7 класс. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.
методическая разработка по физике (7 класс)

7 класс. Физика.

Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.

Гайнутдинов Х.Ш.

Тема урока. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.

Ход урока:

I. Организационный момент:

Здравствуйте! Я очень рада видеть вас!

Запись на экране.

II. Актуализация знаний:

Цель: Выяснить степень усвоение материала касающегося  поршневого насоса и гидравлического пресса.

ТЕСТ.7кл. У40. Т26. Поршневой жидкостный насос.  Гидравлический пресс

Вариант 1

1.        На рисунке изображены: 1 ‒ всасывающий клапан, 2 ‒ нагнетательный клапан. Куда движется поршень насоса?

а)        вниз✓

б)        вверх

в)        поршень неподвижен

2.        Будет ли перекачивать жидкость поршневой насос на борту МКС, если в МКС не будет воздуха?

а)        будет, т.к. свойства жидкости не изменяются  

б)        будет, т.к. жидкость не обладает весом

в)        не будет, т.к. отсутствует давление воздуха  ✓

3.        На какую предельную высоту можно поднять нефть поршневым насосом? Плотность нефти ρ = 750 кг/м^3, атмосферное давление 100 кПа, g=10 Н/кг.

а) 13,3 м✓        

б) 10,3 м        

в) 9,8 м

4.        Можно ли в гидравлическом прессе заменить жидкость газом?

а)        нельзя, т.к. газы легко сжимаемы✓

б)        нельзя, т.к. плотности газов меньше плотностей жидкостей

в)        можно, т.к. закон Паскаля справедлив и для газов

5.        С какой силой гидравлический пресс сдавливает деталь, если площадь большого поршня в 100 раз больше площади малого? На малый поршень действует сила 50 Н.

а) 5 кН✓        

б) 0,5 кН        

в) 50 кН

6.        Два разных медицинских шприца соединены гибкой пластмассовой трубкой. Под поршнями шприцев и в трубке находится вода. Площадь поршня первого шприца 0,5 см^2,площадь поршня второго (шприц Жане) 25 см^2. На шток первого действуют силой 5 Н. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать шток второго шприца?

а) 500 Н        

б) 50 Н        

в) 250 Н✓

ТЕСТ.7кл. У40. Т26. Поршневой жидкостный насос. Гидравлический пресс

Вариант 2

1.        На рисунке изображены: 1‒ всасывающий клапан, 2 ‒ нагнетательный клапан. Куда движется поршень насоса?

а)        вверх✓

б)        вниз

в)        поршень неподвижен

2.        Будет ли перекачивать жидкость поршневой жидкостный насос в условиях невесомости на борту МКС?

а)        не будет, т.к. жидкость лишена веса

б)        будет, т.к. воздух на космической станции находится под давлением, близким к атмосферному✓

в)        не будет, т.к. в условиях невесомости изменяются свойства жидкости

3.        На какую предельную высоту можно поднять ртуть поршневым жидкостным насосом? Плотность ртути 13600 кг/м^3,атмосферное давление 100 кПа, g= 10 Н/кг.

а) 13,6 м        

б) 1,36 м        

в) 0,76 м✓

4.        Гидравлический пресс используется для получения выигрыша в

а) давлении        

б) расстоянии        

в) силе✓

5.        Во сколько раз площадь большого поршня гидравлического пресса больше площади малого, если на малый поршень действует сила 10 Н, а большой поршень сдавливает деталь с силой 1 кН?

а) в 10 раз        

б) в 100 раз✓        

в) в 1000 раз

6.        Два одинаковых медицинских шприца соединены гибкой пластиковой трубкой. Под поршнями шприцев и в трубке находится вода. На шток первого шприца действует сила5 Н. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать шток второго шприца?

а) 5 Н✓        

б) 50 Н        

в) 250 Н

Запишем тему нашего урока: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело».

Определим цели и задачи нашего урока:

• выяснить причину выталкивания тел из жидкости и газа;
• вывести формулу для выталкивающей силы;
• выяснить от каких величин зависит выталкивающая сила действующая на тело, погруженное в жидкость;
• практическое применение.

III. Мотивация: Как известно, опыт и наблюдение – величайшие источники мудрости. А доступ к ним открыт для каждого из вас.

Цель: поставить проблему.

Для того чтобы выяснить причину действия жидкости на погруженное в нее тело, нам необходимо вспомнить и вывести следующие физические понятия и величины:

• гидростатическое давление;
• основную формулу для давления;
• вывести формулу для силы давления;
• объем цилиндра;
• плотность;
• вывести формулу массы тела из формулы для плотности;
• вес тела.

Эксперимент:

На столах у вас есть динамометр, алюминиевый цилиндр и бронзовый цилиндр.

Определим вес цилиндра в воздухе Р1.

Не снимая с динамометра погрузим цилиндр в воду и определим его вес в воде Р2.

Сравним результаты. Где вес цилиндра больше?

Проблема: Почему вес тела в воде меньше веса тела в воздухе?

IV. Изучение нового материала:

Цель: вывести формулу для выталкивающей силы.

Рассмотрим, как действует жидкость на погруженное в нее тело. Чтобы легче было рассуждать, выберем цилиндр.

Высота цилиндра h. Верхняя грань находится на глубине h1, а нижняя на глубине h2. Давление на боковые грани компенсируются, т.к. давление на одном уровне по всем направлениям одинаковое (закон Паскаля).

Вывод: F2 больше F1, т.к. действует разное давление на нижнюю и верхнюю грани.

Fвыт = F2 – F1 − выталкивающая сила.

Т.к. V = Sh.

то Fвыт = ρжgV.

Экспериментально определяем выталкивающую силу, действующую на бронзовый цилиндр.

Таким образом, на любое тело, действует выталкивающая сила.

Т.к. плотность ⇒m = ρV

Следовательно Fвыт = mжg = Pж. Выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости.

V. Практическое применение

Упр. 24 (3), с. 120. Объём куска железа 0,1 дм3. Какая выталкивающая сила будет на него действовать при полном его погружении в воду?

Ответ: выталкивающая сила 0,981 Н.

Подведём итоги: Вернемся к целям нашего урока. Достигли мы этих целей?

Список литературы: 

Электронный ресурс. Режим доступа: http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2012/03/15/otkrytyy-urok-fiziki-v-7klasse-deystvie-zhidkosti-i-gaza-na