Цель: Дать понятие давления твердого тела, жидкостей и газов. Ввести единицу давления.
Оборудование: стакан с водой, линейка, манометр жидкостный, шар Паскаля.
Ход урока
1. Изучение нового материала.
Давление твердого тела
1) Как вы думаете одинаковы ли у мальчиков вес тела?
2) Одинаковой ли силой давят мальчики на снег?
3) Почему же результат действия силы разный?
У лыжника действие силы распределяется по площади касания снега и лыж, а у пешехода – снега и подошв. Однако площадь лыж больше площади подошв. Поэтому и результат действие лыжника на снег проявляется в меньшей степени. Лыжник не проваливается на снегу.
Действие силы на поверхность тела характеризуется давлением.
Давление - величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
P = F / S
F = m • g
g = 9,8 Н/кг
1 Н/м2 = 1 ПА Паскаль
1 кПА = 1000 ПА
1 МПА = 1000000 ПА
Все соприкасающиеся тела давят друг на друга или, как принято говорить, действуют друг на друга силой давления. Сила, которая оказывает давление на какую-либо поверхность, называется силой давления. Как направлена сила давления? Перпендикулярно поверхности.
От чего зависит давление тела на поверхность?
Почему заостренные предметы / иглы, зубы, клыки, когти, жала, ножи / очень хорошо колют и режут?
Результат действия силы на поверхность зависит не только от ее величины, направления , точки приложения, но и от площади опоры давящего тела.
Давление жидкости
Внутри жидкости в любой ее точке существует давление, обусловленное весом верхних слоев жидкости на нижние. Если рассматривать жидкость в состоянии покоя, т.е. не двигающуюся, то это давление можно назвать "весовым " или гидростатическим давлением. На одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям / и вверх в том числе /. С глубиной давление увеличивается.
h – высота (м)
p – плотность жидкости
g = 9,8 Н/кг
Если в сосудах различной формы жидкость находится на одном уровне, то давление на дно этих сосудов будет одинаково.
Давление газа
Газы, в отличии от твердых тел и жидкостей, заполняют весь предоставленный им объем, например стальной баллон для хранения газом, камеру автомобильной шины или волейбольного мяча. При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона , камеры или любого другого тела в котором он находится. Закон Паскаля- основной закон гидро- и аэростатики.
Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку объема жидкости или газа. Закон Паскаля справедлив для газов и жидкостей, содержащихся в замкнутых сосудах.
В 1648 году то, что давление жидкости зависит от высоты ее столба, продемонстрировал Блез Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, трубку диаметром 1 см2, длиной 5 м и, поднявшись на балкон второго этажа дома, вылил в эту трубку кружку воды. Когда вода в ней поднялась до высоты ~ 4 метра, давление воды увеличилось настолько, что в крепкой дубовой бочке образовались щели, через которые потекла вода.
В каких технических устройствах используется закон Паскаля?
- Гидравлические прессы.
- Гидравлический мультипликатор.
- Гидравлические подъемники.
- Ззаправочные агрегаты.
- Опрыскиватели.
- Системы водоснабжения.
2. Закрепление материала.
1. Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности…
А. …умножить на площадь поверхности.
Б. … разделить на площадь поверхности.
В. …разделить на массу тела.
2.Вам даны два кирпича. Как следует их расположить, чтобы давление, оказываемое ими на пол, было максимальным?
3.Каким образом человек, стоящий на полу, может быстро удвоить свое давление на пол?
4.Для чего при вытаскивании гвоздей из доски подкладывают под клещи железную полоску или дощечку?
3. Решим качественные задачи.
1. Мальчик давит на малый поршень сосуда с водой. Удержит ли другой мальчик большой поршень, если ребята действуют на поршень с одинаковой силой?
2. Из небольшого отверстия в боковой стенке сосуда вытекает струйка воды. Что произойдет с этой струёй, если сосуд начнет свободно падать? Сопротивлением окружающего воздуха пренебречь.
3. Почему водолазу при погружении на глубину необходимо подавать воздух в скафандр под давлением, равным давлению воды на глубине, на которой он находится?
4. Как изменяется объем пузырька воздуха, когда этот пузырек поднимается со дна водоема на поверхность? Почему?
4. Домашнее задание. Л.А. Кирик. Самостоятельные и контрольные работы. С-18, средний уровень.