води в порожню пляшку від газованої води - щоб вода тільки прикривала дно. Після цього нагрійте пляшку. Вода повинна сильно кипіти протягом приблизно хвилини, так, щоб з пляшки йшов пар. Потім взяти банку щипцями і швидко перевернути її в форму з водою. Подивися, що відбудеться. Чому?

Коли опустити перевернуту пляшку в форму з водою, пляшка тут же сплющиться.

Пляшка мнеться через зміну тиску повітря. Створюється всередині неї низький тиск, а потім більш високим тиском її мне. У ненагрітій пляшці міститься вода і повітря. Коли вода закипає, вона випаровується - перетворюється з рідини в гарячу водяну пару. Гарячий пар заміщає в пляшці повітря. Коли опускаєте перевернуту пляшку, повітря не може знову повернутися в неї.

Холодна вода в формі охолоджує пар, що залишився в пляшці. Він конденсується - перетворюється з газу назад в воду. Пар який займав весь об'єм пляшки, перетворюється всього в кілька крапель води, яка займає значно менше місця, ніж пар. У пляшці залишається великий порожній простір, практично не заповнений повітрям, тому тиск там виявляється набагато нижче, ніж атмосферний тиск зовні. Повітря тисне на пляшку зовні, і вона мнеться.

 

Експеримент № 16. «Атмосферний тиск». Вставте в 2 пляшки по воронці. Замажте шийку однією з пляшок навколо воронки пластиліном, щоб не залишилося щілини. Візьміть пляшку без пластиліну і налийте через лійку трохи води. Поставте на стіл воронку з пластиліном.

Налийте води в лійку до верху. Що відбувається? Чому?

З воронки в пляшку протече кілька крапель води, а потім вона припинить текти зовсім.

Це ще один приклад дії атмосферного тиску. В першу пляшку вода тече вільно. Вода, що тече через лійку в пляшку, заміщає в ній повітря, яке виходить через щілини між шийкою і лійкою. У запечатаній пластиліном пляшці теж є повітря, яке має свій тиск. Вода у воронці теж має тиск, який виникає завдяки силі тяжіння, що тягне воду вниз. Однак сила тиску повітря в пляшці перевищує силу тяжіння, що діє на воду. Тому вода не може потрапити в пляшку.

Якщо в пляшці або в пластиліні буде хоча б маленька дірочка, повітря зможе виходити через неї. Через це тиск повітря в пляшці буде падати, і вода зможе текти в неї.

 

Експеримент № 17. «Чіпкий стакан». Дати учневі повітряну кульку і пластиковий стаканчик (250 мл), а іншу кульку і стаканчик залишити собі. Нехай учень надує кульку приблизно наполовину, і зав'яже її. Тепер попросіть його спробувати приліпити до кульки стаканчик. Коли він не зможе виконати це, настає черга іншої кулі. Надуйте другу кульку приблизно на третину. Прикладіть стаканчик до кульки збоку. Утримуючи стаканчик на місці, продовжуйте надувати кульку, поки вона не буде надута принаймні на 2/3. Тепер відпустіть стаканчик. Що бачимо? Чому?

 Випустіть з кульки деяку кількість повітря, і стаканчик відвалюється. Спробуйте одночасно прикріпити до кульки одночасно 2 стаканчика.

Коли ти прикладаєш стаканчик до кульки і надувати його, навколо краю стаканчика стінка кульки стає плоскою. При цьому об'єм повітря всередині стаканчика злегка збільшується, проте кількість молекул повітря залишається колишнім, тому тиск повітря всередині стаканчика зменшується. Отже, атмосферний тиск всередині стаканчика стає злегка меншим, ніж зовні. Завдяки цій різниці в тиску стаканчик і утримується на місці.

 

 

Експеримент № 18. «Товсте повітря ». Одягніть захисні окуляри. Оголосіть учням «У світі є два види повітря. Один з них - худий, а інший - товстий. Зараз я за допомогою товстого повітря зроблю диво». Покладіть на стіл соснову дощечку (0,3х2,5х60 см) так, щоб приблизно 15 см виступало на край столу. Скажіть: «Товсте повітря сідай на дощечку». Вдарте по кінцю дощечки, який виступає за край столу. Дощечка підстрибне в повітрі. Скажіть глядачам, що на дощечку сіло мабуть худе повітря. Знову покладіть дощечку на стіл. Покладіть на дощечку газетний лист, як показано на малюнку, щоб дощечка була посередині листа. Розгладьте газету, щоб між нею і столом не залишилося повітря. Знову скажіть: «Товсте повітря, сідай на дощечку». Вдарте по виступаючому кінця ребром долоні.

Коли вдарити по дощечці в перший раз, вона підстрибне. Але якщо вдарити по дощечці, на якій лежить газета, дощечка зламається.

Коли розгладжуєш газету, то видаляєш з-під неї майже все повітря. Разом з тим велика кількість повітря зверху газети тисне на неї з великою силою. Коли вдарити по дощечці, вона ламається, тому що тиск повітря на газету не дає дощечці піднятися вгору у відповідь на прикладену тобою силу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 2.

Це цікаво!

 

Чому підбори туфель дівчини чинять на землю набагато більший тиск, ніж ноги слона?

Навіщо в лопати верхній край, на який надавлюють ногою, зігнуто?

Чому гострий ніж ріже краще, ніж тупий?

Якщо вистрелити в сире яйце з малокаліберної гвинтівки, воно розлетиться, а в вареному буде отвір наскрізь. Чому?

 

 

Хто з цих дітей найменше ризикує провалитися під лід?

 

Закон Паскаля або хто в сирі дірки робить?

Спочатку готують «тісто» для сиру. Потім отриману масу ущільнюють під великим тиском і заповнюють нею спеціальні форми. Утворилися в формах головки сиру виймають і поміщають в теплі камери для дозрівання. У цей період сир «бродить». Усередині спресованого, але ще м'якого «тіста» утворюється вуглекислий газ, який, накопичуючись, виділяється у вигляді бульбашок. Чим більше вуглекислого газу, тим сильніше роздуваються бульбашки. Потім сир твердне, і всередині нього закарбовується картина внутрішнього «дихання» бродячого сиру у вигляді вкраплень бульбашок вуглекислого газу.

           Що стосується форми утворилися порожнин, то, по-перше, відповідно до закону Паскаля, тиск в бульбашках однаково передається на всі боки, а по-друге, «тісто» в цей момент подібно рідини по своїм пружним властивостям. Тому бульбашки роздуваються суворо сферичної форми. Відступ від цього правила буде означати, що в якомусь місці всередині є ущільнення або, навпаки порожнечі в «тісті».

Чим твердіше сир, тим менше роздувається бульбашка внутрішній, тим менше розмір дірки.

Деякі сорти сиру перед дозріванням не піддаються обробці високим тиском,
наприклад, російський сир. І в них виділення вуглекислого газу при бродінні відбувається
у вже наявні в «тісті» порожнечі, як правило, неправильної форми - це проміжки, що залишилися між зернами напівфабрикату після спікання «тіста» в печі. Такі сири в розрізі мають не правильну картину застиглих бульбашок, а досить складний візерунок, гармонія якого відкриється тільки досвідченому сировари.

Джерело: журнал «Квант».

 

Що таке кесонна хвороба?

              Вона проявляється, якщо дуже швидко підніматися з глибини води. Тиск води різко зменшується і розчинений в крові повітря розширюється. Утворені пухирці закупорюють кровоносні судини, заважаючи руху крові, і людина може загинути. Тому аквалангісти і нирці спливають повільно, щоб кров встигала забирати утворюються бульбашки повітря в легені.
 
Як ми п'ємо? Атмосферний тиск.

             Ми приставляємо стакан або ложку з рідиною до рота і "втягуємо" в себе їх вміст. Як? Чому, справді, рідина спрямовується до нас в рот? Причина така: при питті ми розширюємо грудну клітку і тим розріджує повітря в роті; під тиском зовнішнього повітря рідина спрямовується в той простір, де тиск менший, і таким чином проникає в наш рот. Тут відбувається те ж саме, що сталося б з рідиною у сполучених посудинах, якби над одним з цих судин ми стали розріджувати повітря: під тиском атмосфери рідина в цій посудині піднялася б. Навпаки, захопивши губами горлечко пляшки, ви ніякими зусиллями не "втягнете" з неї воду в рот, так як тиск повітря в роті і над водою однаково. Отже, ми п'ємо не тільки ротом, а й легкими, адже розширення легенів - причина того, що рідина спрямовується в наш рот.

 

 

На яку глибину можливо занурення?


шукачі перлів - 30 м
рекордне занурення людини без спеціального обладнання - 105 м
занурення з аквалангом - 143 м
в м'якому скафандрі - 180 м
в жорсткому скафандрі - 250 м
в батискафі - 10919 м.

 

Це теж цікаво!

 

На глибинах понад 1,5 м різниця між тиском води, стискає грудну клітку, і тиском повітря всередині неї зростає настільки, що людина вже не вистачає сил збільшувати об'єм грудної клітки при вдиху і наповнювати свіжим повітрям легені. Тому при зануренні більш ніж на 1,5 м можна дихати тільки таким повітрям, який стиснуто до тиску, рівного тиску води на цій глибині.
 

Риби регулюють глибину занурення, змінюючи середню щільність свого тіла. Для цього їм необхідно лише змінити обсяг плавального міхура, скорочуючи або розслабляючи м'язи. Щільність організмів, що живуть у воді майже не відрізняється від щільності води, тому міцні скелети їм не потрібні.

 

Біля берегів Єгипту, водиться дивовижна риба фагак. Наближення небезпеки змушує фагака швидко заковтувати воду. При цьому в стравоході риби відбувається бурхливе розкладання продуктів харчування з виділенням значної кількості газів. В результаті тіло фагака сильно роздувається, і, відповідно до закону Архімеда, він швидко спливає на поверхню водойми. Тут він плаває, повиснувши догори черевом, поки що гази в його організмі не зникнуть. Після цього сила тяжіння опускає його на дно водойми, де він переховується серед придонних водоростей.

 

Дія сили на Місяці. Чи діє сила Архімеда на Місяці? Так, діє! Тільки вона в 6 разів менше, ніж на Землі.

 

На космічних супутниках і в стані невагомості сила Архімеда дорівнює нулю.

 

Якщо повітряні кулі заповнити газом, який легший за повітря (гелій), то сила Архімеда буде більше сили тяжіння і кулі будуть підніматися вгору.