Тема урока: Сообщающиеся сосуды.
Цель урока: Сформировать понятие о сообщающихся сосудах и их свойствах; формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, находить примеры сообщающихся сосудов в быту, технике, природе;
Задачи:
образовательная: продолжить формирование понятия давления жидкости на дно сосуда и изучение закона Паскаля на примере однородных и разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах;
развивающая: формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, находить примеры сообщающихся сосудов в быту, технике, природе, развивать навыки самостоятельной работы с дополнительной литературой;
воспитательная: воспитание аккуратности, бережного отношения к оборудованию кабинета, умения слушать и быть услышанным.
Тип урока: Урок формирования новых знаний.
Методы: словестный, наглядный, частично-поисковый, проблемный, исследовательский.
Технологии: разноуровневая дифференциация.
Форма проведения: фронтальная, индивидуальная, групповая.
Оборудование: различные виды сообщающихся сосудов, два стеклянных сосуда, соединенных резиновой трубкой, презентация «Сообщающиеся сосуды»
План урока:
Организационный момент (1 мин).
Постановка цели урока перед учащимися, введение в тему (2мин).
Изучение нового материала (25 мин).
Первичная проверка усвоения материала (тест) (5 мин.).
Обобщение изученного на уроке (2 мин).
Итоги урока (1 мин).
Домашнее задание (1 мин).
I. Организационный момент.
Здравствуйте ребята и уважаемые гости. Я рада приветствовать вас на уроке физики. Физики, которую многие любят.
Я еще не устала удивляться
Чудесам, что есть на Земле:
Телевизору, голосу рации,
Калькулятору на столе.
Самолеты летят сквозь тучи,
Мчатся по морю корабли.
Как до этих вещей могучих
Домечтаться люди могли?
Как придумать могли такое:
Кнопку тронешь - день настает.
Только кран откроешь рукою –
И вода по трубам течет.
Ток по проволоке струится,
Спутник мчится по небесам,
Человеку стоит дивиться
Человеческим чудесам.
2.Мотивационный этап
Сегодня мы с вами изучим чудесные сосуды и откроем законы, которым подчиняются эти сосуды.
Вашему вниманию я предлагаю кроссворд, который мы решим коллективно.
Вопросы:
Чем создаётся давление в газах?
Физическая величина, измеряемая в паскалях.
Учёный, открывший закон передачи давления жидкостями и газами.
Ученый, открывший атмосферное давление?
Аппарат, для исследования морских глубин.
| м | О | л | е | к | У | л | ы |
|
|
|
|
|
| Д | а | в | л | е | н | и | е |
|
|
|
| п | а | с | к | а | л | ь |
|
|
|
| т | 0 | Р | и | ч | е | л | л | и |
|
|
|
|
|
|
| б | а | т | и | с | к | а | Ф |
|
СЛАЙД 1.
Прочитаем слово, которое у нас получилось в столбце по вертикали: "Удача".
Я вам всем желаю удачи в изучении нового материала, и чтобы каждый получил пять за активную работу на уроке!
Посмотрите на слайд {СЛАЙД 3), на нём изображены разные сосуды, что в них общего? Предлагают варианты ответов. - Общее основание, по два совмещенных сосуда. А кто-нибудь попробует дать определение сообщающихся сосудов. (Учитель указывает на слово «Сообща»).
Ученики предлагают свои варианты определений сообщающихся сосудов.
Учитель:
Сосуды, имеющие общую соединяющую их часть, заполненную покоящейся жидкостью, называют сообщающимися.
Посмотрите на картинки, как располагается жидкость в сообщающихся сосудах? Ученики:
Жидкость располагается на одном уровне.
Учитель:
Возникает вопрос, а всегда ли жидкости в сообщающихся сосудах будут располагаться на одном уровне?
Вот мы и подошли к цели нашего урока:
Чтобы достичь этих целей, мы должны:
исследовать поведение жидкости в сообщающихся сосудах; А так же:
обобщить опыт, накопленный человеком в использовании знаний о сообщающихся сосудах.
3. Этап объяснения нового материала
Учитель. Сообщающимися сосудами называют сосуды, соединенные между собой в нижней части. (Учащиеся записывают определение в тетради). (Слайд 3)
Проведем серию опытов с сообщающимися сосудами.
Возьмем две стеклянные трубки, соединенные резиновой трубкой. В одну из трубок нальем воды. (Учащиеся выполняют задания).
Что произойдет?
Учащиеся. Жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне
Учитель. Как поведет себя жидкость, если одну из трубок поднять?
Учащиеся. Жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне.
Учитель. Как поведет себя жидкость, если одну из трубок опустить?
Учащиеся. Жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне.
Учитель. Как поведет себя жидкость, если одну из трубок наклонить? А если обе наклонить в разные стороны и потом крест-накрест?
Учащиеся. Жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне.
Учитель. Изменится ли уровень жидкости, если правый сосуд будет шире левого? уже левого? если сосуды будут иметь разную форму? (Демонстрация опыта с сообщающимися сосудами различной формы).
Учащиеся. Нет, жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне.
Учитель. При изменении формы сосудов может изменяться лишь высота уровня воды в сосудах, отмеренная от уровня стола (из-за того, что изменяется объем сосудов). Однако уровни воды в сообщающихся сосудах не зависят от формы сосудов и останутся равны.
Учитель. В сообщающихся сосудах любой формы поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. (Слайд № 4, часть 1) (Учащиеся записывают закон в тетради).
Учитель. Что произойдет, если в сообщающиеся сосуды налить две несмешивающиеся жидкости разной плотности? Выясним это с помощью опыта. В один из сосудов я доливаю растительное масло. Что мы наблюдаем?
Учащиеся. Высота столбов жидкостей в сосудах будет разной.
Учитель. Верно. При равенстве давлений высота столба жидкости с большей плотностью будет меньше высоты столба жидкости с меньшей плотностью. (Слайд № 4, часть 2). (Учащиеся записывают в тетради).
Попробуйте доказать это теоретически, используя закон Паскаля и определение гидростатического давления.
(Учащиеся пытаются доказать, предлагают свои версии).
(Слайд 5-6 ) По закону Паскаля p1 = p2, по определению гидростатического давления p1 = ρ1h1g, p2 = ρ2h2g, отсюда для однородной жидкости эти gρ1h1 = gρ2h2, т.е h1= h2 .
для разнородных жидкостей эти gρ1h1 ≠ gρ2h2, т.е h1≠ h2 . (Учащиеся записывают в тетради
3. Применение сообщающихся сосудов в быту, природе, технике (Слайд 7, примеры появляются по очереди).
Закон сообщающихся сосудов люди используют в разных технических устройствах: водопроводах с водонапорной башней; водомерных стеклах; гидравлическом прессе; фонтанах; шлюзах; сифонах под раковиной, «водяных затворах» в системе канализации.
На слайде даны те примеры, которые мы сегодня рассмотрим.
(Слайд 8). В водомерном стекле парового котла, паровой котел (1) и водомерное стекло (3) являются сообщающимися сосудами. Когда краны (2) открыты, жидкость в паровом котле и водомерном стекле устанавливается на одном уровне, так как давления в них равны.
(Слайд 9). Каскады падающей воды украшают многие города, а действуют фонтаны благодаря закону сообщающихся сосудов. На модели фонтана мы выясним, как он действует. Приглашаю желающего мне помочь. (Выходит ученик ).
Проводится опыт с моделью фонтана. - Вода из резервуара течет по трубке и стремится подняться до того же уровня, что и в большом сосуде. Но трубка заканчивается, и вода бьет фонтаном вверх.
Объясните действие артезианского колодца?(под давлением подземной реки вода выходит наружу)
Какое явление используется в работе шлюзов? (В работе шлюзов используется свойство сообщающихся сосудов: жидкость в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Когда ворота 1 открываются, вода в верхнем течении и шлюзе устанавливается на одном уровне и т.д., когда последние ворота откроются, уровень воды в шлюзе и нижнем течении сравняется, корабль будет опускаться вместе с водой и сможет продолжить плавание). Шлюз - гидротехническое сооружение для перевода судов из одного водного пространства в другое с разными уровнями воды.
На реке или канале для перевода судов с одного уровня на другой, например, перед плотиной, используют шлюзы - камеры, огражденные продольными стенками и воротами. Предположим, нужно провести судно с нижнего бьефа (части реки или канала, расположенной ниже шлюза по течению) на верхний. Сначала в нижних воротах открывают задвижку, излишек воды сливается, и уровень воды в камере и нижнем бьефе становится одинаковым. Ворота открывают, судно входит в камеру, затем снова закрывают нижние ворота и отодвигают задвижку на верхних; камера заполняется водой до уровня верхнего бьефа. После этого судно выходит из шлюза через верхние ворота.
Камеры наиболее крупных шлюзов имеют длину до 400 м, ширину до 33 м при глубине 5-15 м. Такие сооружения могут пропускать одновременно несколько судов. Бывают и многокамерные шлюзы.
4. Этап закрепления материала
А теперь отгадайте загадки!
Загадка 1.
Хоть и задрал он кверху нос,
Но это вовсе не всерьез.
Ни перед кем он не гордится,
Кто пить захочет – убедится. (Чайник).
(Слайд 11)
Можно ли назвать чайник сообщающимися сосудами?
Нарисуйте схематически, как располагается вода в чайнике и носике чайника.
Загадка2.
Дождь веселый, озорной
В огород пришел со мной.
Дождевую тучку
Я держу за ручку. (Лейка).
Учитель. Есть ли у вас дома сообщающиеся сосуды?
Беседа о сообщающихся сосудах, которые можно встретить дома.
Загадка 3. Если речка по трубе
Прибегает в дом к тебе
И хозяйничает в нем –
Как мы это назовем? (Водопровод).
Является ли водопровод примером сообщающихся сосудов?
Беседа о том, как работает водопровод. (Слайд 12)( Водонапорная башня и стояки водопровода являются сообщающимися сосудами, поэтому жидкость в них устанавливается на одном уровне. )
Весёлая задача:
Близнецы - братья Митя и Витя по утрам пьют чай из сообщающихся сосудов. Пока Митя сыплет сахар, Витя уже выпил половину чая из сосуда. Куда при этом девается чай из Митиного сосуда? (Утекает в Витин сосуд)
Разобрать задачи из задачника № 510, 511 В. И.Лукашик
Слайд 13 . Научное открытие свойства сообщающихся сосудов датируется 1586 г. (голландский ученый Стевин). Но закон сообщающихся сосудов использовали и жрецы Древнего Египта, и древние греки для демонстрации своих «чудес». Около одного из древнегреческих храмов находилась «неиссякаемая чаша», наполненная «святой» водой. Люди постоянно черпали из нее воду, но уровень воды не понижался. Это в народе считалось чудом.
А там было два сообщающихся сосуда: один на виду-чаша, а за стеной, невидимый для людей, второй сосуд-большой бак с водой. Он соединялся с чашей спрятанной под землей трубой и подпитывал ее, когда уровень воды в ней понижался
-Во время ремонта актового зала школы возникла необходимость наметить на стенах горизонтальную линию. Как можно это сделать, используя сообщающиеся сосуды?
(Методом мозгового штурма появляется решение -две стеклянные трубки, соединенные длинным резиновым шлангом, заполнить водой. Держа одну из трубок у стены, сделать отметку уровня, отойти вместе с другой трубкой и вновь сделать отметку, точки соединить, операцию повторить.)
Проводится групповая работа по выполнению минипроекта «Изготовление сообщающегося сосуда» и защита проектов
Задание первой группе:
- используя свой изготовленный сообщающийся сосуд, проверить горизонтальность подоконника.
Задание второй группе:
- используя свой изготовленный сообщающийся сосуд, проверить горизонтальность крышки парты.
-Назовите примеры сообщающихся сосудов.
-Сформулировать законы сообщающихся сосудов, с которыми ознакомились на уроке.
-Где используются сообщающиеся сосуды?
Учитель (Слайды 14-17). Чтобы проверить, как вы усвоили пройденный материал, предлагаю вам ответить на 6 вопросов теста. Ответы записывайте в тетрадь. (Учащиеся выполняют работу).
Тест по теме «Сообщающиеся сосуды»
1 вариант
2 вариант
(Слайд 18). А теперь проверьте правильность своих ответов. Правильные ответы вы видите на слайде. ( Поменяйтесь тетрадями и проверьте правильность ответов вашего соседа. Поставьте соседу оценку за выполнение теста.)
Правильные ответы
1 вариант 2 вариант
1-в 1-б
2-а 2-а
3-в 3-в
4-б 4-а
5-б 5-б
6-б 6-а
5. Итоги урока. Подведение итогов
Учитель. Сегодня на уроке мы познакомились с сообщающимися сосудами и их применением. Мне очень интересно было работать с вами. Вы –молодцы! Активно работали на уроке!
Записываем домашнее задание.
Обязательное: изучить § 39.
Для желающих: найдите примеры применения сообщающихся сосудов, о которых мы сегодня не вспоминали, объясните их действие, приготовьте рассказ к следующему уроку.
(Учащиеся записывают домашнее задание в дневники.)
Всем спасибо за работу.
