Поурочное планирование по физике 7 класс к учебникам Перышкина А. В. и Громова С. В

Сообщающиеся сосуды. Условие равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах - ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

ЦЕЛЬ

Учащиеся должны усвоить, что:

♦ сообщающимися называют два или несколько сосудов, соединенных между собой так, что жидкость может перетекать из одного сосуда в другой;

♦ однородная жидкость находится в равновесии в сообщающихся сосудах, если давление на одном уровне во всех сосудах одинаково; из-за этого в сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне.

Учащиеся должны научиться:

♦ «создавать» понятие «сообщающиеся сосуды»;

♦ распознавать сообщающиеся сосуды среди других;

♦ устанавливать условие равновесия жидкости в сообщающихся сосудах;

♦ сравнивать давление жидкости в разных точках сообщающихся сосудов.

ВИД ДОСКИ

Равновесие жидкостей в сообщающихся сосудах

равновесие

F_m = F₁, F₂ = F₃

ФАКТ Жидкости находятся в сосудах

ПЗ 12. Разделить сосуды на группы

Сообщающиеся сосуды — это ...

ФАКТ

ПЗ 13. Одинаково ли гидростатическое давление на одном уровне в сообщающихся сосудах?

ПРЕДСКАЗАНИЕ Идея

силы давления F₁, F₂

условие равновесия F₁ = F₂

выразить F₁, F₂ через р₁, р₂ F₁ = р₁S F₂ = р₂S

соотношение между р₁ и р₂ р₁= р₂

соотношение между р₁_A и р₂_A р₁_A= р₂_A

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА

ОТВЕТ В... давление однородной жидкости... Из-за этого...

Составить уравнение равновесия жидкости для следующих случаев

Д/з. § 39, конспект, повторить барометры (вспомнить и выделить в конспекте названия действий по их разработке)

СЦЕНАРИЙ

Этап «создания» нового знания

П. Жидкости хранят и транспортируют в специальных сосудах. Перед вами различные сосуды. Определите их сходство и различия, разделите на группы. Запишите познавательную задачу 12 «Разделить сосуды на группы». Ваши соображения. У вас — 1 мин.

У. Сосуды различаются формой (см. «Вид доски»). Ешь сосуды простые и составные, соединенные между собой.

П. (Организует запись определения.)

Этап применения нового знания

П. (Организует выполнение задания 58.)

Мотивационный этап

П. Сообщающиеся сосуды удобны, так как наливаешь воду или другую жидкость в один сосуд, а она оказывается во мех сосудах. Перед вами сообщающиеся сосуды — две стеклянные трубки, соединенные внизу резиновой трубочкой. В левой трубке — вода, трубочка пережата, поэтому нет сообщения между сосудами. Что будет происходить с водой, если открыть зажим?

У. (Высказывают свои соображения.)

П. (Открывает зажим.) Что произойдет с водой, если я наклоню одну из трубок?

У. (Высказывают предположения.)

П. Что будет с водой, если я долью в одну из трубок масло?

Если закрою одну из трубок пробкой? (Демонстрирует ситуации.)

Моим «если» не будет конца. Во всех случаях вода или другая жидкость начнет перемещаться, но обязательно рано или поздно этот процесс прекратится, наступит равновесие. В нижней части сосудов расположится какая-то жидкость, а над ней будет другая жидкость или атмосферный воздух (или сжатый воздух, или какой-то другой газ). (Изображает общую модель рассмотренных ситуаций.) Я предлагаю составить условие равновесия жидкости в сообщающихся сосудах для общего случая. (Записывает познавательную задачу 13 «Составить условие равновесия жидкости в сообщающихся сосудах».)

Этап актуализации знаний

П. Прежде чем мы приступим к решению этой задачи, вспомним, что мы знаем о равновесии тел. Перед вами брусок, слева он прикреплен нитью к штативу, а справа его тянет пружина. Опишите ситуацию как физическое явление.

У. Брусок покоится (находится в равновесии) на горизонтальной поверхности под действием Земли, стола, нити и пружины.

П. Какие силы и в каком направлении действуют на брусок?

У. Сила тяжести тянет вниз, сила упругости стола вверх, силы упругости нити и пружины соответственно влево и вправо.

П. (Изображает действующие силы.) Каково соотношение между этими силами?

У. F_T = F₁,F₂ = F₃.

П. (Записывает условие равновесия бруска.) Как рассчитать силу давления по известному давлению на поверхность площадью S?

У. Сила давления равна произведению давления на площадь поверхности.

П. (Записывает формулу — см. «Вид доски».) Что мы знаем о равновесии жидкости в сосуде? Равновесие жидкости означает, что жидкость не движется в сосуде, а покоится относительно его стенок. (Организует ответы учащихся по модели гидростатического давления.)

У. Гидростатическое давление одинаково на одном уровне во всех точках и по всем направлениям и равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и высоты столба жидкости.

Этап «создания» нового знания

П. Какую познавательную задачу предложено решить? (Выслушивает учащихся.) Но условие равновесия жидкости нам уже известно. Жидкость находится в равновесии, если ее давление на одном уровне одинаково во всех точках. Если изменить давление в какой-то точке жидкости, например ударить по поверхности в определенном месте, то жидкость начнет двигаться. С одной стороны, условие равновесия жидкости в сосуде нам известно, и в сообщающихся сосудах можно выделить одинаковые уровни. (Изображает уровень А — см. «Вид доски».) С другой стороны, мы не рассматривали условие равновесия для сообщающихся сосудов. Как в связи с этим уточнить вопрос?

У. Одинаково ли гидростатическое давление на одном уровне в сообщающихся сосудах?

П. Запишите познавательную задачу 13 «Одинаково ли гидростатическое давление на одном уровне в сообщающихся сосудах». Будем решать эту задачу теоретически, т. е. предскажем (выведем) соотношение между давлением однородной жидкости в первом и втором сосудах на уровне А, а затем проверим его на опыте. (Обозначает давления на уровне А в 1-м и 2-м сосудах.) Какие есть идеи? (Выслушивает предложения учащихся.) Трудность заключается в том, что мы рассчитывали давление на уровне А как давление столба жидкости над этим уровнем, а в данном случае нет определенности в том, что находится сверху. Смысл задачи именно в том и состоит, чтобы сравнить давления, не зная, что находится над уровнем А в сосудах. Поясню идею и план вывода? Выделим небольшой слой жидкости в нижней части сосудов. (Выделяет слой штриховкой.) На этот слой оказывает давление слева то, что находится в сосуде 1, и справа то, что в сосуде 2. (Обозначает давления.) Давление на уровне А отличается от давления внизу на давление столба жидкости h. (Выделяет столбы h в сосудах 1 и 2. Записывает выражения для давлений р₁_A и р₂_A.) Значит, если мы найдем соотношение между давлениями p₁ и р₂, то легко найдем и соотношение между давлениями р₁_A и р₂_A. Как найти соотношение между р₁ и р₂.Поскольку нижний слой находится в равновесии, то нужно изобразить силы давления слева и справа, записать условие равновесия, выразить силы давления через давления р₁ и р₂. Если идея понятна, то составьте план вывода соотношения между давлениями р₁_A и р₂_A. У вас на столах наборы карточек с названиями действий вывода. Выложите их в нужной последовательности. У вас — 1 мин. (Организует проверку.) Приступим к выводу. (Организует вывод соотношения — см. «Вид доски».) Что следует из наших рассуждений?

У. В сообщающихся сосудах давление однородной жидкости одинаково на одном уровне.

П. Как проверить полученное соотношение? (Выслушивает предложения учащихся.) Применим это соотношение к разным случаям. Над жидкостью находится атмосферный воздух. (Изображает. Организует вывод соотношения h₁ = h₂.) Что это значит?

У. Поверхности однородной жидкости расположатся на одном уровне, как мы и наблюдали в опыте с водой.

П. Действительно, если сосуды открыты, то поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. (Организует запись ответа и темы урока.) Составим уравнение равновесия еще для двух наиболее распространенных случаев. В сосуды налиты две жидкости с разной плотностью. В сосудах находится однородная жидкость, над ее поверхностью в левом сосуде находится атмосфера, а в правом газ. (Изображает и поясняет модели ситуаций. Организует составление уравнений.)

Этап применения нового знания

П. (Организует выполнение задания 58 и 59.)

ДИДАКТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

1. Демонстрации: 1) сосуды разной формы и объема, в том числе сообщающиеся; 2) равновесие тела под действием нескольких сил, например, бруска на поверхности стола под действием закрепленной нити и растянутой пружины; 3) разные случаи равновесия воды в сообщающихся сосудах.

2. Наборы карточек с названиями действий вывода условия равновесия жидкости в сообщающихся сосудах:

· Изобразить силы давления, действующие на нижний слой слева (F₁) и справа (F₂)._______.

· Записать условие равновесия нижнего слоя жидкости.

· Выразить силы давления F₁ и F₂ через давления р₁ и р₂.

· Составить соотношение между р₁ и р₂.

· Сделать вывод о соотношении между р₁_A и р₂_A.