Конспект урока по физике в 7 классе на тему: Сообщающиеся сосуды.

Конспект урока по физике в 7 классе на тему:
Сообщающиеся сосуды.
Подготовила Веселова Светлана Леонидовна, учитель физики МОУ
«Усть-Кубинская СОШ».
Цель урока: сформировать понятие о сообщающихся сосудах и их свойствах.
Задачи урока:
Образовательная: продолжить формирование понятия давления жидкости на
дно сосуда и изучение закона Паскаля на природе однородных и разнородных
жидкостей.
Развивающая: развивать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать,
находить примеры сообщающихся сосудов в природе и технике.
Воспитательная: воспитывать интерес к предмету через сравнение физических
процессов, происходящих в окружающем нас мире.
Оборудование: интерактивная доска, ноутбук (в арсенале ПО: Notebook10,
Microsoft PowerPoint 2010, проигрыватель Windows Мedia), презентации
«Повторение» (Notebook10) и «Сообщающиеся сосуды» (PowerPoint) и
видеоролик «Самый Романтический Фонтан в МИРЕ!!!» к уроку, набор
сообщающихся сосудов, виды сообщающихся сосудов, самодельный фонтан.
Ход урока
I.
II.
Организация начала урока.
Повторение ранее изученного материала.
- Мы продолжаем сегодня с вами увлекательное путешествие в замечательную
страну под названием «Физика». Вот уже несколько уроков мы занимаемся
изучением очередного её уголка под названием «Давление твёрдых тел,
жидкостей и газов». И прежде, чем наше путешествие продолжится, давайте
немножко вспомним, а что же мы изучали ранее, чему научились, выполнив ряд
заданий.( 1 слайд) – повторение.
-2 слайд. Внимание на доску. Первое задание – соединить звенья цепи. Указав
физическую величину, её обозначение и основную единицу измерения.
(соединение маркером элементов цепочки). (2 ученика, по очереди).
-3 слайд. Второе задание – выразить данные единицы измерения физических
величин в единицы измерения СИ. (запись перевода единиц и последующая
проверка, открывая с помощью ластика ответы). ( 1 ученик).
-4 слайд. Третье задание – объяснить опыт. (проявление правильного ответа с
помощью прямоугольника). (желающие отвечать, с места).
-5 слайд. Найдите формулы, которые мы рассматривали при изучении данной
темы. (выделение формул с помощью волшебного пера в окружность –
высветление её, в прямоугольник – увеличение формулы). (к доске – показать).
1
- Молодцы! Вполне неплохо справились с поставленной задачей. (аплодисменты –
за хорошую работу и переход по ссылке в презентацию).
III. Объяснение нового материала.
- Ну что ж, продолжим наше путешествие. И сегодня нам с вами предстоит
знакомство с интересным приспособлением, устройством, в принципе действия
которого лежат и определение давления жидкости, и закон Паскаля. (1 слайд)
Тема нашего урока «Сообщающиеся сосуды». Тема урока озвучена, и мне бы
хотелось услышать от вас. А какую же цель мы сегодня перед собой ставим. Что
хотели бы узнать? (ответы учеников).
- Замечательно! Начнём с главного слова в теме урока сообщающиеся, как вы
понимаете это слово. Что оно для вас обозначает? Хорошо. Совершенно верно.
-Записываем тему урока в тетрадь и определение сообщающихся сосудов.
(2 слайд).
-(3 слайд).- стих-е.
- Что же интересного преподносят нам сообщающиеся сосуды?
IV. Практическая часть:
(4 слайд). 1 опыт. Возьмём две стеклянные трубки, соединённые резиновой
трубкой и заполним однородной жидкостью. Что видим? – вывод.
Доказательство. (5 слайд).
(6 слайд) 2 опыт. Сообщ. сосуды разной формы и размеров. Вывод.
(7 слайд) 3 опыт. В сообщ. сосуды наливаем разнородную жидкость. Вывод.
Объяснение.
(8 слайд) Итог: выводы в тетрадь.
- Устали?! Давайте немножко отдохнём. Физ.пауза.( 9 слайд).
- (10 слайд) стих-е
(11 слайд ) V. Применение и использование сообщ. сосудов.
-закон сообщающихся сосудов люди используют в быту, разных технических
устройствах и технике.
Историческая справка: Научное открытие свойства сообщающихся сосудов
датируется 1586 г. (голландский ученый Стевин). Но оно было известно еще
жрецам древней Греции. Археологи обнаружили в Грузии водопровод (XIII в),
работающий по принципу сообщающихся сосудов.
- Что касается быта, то в нашей непосредственной жизни, мы применяем сообщ.
сосуды каждый день. Кто назовёт примеры сообщ.сосудов.? верно. (12 слайд ).
Свойства сообщающихся сосудов, в которых вода стремится занять положение с
одинаковым уровнем в разных частях сосуда, издревле используются человеком.
Каждый день мы пользуемся тем, что вода в чайнике и его носике находится на
одном горизонтальном уровне. При медленном наклоне чайника этот уровень не
2
меняется, в результате вода из носика начинает выливаться. В современных
электрических чайниках нет длинного носика, но часто имеется указатель уровня
воды, который также представляет собой колено сообщающегося сосуда, в
котором плавает на поверхности яркий индикатор. Примерно так же устроена и
лейка для полива цветов. Однако за счет того, что отверстия в носике лейки
маленькие, ее можно наклонить так, что уровень воды в центральной части лейки
окажется выше. При этом вода через отверстия устремляется наружу, и струи при
небольшой скорости истечения могут вылетать почти на высоту, которой они бы
достигли в сообщающихся сосудах, то есть до уровня воды в центральной части
лейки.
(13 слайд) 2. Действие артезианских колодцев и гейзеров основано на
законе сообщающихся сосудов. Горячий фонтан в местечке Гейзер в Исландии. От
названия этого местечка возник термин «гейзер».
(14 слайд) – принцип действия артезианского колодца.
(15 слайд) – виды колодцев.
(16 слайд ) 3. Шлюзы.
Шлюзы рек и каналов также работают по принципу сообщающихся сосудов.
(17 слайд) – принцип работы шлюза. В смежных шлюзовых камерах, отделенных
друг от друга шлюзовыми воротами, вода стоит на одном уровне. Под воротами
проходит подводный канал, соединяющий обе камеры; его можно открывать и
закрывать. При открывании подводного канала обе камеры превращаются в
сообщающиеся сосуды, и вода, перетекая из камеры с более высоким уровнем в
камеру с более низким уровнем, устанавливается на одном уровне. Тогда и
открываются шлюзовые ворота, и судно переводится из одной камеры в другую. В
случае большой разницы в уровнях устанавливают целый ряд шлюзовых камер.
(18 слайд) примеры шлюзов. Судоходные каналы с применением шлюзов
связали внутренние водоемы европейской части России с морями: Чебоксарский
шлюз, Шекснинский шлюз и др. В Липецкой области на Матырском
водохранилище уровень воды также регулируется с помощью шлюзов. По шлюзам
Панамского канала суда могут одновременно проходить в обе стороны. На
Панамском канале 3 каскада шлюзов.
(19 слайд) 4. Водомерная трубка.
На принципе сообщающихся сосудов устроены водомерные трубки для баков с
водой. Такие трубки, например, имеются на баках в железнодорожных вагонах.
В открытой стеклянной трубке, присоединенной к баку, вода всегда стоит на том
же уровне, что и в самом баке. Если водомерная трубка устанавливается на
паровом котле, то верхний конец трубки соединяется с верхней частью котла,
наполненной паром. Это делается для того, чтобы давления над свободной
поверхностью воды в котле и в трубке были одинаковыми.
3
(20 слайд) 5. Акведук и водопровод.
Римлянам был неизвестен закон сообщающихся сосудов. Для снабжения
населения водой римляне возводили многокилометровые акведуки Что такое —
акведук? Само слово произошло от двух латинских слов: aqua — вода и duco —
веду. А называют так мосты или эстакады, на которых располагаются трубы для
воды. Иначе говоря — это часть водопровода.
Акведуки - водопроводы, доставлявшие воду из горных источников. Римский
водопровод прокладывался не в земле, а над ней, на высоких каменных столбах.
Инженеры того времени имели смутное представление о законах сообщающихся
сосудов. Они предполагали, что в некоторых участках, следуя уклонам почвы,
вода в трубах должна течь вверх, и боялись, что этого не произойдет. Поэтому они
придавали водопроводам равномерный уклон вниз на всём пути. Одна из римских
труб, Аква Марциа, имеет длину 100км, между тем, как прямое расстояние между
ее концами много меньше.
Зачем их сооружали?
Необходимость снабжения огромного, с миллионным населением, Рима водой
заставляла создавать каналы, шлюзы, резервуары для регулировки воды,
длинные акведуки. Эта традиция вскоре распространилась по всей Римской
империи — везде римляне старались создать максимальные условия комфорта.
Каждый римский город обязательно обеспечивался водой в нужном количестве не
только для питья, но и для терм (бань), как общественных, так и частных. Вода
бралась из колодцев, но большей частью доставлялась из горных источников
водопроводами. Там, где на дороге встречались овраги, ущелья или склоны
холмов, ставились каменные арочные акведуки. Эти постройки римлян того
времени свидетельствуют о высоком уровне их мастерства и достижениях
инженерной мысли.
(21 слайд) Когда был построен первый акведук?
Он появился в Риме еще в IV в. до н. э., а к III в. н. э., когда население города
превысило миллион человек, Рим снабжало водой уже 11 огромных акведуков.
В I в. н.э. в Риме был воздвигнут грандиозный акведук императора Клавдия.
Сложенный из грубых каменных, блоков-квадр, он производил впечатление
особенной мощности. Он достигал высоты 27 м. Под акведуком были построены
огромные двухпролетные ворота, называемые Порта Маджоре.
Где еще можно увидеть древнеримские акведуки?
Замечательным инженерным и в то же время художественным памятником
II в.н.э. является знаменитый акведук через реку Гард на юге Франции,
современное название которого Пон-дю-Гар — Гардский мост.
Гардский акведук был построен для снабжения водой города Ним (Немаус) —
одного из центров богатой и процветающей римской провинции Галлии. Он
является единственной сохранившейся частью 50-километрового Нимского
акведука. В Ним вода бежала с возвышенности по водопроводным трубам
протяженностью до 30 км. Препятствием для прокладки труб водопровода
4
явилась река Гард. Через нее и был построен мост в виде трехъярусной аркады
высотой 49 м. Это сооружение было создано в конце 1 в. до н. э. Длина моста
составляет 275 м. Он состоит из трех арочных ярусов. В первом ярусе имеется
шесть арок, пролеты которых имеют ширину от 16 до 24 м. Центральная арка,
соединяющая берега реки, имеет пролет в 24,4 м. Над первым ярусом расположен
второй, насчитывающий 11 арок такого же размера. Третий, верхний ярус,
несущий водопроводную трубу, состоит из 35 значительно меньших (4,6 м) арок.
Особенностью сооружения является то, что тщательно подогнанные каменные
блоки акведука, подобно многим лучшим римским постройкам, были уложены
без известкового раствора. Гардский мост — идеальный образец кладки из
тесаного камня. На 8-й арке второго яруса начертано имя «Вераний». Возможно,
так звали архитектора, строителя моста. До сих пор Гардский мост используется
как переправа через реку.
(22 слайд) В испанском городе Сеговия возвышается 30-метровый акведук,
сооруженный из насухо уложенных блоков гранита. Это одна из самых
грандиозных построек римской эпохи. Точная дата строительства акведука
неизвестна, вероятнее всего это конец I — первая половина II в. н. э., времена
правления императоров Веспасиана и Траяна. По акведуку в Сеговию поступает
вода из реки Риофрио, и его протяженность составляет 17 км. Огромный, 728метровой длины пролет, опирающийся на 119 арок, переброшен над
предместьями старого города. Другой пролет, 276-метровой длины и высотой 28,9
м, поддерживаемый двумя рядами аркад, пересекает городской центр.
Первоначально вода из акведука поступала в большую цистерну, носившую
название Касерон, а уже оттуда распределялась по системам городского
водопровода. В XI столетии акведук был частично разрушен маврами, но в XV в.
восстановлен. До сих пор это сооружение римской эпохи снабжает водой кварталы
Сеговии.
(23 слайд). Такой же по замыслу акведук был построен и в Москве еще в
конце XVIII века для Мытищинского водопровода и сохранился до наших дней. В
XIX и XX веке уже строили водонапорные башни, которые заполнялись водой с
помощью паровых, а затем электрических насосов.
(24 слайд). Устройство водопровода.
На башне устанавливается большой бак с водой (водонапорная башня). От бака
идут трубы с целым рядом ответвлений, вводимых в дома. Концы труб
закрываются кранами. У крана давление воды, заполняющей трубы, равно
давлению столба воды, имеющего высоту, равную разности высот между краном и
свободной поверхностью воды в баке. Так как бак устанавливается на
высоте десятков метров, то давление у крана может достигать нескольких
атмосфер. Очевидно, что давление воды на верхних этажах меньше давления на
нижних этажах. Вода в бак водонапорной башни подается насосами.
(25 слайд). 6. Фонтаны. Фонтаны Петра.
Насосы используются и для создания давления на входе в трубы большинства
современных фонтанов. Однако до сих пор функционирует великолепный
5
фонтанный комплекс, созданный по распоряжению Петра I в г. Петергофе,
который работает по принципу сообщающихся сосудов. (26 слайд).
(27 слайд) Петергоф - великолепный ансамбль парков, дворцов и фонтанов. Это
единственный ансамбль в мире, фонтаны которого работают без насосов и
сложных водонапорных сооружений. В этих фонтанах используется принцип
сообщающихся сосудов - учтены уровни фонтанов и прудов-хранилищ.
Петр не случайно выбрал именно это место для строительства загородной
резиденции – Петергофа. Обследуя местность вблизи Финского залива, он
обнаружил несколько водоемов, питавшихся бьющими из-под земли ключами. По
этим ключам можно было установить, что где-то неподалеку есть источник воды,
расположенный выше уровня местности. Такой источник действительно был
найден на Ропшинских высотах, расположенных на 100 м выше уровня моря.
(28 слайд) - конструирование фонтана.
-видео о фонтанах. (4 мин). (ссылка на фото внизу на 28 слайде).
VI. закрепление.
(29-30 слайды)-качественные задачи
(31-32 слайд) – задача с рисунком.
(33 слайд) VII. Сегодня на уроке мы познакомились с сообщающимися
сосудами, в которых жидкость устанавливается на одном уровне. Мне очень
интересно было работать с вами. Вы показали отличный уровень подготовки к
уроку. Теперь вы знаете, что 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.
(34
Слайд) VII. постановка Д.з: § 39, вопросы , упр.16 (1,4).
6