Урок "Сполучені посудини. Манометри"

Сполучені посудини. Манометри.

Мета уроку: формувати знання учнів про розташування вільних поверхонь рідини в сполучених посудинах у випадках однорідної та неоднорідної рідини; показати практичну значущість набутих знань (широке застосування у побуті та техніці); розвивати інтерес до вивчення фізики.

Очікувані результати: учні повинні знати основну властивість сполучених посудин, розуміти, де можна використовувати сполучені посудини, застосовувати набуті знання під час розв’язування задач.

Формування ключових компетентностей:

• Математична грамотність.
• Компетентності в природничих науках і технологіях.
• Уміння навчатися впродовж життя.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання та наочність: ТЗН, мультимедійна презентація «Сполучені посудини», фільм «Манометри».

Хід уроку

І. Організаційний етап. Перевірка домашнього завдання

ІІ. Актуалізація опорних знань. Мотивація.

• Що таке атмосфера і чому вона існує?
• Чому існує атмосферний тиск?
• В яких одиницях вимірюють атмосферний тиск?
• Яким приладом вимірюють атмосферний тиск?
• Яким приладом вимірюють висоту?

А чи знаєте ви, чому з крана біжить вода, коли ми його відкриваємо? А чому виливається вода з носика чайника, якщо його нахилити? А як «працює» артезіанський колодязь? Напевне, дехто з вас уже знає, що всі ці пристрої є сполученими посудинами. Саме про сполучені посудини, їхні властивості та застосування йтиметься на цьому уроці.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Слайд 1, 2. Оголошення теми і мети уроку.

Слайд 3. Сполучені посудини — це посудини, з’єднані між собою в нижній частині так, що між ними може перетікати рідина.

Найпростіші сполучені посудини — це дві з’єднані між собою трубки. Якщо в одну із трубок наливати воду, то вода перетікатиме в другу. Коли рух води припиниться, вода в обох трубках (обох колінах сполучених посудин) установиться на одному рівні (рис. а). Якщо нахиляти або піднімати одне з колін, то вода перетікатиме з коліна, розташованого вище, доти, доки рівні води в обох колінах не зрівняються (рис. б).

Це і є основна властивість сполучених посудин:

У відкритих сполучених посудинах вільні поверхні однорідної нерухомої рідини встановлюються на одному рівні.

Слайд 4.

Вільні поверхні рідини встановлюються на одному рівні не лише у двох, але й у будь-якій кількості сполучених посудин — незалежно від того, яку форму вони мають і як розташовані в просторі, так як в цих судинах вирівнюється тиск рідини.

Слайд 5. Сполучені посудини з різними рідинами в колінах

В праве і ліве коліно наллємо рідини з різними густинами (гас і вода). На рівні CD тиск стовпчиків рідин у посудинах однаковий:

р_г = р_в

ρ₁ g h₁ = ρ₂ g h₂.

Слайд 6.

Звідси маємо ще одну властивість сполучених посудин:

У відкритих сполучених посудинах стовпчик нерухомої рідини з меншою густиною буде вищим, ніж стовпчик нерухомої рідини з більшою густиною.

Відношення висот стовпчиків рідин є оберненим відношенню їхніх густин.

Слайд 7. Застосування сполучених посудин

Сполучені посудини широко застосовують у побуті, медицині, техніці, будівництві. Шлюзи на каналах і річках, водогони, водомірні трубки на парових котлах, артезіанські колодязі, фонтани, чайники, лійки, крапельниці — все це приклади сполучених посудин.

Слайд 8. Шлюзи (з лат. - утримую, відокремлюю) - це гідротехнічна споруда для переведення суден на річці або каналі з одного рівня на інший (яскравий приклад застосування сполучених посудин у техніці). Будь-який шлюз складається із шлюзової камери, яка має верхні й нижні ворота; камера сполучена з річкою або каналом широкими трубами, які закривають висувними щитами.

Нехай корабель пливе за течією річки. Коли корабель підходить до шлюзу, ворота А шлюзу закриті; відкривають щит труби, яка сполучає верхню частину річки з камерою; вода з річки поступово перетікає в камеру а; коли рівень води в камері а зрівняється з рівнем її у верхній частині річки, верхні ворота А відкривають і корабель входить у камеру а; після цього верхні ворота закривають; відкривають щит труби, яка сполучає камеру а з нижньою частиною річки б; камера шлюзу а поступово звільняється від води до рівня її в нижній частині річки б; потім відкривають нижні ворота В і корабель виходить у річку.

Слайд 9.

Водонапірна башта

На водонапірній башті 1 встановлюють великий бак 2 для води; за допомогою потужних насосів 3 з водойми (річки, озера) або свердловини воду закачують для очищення у відстійник 5, потім подають для фільтрування у резервуар 4, а далі - у магістраль і у водонапірну башту; до магістралі 6 приєднані водопровідні труби (щоб вода в них узимку не замерзала, їх ізолюють і укладають під землю) окремих будинків; у кожному будинку в квартирах на трубах установлюють водяні крани; коли відкривається кран, вода починає виливатися, тому що рівень рідини в башті вищий, ніж у квартирі.

Манометри. Використання манометрів. (фільм)

ІV. Закріплення нових знань і вмінь

№ 13,32

У праве та ліве коліна U - подібної трубки налито воду та гас. Яким є відношення висот рідин у колінах, якщо рідини перебувають у рівновазі?

№ 13,33

У ліве коліно U - подібної трубки налито воду, висота стовпчика якої становить 24 см. Визначте висоту стовпика мастила в правому коліні трубки.

V. Підведення підсумків уроку. Оцінювання.

• Наведіть приклади сполучених посудин.
• Сформулюйте основну властивість сполучених посудин.
• Як поводяться рідини різної густини, налиті в сполучені посудини?
• Що таке манометр?

VІ. Домашнє завдання.

§ 26 впр.26 (1,2,4)

Список використаних джерел:

1. Фізика: підруч. Для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. / [В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова, та ін.] ; за ред. В. Г. Бар’яхтара, С. О. Довгого. — Х.: Вид-во «Ранок», 2015. — 256 с.: іл., фот.

2. Фізика. 7 клас: збірник задач / І. М. Гельфгат, І. Ю. Ненашев. – Харків : Вид-во «Ранок», 2015. – 162 с.: іл.

https://miyklas.com.ua/p/fzika/7-klas/tisk-tverdikh-t-l-r-din-gaz-v-16558/spoluchen-posudini-vodoprov-d-shliuzi-16571/re-827a78a7-19c7-4230-9d3e-5933c5a888da