Методична розробка уроку з теми «Взаємодія тіл»
8 клас
Тема уроку:«Сполучені посудини.»
Мета уроку:
встановити закон розподілу однорідних і неоднорідних рідин в сполучених посудинах;
розглянути практичне застосування сполучених посудин в побуті та техніці на прикладах водопроводу, шлюзів, гідравлічного пресу;
розвити вати політехнічний кругозір учнів.
Тип уроку: комбінований.
Обладнання: дві скляні трубки,сполучені гумовою трубкою з затиском; сполучені посудини різної форми; вода; гас.
Методичні зауваження.
Урок підготовлений у вигляді презентації з використанням інноваційних комп’ютерних технологій.
До всіх етапів уроку підготовлені слайди, на яких зображені малюнки до дослідів, формули, основні означення і висновки, запитання та ілюстрації на закріплення матеріалу.
План уроку
I. Актуалізація опорних знань.
Повторення матеріалу.
II. Вивчення нового матеріалу.
Однорідна рідина в сполучених посудинах.
Неоднорідні рідини (не змішувані) в сполучених посудинах.
Застосування сполучених посудин в побуті.
Застосування сполучених посудин в техніці:
водопровід,
шлюзи,
фонтани,
гідравлічний прес.
Демонстрації: 1) рівні підфарбованої води в сполучених між собою трубках. 2) рівні різнорідних рідин, налитих в сполучені посудини (підфарбована вода та гас).
ІІІ. Закріплення матеріалу та висновки.
ІV. Завдання додому.
Хід уроку.
Повторення матеріалу. Актуалізація опорних знань.
Чому існує тиск всередині рідини?
Як змінюється тиск всередині рідини?
Записати формулу, що визначає тиск рідини.
Чому тиск всередині рідини на певній глибині в усіх напрямах однаковий?
Дві однакові посудини наповнені одна водою (= 1000  ), а друга ртутного (= 13600 ) до однакової висоти. В якій посудині тиск на дно більший і в скільки разів? (Відповідь: в 2 посудині в 13,6 разів більший тиск).
Якої висоти повинен бути стовпчик води, щоб він створив такий самий тиск, як стовпчик ртуті висотою 1 см?
Дано:
r1 = 1000 кг/м3
r2 =13600 кг/м3
h2= 0,01м
Знайти:
h1 - ?
|
р1= qr1h1
р2= qr2h2
р1= р2
qr1h1 = qr2h2
h = r2h2 /r1
Розв’язання
h =  = 0,136м = 13,6 см
Відповідь: h =13,6 см
|
II. Вивчення нового матеріалу.
Подачу нового матеріалу можна почати з демонстрування розміщення підфарбованої води в двох скляних трубках, сполучених між собою гумовою трубкою з зажимом.
Дослід 1.
а)
Висновок: У сполучених посудинах однорідна рідина встановлюється на одному рівні незалежно від форми посудини, якщо зовнішній тиск для всіх посудин є однаковим.
Сполучені посудини мають різну форму.
Дослід 2.
б)
Сполученими є посудини, які мають загальну (сполучаючу їх) частину.
Висновок: Сполученими називають посудини, які маютьз'єднані між собою посудини, в яких рідина може вільно перетікати з однієї посудини в іншу, називають сполученими посудинами.
в) Теоретичне обґрунтування спостережень (дослідів 1і 2).
Оскільки вода в сполучених посудинах перебуває в рівновазі (не рухається), тиск на площадку зліва і справа однаковий. 
р1 = qr1h1; р2 = qr2h2
р1 = р2
qr1h1 = qr2h2
-
-
-
г) Закон сполучених посудин.
У сполучених посудинах однорідна рідина встановлюється на одному рівні незалежно від форми посудини, якщо зовнішній тиск для всіх посудин є однаковим.
а) Розгляд питання про розміщення різнорідних незмішуваних рідин в сполучених посудинах доцільно почати з досліду.
Дослід 3.
гас вода
|
Налити в сполучені посудини підфарбовану воду, а потім в одне з колін (ліве) долити гасу. Коли в сполучених посудинах встановиться рівновага, межу між рідинами можна добре побачити – межу АВ. Горизонтальну лінію АВ можна прийняти за «нульовий» рівень, від якого відмірятимемо висоти рівнів рідин.
Саме на рівні АВ р1 =р2
|
б)Розв’яжемо задачу: В сполучені посудини спочатку налили води, а потім в одне з колін долили гасу. Висота стовпа гасу 20 см. На скільки відрізнятимуться рівні рідин?
Можна для розв’язування задачі викликати до дошки учня, який добре розуміє предмет.
гас вода
|
Дано:
r1 = 800 кг/м3
r2 =1000 кг/м3
h1= 0,2м
Знайти:
 h - ?
|
На рівні АВ р1 = р2
р1 = qr1h1; р2 = qr2h2
р1 = р2
qr1h1 = qr2h2
r1h1 = r2h2
h2 = r1h1 /r2
[h2] = кг ∙ м3∙ м / м3∙ кг = м
h2 =  = 0,16 (м)
h = h1 – h2
h = 0,2м – 0,16м = 0,04м
Відповідь: 0,04м.
|
(Розв’язання задачі учнем слід оцінити.)
в) Виведення формули розподілу рівнів різнорідних рідин в сполучених посудинах.
На рівні АВ («нульовий») тиски в трубках однакові.
р1 = r1gh1
р2 = r2gh2
р1 = р2
r1gh1 = r2gh2
r1h1 = r2h2
-
|
|
При рівності тиску висота стовпа рідини з більшою густиною буде менше висоти стовпа рідини з меншою густиною.
РОБИМО ВИСНОВОК:
-
-
-
 = 
|
Висоти різнорідних рідин, відлічувані від рівня поверхні їх стикання, у сполучених посудинах обернено пропорційно їх густинам
При рівності зовнішнього тиску на рідину в посудинах висота стовпа рідини з більшою густиною буде менше висоти стовпа рідини з меншою густиною.
3. Застосування сполучених посудин в побуті.
а) Запропонувати учням навести приклади сполучених посудин, що застосовуються в побуті.
Зкоректувати відповіді:
Прикладами сполучених посудин є: водомірне скло парового котла для визначення рівня води в котлі; лійка, яку використовують для поливання рослин; водяній рівень для проведення горизонтальної лінії на горбистій місцевості.
б)
|
В який кофейник можна налити більше води? (в 2-й кофейник)
|
в) Як за допомогою двох скляних трубок і довгої гумової трубки можна визначити точки на протилежних краях стінки, що лежать на одному горизонтальному рівні?
|
(в скляні трубки наливаємо воду, маємо сполучені посудини, в яких поверхня води в обох трубках буде на одному горизонтальному рівні)
|
4. Застосування сполучених посудин в техніці.
а) Будова та принцип дії водопроводу.
1 – водонапірна башта;
2 – бак для води;
3 – потужні насоси;
4 – резервуар;
5 – відстійник;
6 – магістраль.
Розповісти, що творці першого в світі водопроводу – древньоримські інженери – не знали закону сполучених посудин і труби прокладали строго горизонтально. У низьких місцях вони будували високі підставки.
Римлянам був невідомий закон сполучених посудин. Для постачання населення водою вони зводили багатокілометрові акведуки (водопроводи), які подавали воду з гірських джерел.
б) Шлюзи, як приклад сполучених посудин.
Шлюзи (від латинського шлеузе — утримую, відокремлюю) — це гідротехнічна споруда для переведення суден на річці або каналі з одного рівня на інший.
Схема роботи шлюзу
в) Фонтани – чудовий витвір технічного мистецтва.
Ансамбль парків, палаців, фонтанів Петергоф - єдиний, що працює без насосів і складних водонапірних споруд, використовуючи принцип сполучених посудин.
г) Гідравлічний прес.
д)
|
|
|
|
Сполучені посудини в природі, побуті, техніці
|
|
|
|
|
ІІІ. Закріплення матеріалу та висновки.
Розв’язуємо задачу
Задача
Який вантаж можна підняти гідравлічним підйомником, площа поршнів якого дорівнює 4 см2 і 12 000 см2, якщо на малий поршень діяти силою 800 Н ? Тертя не враховувати.
S1 = 4 см2
S2 = 12 000см2
F1 = 800 H
F2 -?
|
СІ
4.10-4 м2
12 000.10-4 м2
800 H
|
Відповідь : 
|
Запитання до вивченого:
Які посудини називаються сполученими?
У чому полягає закон сполучених посудин?
Як установлюються поверхні однорідної рідини у сполучених посудинах?
Як установлюються поверхні різнорідних рідин у сполучених посудинах?
Наведіть приклади сполучених посудин.
Чому водонапірні башти будують завжди на найвищих місцях і піднімають їх до рівня, який лежить вище за всі будівлі, що живляться від неї водою?
VI. Домашнє завдання: §25, 26(підручник для 8 кл./В.Д. Сиротюк), № 39-43 (ст. 226 розділ «Фізичні задачі навколо нас».)
VІI. Використана література:
Задніпрянець І.І. Сучасні технології у викладанні фізики. – К.: Шк.світ, 2011.
Кирик А.А. Усі уроки фізики 8 клас. – Х.: «Основа», 2008.
Сиротюк В. Фізика. Підручник для 8 класу. – К.: Зодіак-ЕКО, 2008.
Савченко В.Ф. Коршак Є.В. Ляшенко О.І. Уроки фізики у 7-8 класах. –К.: Ірпінь, Терун, 2003.
Карасюк К. газ. Фізика «Шкільний світ» № 7 (199), березень 2004.
|
