Конспект уроку

з фізики  у 8 класі

на тему «Сполучені посудини»

                                          Виконала:    

                                          Вчитель фізики Борівської ЗОШ І-ІІІ ступенів

                                         Покрищук Наталія Володимирівна

Тема уроку. Сполучені посудини.

Мету уроку:

• дидактична

сформувати знання про рівень вільної поверхні рідини в сполучених посудинах, показати широке застосування цих знань на практиці;

• розвивальна

розвивати інтерес до експериментування, розвивати вміння аналізувати, зіставляти, робити узагальнення; розвивати навички міжособистісного спілкування; формувати компетентність продуктивної діяльності.

• виховна

формувати у школярів позитивне ставлення до навчання.

Наочність: таблиця густин деяких речовин; схема шлюзування суден; схема функціонування артезіанського колодязя; комп’ютерні анімації «Густина рідини», «Гідростатичний тиск», «Сполучені посудини» з бібліотеки електронних наочностей «Фізика 7-9 кл.».

Демонстрації: демонстрування дослідів, які доводять, що дві рідини (вода чиста і насичений розчин солі) мають різну густину. Демонстрування дослідів із встановленням рівнів однорідних і неоднорідних рідин у сполучених посудинах різної форми, демонстрування приладів і обладнання. Які являють собою сполучені посудини.

Тип уроку: проблемно-розвивальний.

Основні вимоги

Учні повинні знати:

• поняття густини, тиску;
• способи визначення густини речовини;
• закон Паскаля;
• формулу для розрахунку тиску всередині рідини;
• приклади використання у техніці основних положень та законів гідростатики.

Учні повинні вміти:

• правильно користуватися терезами;
• пояснювати приклади застосування та врахування тиску рідин у природі і техніці;
• розв’язувати прості якісні задачі;
• робити короткі повідомлення.

Основні опорні поняття і уявлення

• густина – фізична величина, яка характеризує стан речовини і чисельно дорівнює відношенню маси однорідного тіла до його об’єму;
• гідростатичний тиск – це тиск, обумовлений вагою стовпа рідини;
• закон Паскаля: тиск, який діє на рідину або газ, передається ними в усіх напрямах однаково.

Основні поняття і уявлення, що формуються

• сполучені посудини – це посудини, з’єднані між собою трубкою;
• вільна поверхня рідини – це поверхня, яка не стикається зі стінками посудини, а лише з атмосферою чи вакуумом;
• закон сполучених посудин: поверхні однорідної рідини у сполучених посудинах будь-якої форми встановлюються на одному рівні, якщо зовнішній тиск для всіх посудин однаковий.

                               ЕТАПИ УРОКУ:

І. Організаційний момент.

Повідомлення теми, мети і плану проведення уроку:

1. Як розміщуються рідини в сполучених посудинах?
2. Як за допомогою сполучених посудин визначити густину невідомої рідини?
3. Практичне застосування сполучених посудин.

ІІ. Мотивація.

Проблемне запитання уроку:

• Як рухаються пароплави на річках, де є греблі? Адже відомо, що через будівництво гідроелектростанцій на великих річках греблі піднімають воду на значну висоту, але це не перешкоджає судноплавству. Наприклад, на Дніпровській гідроелектростанції різниця між верхнім і нижнім рівнем річки перевищує 30 м. Як пароплави долають таку висоту?

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

Проведення фізичного диктанту:

Варіант 1

1. Що таке густина речовини?
2. За якою формулою обчислюється густина речовини?
3. В яких одиницях вимірюється густина речовини?
4. Який фізичний зміст густини речовини?

Варіант 2

1. Що називається гідростатичним тиском?
2. За якою формулою обчислюється гідростатичний тиск?
3. В яких одиницях вимірюється тиск?
4. Як формується закон Паскаля?

IV. Перевірка домашнього завдання.

• Як визначити, що рідини, які знаходяться в двох мірних циліндрах (вода чиста і насичений розчин солі), мають різну густину?

1. Обладнання для досліду: терези важільні технічні.

(Зважування на терезах двох мірних циліндрів з чистою водою і насиченим розчином солі.)

2. Обладнання для досліду: скляний трійник з під’єднаними гумовими трубками.

(Трубки занурюють у циліндри на однакову глибину і слабо дмуть. Бульбашки виходи муть лише з однієї трубки.)

Запитання до учнів:

• Чому повітря виходить тільки через одну трубку?
• Що станеться, якщо повільно піднімати кінець трубки, з якої не виходить повітря?
• Чи можлива ситуація, коли повітря виходить одночасно з обох трубок?
• Як визначити густину рідини, знаючи гідростатичний тиск?

3. Обладнання для досліду: картоплина на довгій нитці.

 Картоплина тоне у прісній воді і плаває в розчині солі, оскільки виштовхувальна сила, що діє на картоплину, залежить від густини рідини.

4. Обладнання для досліду: довга скляна трубка, запаяна з одного кінця.

У трубку наливають забарвлений розчин солі, опускають на поверхню рідини шматок пінопласту, а зверху акуратно доливають чисту воду.

Певний час помітна межа поділу рідини. Щоб підсилити ефект досліду, можна зверху на воду долити шар олії (ρ=930 кг/), потім – шар рідкого парафіну (вазелінової олії, ρ=930 кг/). Рідини не змішуються, оскільки їхні густини різні. У нижній частині посудини рідина з найбільшою густиною, а у верхній – з найменшою.

V. Вивчення нового матеріалу.

       -    Як визначити густину олії?

Обладнання для досліду: U-подібна трубка, лінійка, посудина з водою і олією. 

1. Спостереження вільної поверхні рідини в сполучених посудинах (у двох скляних трубках, з’єднаних між собою гумовою трубкою із затискачем).

1. Запитання для учнів:

• Що спостерігатиметься, якщо затискач від’єднати?
• Як розміщена вільна поверхня рідини в обох трубках?
• Як зміниться рівень води, якщо одну посудину підняти (опустити, нахилити)?
• Що спостерігається, якщо в одну із посудин долити води?
• Як зміниться розміщення рідини, якщо права посудини буде ширша за ліву?

1. Самостійне формування висновку про те, як встановлюються вільні поверхні рідин у сполучених посудинах.
2. Лаконічний виклад матеріалу вчителем із використанням комп’ютерної анімації.

2. Спостереження за тим, як розміщуються вільні поверхні різних рідин у сполучених посудинах.

2.1. Демонстрація дослідів: встановлення рівнів рідин в U-подібній трубці, якщо в одну трубку налито дві, а в іншу – три рідини різної густини.

2.2. Самостійне формування учнями проблеми, реалізованої за допомогою демонстраційного експерименту.

- Яка залежність між висотами стовпчиків двох різних рідин, що потребують у рівновазі, та їх густинами?

- Яка з рідин має більшу густину – рівень якої у сполучених посудинах вищий, чи та, рівень якої нижчий?

2.3. Запитання до учнів:

- Чому дорівнює тиск стовпчика рідини в лівому коліні сполучених посудин?

- Про що свідчить рівновага рідин у посудинах (учні повинні зробити висновок про рівність тисків на однаковому рівні нижньої рідини)?

2.4. Зачитування  учнями фрагменту тексту підручника з метою отримання відповіді на проблемне запитання.

2.5. Розв’язання проблемної ситуації вчителем.

У посудинах з різними не змішуваними рідинами висоти стовпчиків над рівнем, нижче від якого рідина однорідна, обернено пропорційні до їх густин.

VI. Закріплення і контроль вивченого.

Учні під керівництвом учителя розглядають практичне застосування сполучених посудин:

• На плакаті зображено схему шлюзування суден. Пояснити принцип дії шлюзів. Яке явище використано в роботі шлюзів?
• На плакаті зображено артезіанський колодязь. Пояснити дію такого колодязя.
• Запропонуйте, як найпростішими засобами побудувати фонтан.
• Як залити бетон для фундаменту дачного будинку, щоб цей фундамент був строго горизонтальним? Є довга гумова і дві скляні трубки.
• Впізнайте сполучені посудини у кавнику і чайнику.

Робота з підручником

Гідравлічна машина – ще один приклад практичного застосування закону про сполучені посудини. За таблицею (або рисунком в підручнику) учні ознайомляться із будовою гідравлічної машини (зокрема, преса). Підкреслюється, що і тут на практиці «працює» закон Паскаля. За допомогою гідравлічних пресів штампують метали, пресують папір і картон, вичавлюють сік з винограду й олію з насіння.

 Розв’язання задачі

Задача. Вантаж якої маси можна підняти за допомогою гідравлічного домкрата, площі поршнів якого дорівнює 1,2 і 1440 , якщо сила, що діє на малий поршень домкрата, може досягти 1000 Н? Тертя не враховувати.

Розв’язання

                      Відповідь:

VII. Домашнє завдання.

Вправа 17, §32.

Скарбничка цікавих фактів.

• Знання – сила!

У Давньому Римі, найімовірніше, закон сполучених посудин не був відомий. Тому, прокладаючи водопровід, римляни зводили спеціальні насипи з нахилом униз. Вони були впевнені, що вода не може самостійно підніматися вгору.

• Насоси бувають різні.

Наше серце працює подібно до насосу. Під час скорочення серцевого м’яза (у медицині цей момент називається систола) кров під тиском виштовхується із серця в артерії (спеціальні клапани не пускають її назад). Коли ж серцевий м’яз розслаблюється (діастола), він заповнюється венозною кров’ю.