Цели урока:
- продолжить формирование понятия давления жидкости на дно сосуда и изучение закона Паскаля на природе однородных и разнородных жидкостей;
- сформировать понятие о сообщающихся сосудах и их свойствах
- формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, находить примеры сообщающихся сосудов в быту, технике, природе;
Оборудование: записи на доске, различные виды сообщающихся сосудов, модели сообщающихся сосудов 10 или 5 мм, металлический зажим, штатив с лапкой и муфтой, лейка, чайник, самодельный фонтан, действующая модель водоснабжения, карты урока, тесты, рисунки для опроса.
План урока
| Этапы урока | Время, мин | Приемы и методы |
| 1. Организационный момент. | 1 -2 | Рассказ учителя. |
| 2. Актуализация знаний. | 2 | Фронтальный опрос. |
| 3. Изучение нового материала. | 10 - 15 | Беседа. Записи на доске и в листах. Проведение эксперимента. Обсуждение результатов. |
| 4. Развитие знаний при решении творческих задач. | 5 | Решение экспериментальных задач. |
| 5. Проверка знаний. | 5 | Индивидуальная работа с тестами. |
| 6. Подведение итогов. | 5-6 | Выделение главного учителем. |
| 7. Домашнее задание. | 1 | Запись на доске. |
Ход урока
1. Учитель:
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.
Сегодня с вами мы своими руками изготовим чудесный сосуд и откроем законы, которым подчиняются эти сосуды. Другими словами, у нас сегодня урок-исследование. Для этого создадим четыре научно-исследовательские группы. Мы уже определились: в каждой группе у нас есть главный исследователь, теоретик, экспериментатор, аналитик. (Учащиеся одной группы поднимают руки в знак приветствия). А для проведения исследования потребуется журнал наблюдений и выводов, страничка из которого есть у каждого на столе. (Учитель демонстрирует страничку этого журнала). За каждый правильный ответ научно-исследовательская группа получит бонус в виде “1 Паскальчика”. (Учитель демонстрирует валюту).
2. Чтобы провести исследования, нам придется вспомнить ранее изученный материал. У вас на столах лежат “Говорящие картинки”, под ними вы найдете вопросы, на которые каждая группа должна дать ответ в течение одной минуты. (Учащиеся “Теоретики” дают ответы, я даю им бонусы)
Какой закон проявляется на этом опыте? |
Почему вода вытекает из отверстий? Из чего следует, что давление воды увеличивается с глубиной? |
В трех сосудах с одинаковой площадью дна налита вода до одного уровня.
|
В левой части сосуда над жидкостью
находится воздух. Какую высоту столба жидкости
следует учитывать при расчете давления на дно
сосуда: H или H1?
|
3. Перед вами на столе чайник, лейка, сосуды различной формы.
- Что общего у этих сосудов?
- Как они должны соединяться?
- Сколько может быть таких соединений?
Итак, сегодня на уроке мы будем говорить о сообщающихся сосудах. Запишите, пожалуйста, тему сегодняшнего урока. Учащиеся записывают тему урока.
Какие сосуды мы можем назвать сообщающимися?
Учащиеся делают вывод и записывают его в страничку наблюдений: сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости называются сообщающимися.
Учитель. А сейчас предложите конструкцию сообщающихся сосудов из имеющегося оборудования, определите последовательность действий при сборке. Не забудьте о технике безопасности! Учащиеся “Экспериментаторы” собирают сообщающиеся сосуды и закрывают их зажимами, доливают воду в каждый колено сосуда.
Учитель: Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если открыть зажим? Почему? (Выслушиваю ответы.)
Давайте проверим ваши предположения. (Открывают зажимы).
Видите: жидкость стала перетекать. Но почему? Предположим, что в нижней части трубки стоит перегородка. Теперь ответьте на вопросы:
Одинаковые ли давления оказывают столбики жидкости справа и слева на перегородку?
От чего зависит давление на нее? (От высот столбов.)
Итак, давления разные, так как высоты столбов жидкости разные.
Будет ли в равновесии перегородка, если давления справа и слева неодинаковы? (Нет, не будет.)
И каково следствие этого? (Жидкость перетекает.)
И как долго она будет перетекать? (До тех пор, пока давления на перегородку справа и слева не станут равными.)
А что можно сказать об уровнях жидкости в обоих коленах сообщающихся сосудов, если движения жидкости в ней нет? (В покоящейся жидкости уровни будут одинаковы, т.е. должны находиться на равной высоте.)
Мы пришли к важному выводу. Сформулируем его.
Учащийся: В сообщающихся сосудах свободная поверхность покоящейся жидкости находится на одном уровне.
Учитель: Отметьте уровень жидкости на первом рисунке в своей страничке. Учащиеся отмечают уровни жидкости.
Учитель. Можно ли это обосновать теоретически? На этот вопрос ответят “Теоретики”.
Учащийся. Мы знаем, что на одном и том же уровне
по закону Паскаля давление во всех точках
жидкости одинаковое, т.е. р1=р2.
Давление p1=
gh1 и p2=gh2. Приравниваем их gh1=gh2.
Сократим общие множители g и получим h1=h2,
что и требовалось доказать.
Учитель. Запишите вывод. Учащиеся записывают выводы к себе в странички.
Учитель. Зависит ли положение уровня жидкости в сообщающихся сосудах от ширины сосуда? Давайте это проверим на эксперименте. Для этого экспериментаторы нальют воду в эти сосуды. (Эксперимент: опыт с сосудами разной ширины.)
Какой вывод мы можете сделать?
На основании опыта учащиеся делают вывод: в сосудах любой ширины однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
Сделайте соответствующие пометки на втором рисунке. Учащиеся отмечают уровень жидкости на втором рисунке.
Учитель. Зависит ли положение уровня жидкости в сообщающихся сосудах от формы сосуда? Экспериментаторы продолжают работать с сосудами разной формы. (Эксперимент: опыт с сосудами разной формы)
Вывод за вами, ребята!
На основании опыта учащиеся делают вывод: в сосудах любой формы однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
Сделайте соответствующее обозначение на третьем рисунке. Учащиеся отмечают уровень жидкости на третьем рисунке.
Учитель. А если мы в сообщающиеся сосуды нальем две несмешивающиеся жидкости разной плотности. Будут ли они располагаться на одном уровне? А для того чтобы это узнать экспериментаторам необходимо дополнить одно из колен сосуда маслом. (Эксперимент: один сосуд заполняется водой, другой маслом.)
Слово теоретикам и аналитикам. Подтвердите выводами опыты экспериментаторов.
Теоретики подтверждают увиденное теоретически и приходят к выводу: высоты столбов разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их плотностям.
Запишите этот вывод. Учащиеся записывают вывод.
4. Учитель. А теперь, попытайтесь определить неизвестное вещество, налитое в сообщающийся сосуд, если известно, что в левом колене вода. Работаем группами. Не забывайте, что задача должна быть оформлена на страничках. (На столе находятся линейка, таблица плотностей, сосуды с разными жидкостями, резинка для выделения границы раздела двух сред.)
Что же за вещество налито у вас в сообщающихся сосудах?
В конце работы учащиеся дают ответ, на вопрос, что за вещество налито у них в сообщающиеся сосуды.
Учитель: Ребята, в подтверждение того, что у нас сегодня не обычный урок мы с вами встречаем гостей. К нам пришли восьмиклассники с сообщением о практическом применении сообщающихся сосудов. Пожалуйста, ребята.
(Рассказывают о строительстве пирамид в Древнем Египте и Исаакиевского собора в Питере. Второй ученик по схеме “Шлюзы” рассказывает о принципе его работы.
Откройте учебники на странице 101, рис. 111, где изображена схема шлюзования судов. Тогда вам будет понятнее рассказ вашего товарища.
5. Спасибо, ребята. Ваши сообщения были полными и, надеюсь, останутся в памяти моих семиклассников. А мы с вами завершаем свою работу. Вы меня порадовали, но чтобы по достоинству оценить труд каждого я предлагаю вам выполнить контрольный тест. Вы должны в писать в таблицу ответов буквы, соответствующие верному ответу на каждый вопрос. Учащиеся работают с тестами.
Какое слово шифр вы получили? Правильно, “Паскаль”. А теперь мы попробуем вместе оценить наши знания. Сосчитайте число своих “Паскальчиков”. (Идет оценивание.)
Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок, к подлинно научной теории и поучаствовали в своем открытии уже известного и открытого закона сообщающихся сосудов.
Я попрошу еще раз сделать общий вывод по нашему исследованию. Учащиеся дают ответы:
В сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
В сосудах любой формы и ширины однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
Высоты столбов разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их плотностям.
Все цели нашего исследования достигнуты. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими, наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.
И прежде чем сказать всем спасибо и до свидания, прошу в своих страничках сделать один из трех рисунков – тот, который более всего соответствует вашему настроению на сегодняшнем уроке. Дети рисуют и показывают, что у них получилось.
Домашнее задание. § 39, ? (п), № 91, каждая исследовательская группа делает и красиво оформить в соответствии со своей фантазией модели:
- Первая группа – модель фонтана;
- Вторая группа – модель оросительной системы для огорода;
- Третья группа – модель системы водопровода;
- Четвертая группа – модель водомерной .