Қатынас ыдыстар. Паскаль заңы. Торричелли тәжірибесі. Атмосфералық қысым 3-сабақ (Физика, 10 сынып, I тоқсан)

Пән: Физика
Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі: Статика және гидростатика
Сабақ тақырыбы: Қатынас ыдыстар. Паскаль заңы. Торричелли тәжірибесі. Атмосфералық қысым 3-сабақ
Осы сабақта қол жеткізілетін оқу мақсаттары (оқу бағдарламасына сілтеме): - Паскаль заңын және оның қолданылуын сипаттау;
- «Гидростатикалық қысым» терминін түсіндіру
Сабақ мақсаты: - Паскаль заңының тұжырымдамасын біледі;
- Паскаль заңының қолданылуына мысалдар келтіреді;
- Торричелли тәжірибесін сипаттайды және осы эксперимент нәтижесінде жасалған қорытындыларды біледі;
- атмосфералық қысымның өлшем бірліктерін біледі және мм.сын.бағ. Па-мен түрлендіреді;
- гидростатиқалық қысым терминін біледі және есептей алады;
- гидростатикалық қысыммен негізделетін құбылыстарды түсіндіреді.

Сабақтың осы кезенінде оқушылармен қатты заттардың қысымы туралы 7 сыныпта алған білімдерін қайталауға болады.
Сұйықтар мен газдардағы қысымды қарастыру үшін оқушыларға келесі құралдар ұсынылады:
1.Пішіндері әртүрлі ыдыстарға бірдей деңгейге су құйылған.
2. Пішіндері бірдей ыдыстарға бірдей деңгейге әр түрлі сұйықтар құйылған.
3.Қатынас ыдыстардың екі жағына әр түрлі сұйықтар құйылған.
Сыныпқа тапсырма. Осы құралдарға қарап, келесі сұрақтарға жауап беріңдер:
1.Қалай сұйық ыдыс түбіне қысым түсіреді?
2.Сұйықтың ыдыс түбіне түсіретін қысымы қандай шамаларға тәуелді?
3. Неге әр түрлі сұйық құйылған қатынас ыдыста сұйықтар деңгейі әр түрлі?
Презентация бойынша Паскаль заңының тұжырымдамасын еске түсіру.
Оқушылармен сұхбаттасу нәтижесінде сабақ мақсаты тұжырымдалады: Паскаль заңының өмірдегі көріністерін қарастыру, гидростатикалық қысым және атмосфералық қысым түсінігін енгізу.

Жаңа тақырыпты түсіндіру, сұхбат (5 минут)
I. Түбінің ауданы бірдей, ал үстінгі диаметрі әр түрлі ыдыстар ұсынылады. Осы ыдыстарға бірдей деңгейде су құйылса, бірінші ыдыстағы судың салмағы ең кіші, ал үшінші ыдыстағы судың салмағы ең үлкен болады.

Осы орайда үшінші ыдыстағы судың ыдыс түбіне түсіретін қысымы да ең үлкен болу керек деп ойлаймыз. Бұны тексеру үшін әр ыдыстың түбіне резенке тағып, олар қаншалықты созылатынын анықтайық.

Резенкелердің бірдей денгейге дейін созылуын, яғни, осы ыдыстардағы сұйықтардың ыдыс түбіне түсіретін қысымы бірдей болатынын бақылаймыз. Осы эксперимент нәтижесінде келесі қорытынды жасаймыз: сұйықтардың ыдыс түбіне жасайтын қысымы ыдыс пішініне тәуелді емес.
Біз парадоксқа куә болдық (грекше «парадоксос» – күтілмеген жағдай). Бұл гидростатикалық парадокс деп аталған (грекше «гидор» – су, «статос» – қозғалмайтын).Оның физикалық мағынасы мынадай: сұйықтың ыдыс түбіне түсіретін қысымы сұйық салмағына тәуелді емес. Бұл парадоксты қалай түсіндіруге болады? (Сыныппен жұмыс)
Сұйықтың ыдыс түбіне түсіретін қысымын қалай анықтауға болады? p=F/S
F=mg, m=ρV, F= ρV g, p= ρV g/S = ρ g h
Формулада сұйықтың массасы да, салмағы да жоқ. Қорытынды: ыдыс түбіне түсірілген қысым сұйық массасы мен салмағына тәуелді емес, ол тек қана сұйық тығыздығына және сұйық бағанының биіктігіне тәуелді.
II. Гидростатикалық қысым түсінігі енгізіледі.
Ыдысқа құйылған сұйық бағанының салмағымен ыдыс түбіне түсірелетін қысым гидростатикалық қысым деп аталады.
III. Оқушылардың зерттеу дағдыларын дамыту үшін саралау принципі бойынша әр түрлі деңгейдегі үш топқа тапсырмалар беріледі.
(топтарда өзіндік жұмыс - 7 минут + жұмысты талқылау әр топ үшін 3 минут + мұғалімнің презентация бойынша қорытындылауы әр топтан кейін 2 минут).
1-ші топ ( визуалды, экзистенциалды интеллекті бар оқушылар )
I.Торричелли тәжірибесі
1. Өзінің тәжірибесінде Торричелли бір ұшынан бекітілген, ұзындығы 1 метр шыны түтікшені қолданды. Осы түтікті сынаппен толтырып, ашық шетін саусақпен жауып тұрып, сынап құйылған кең ыдысқа төңкерді. Саусағын алғаннан кейін, ыдыстан барлық сынап төгілмегенін бақылады. Сұрақ: неге барлық сынап төгілмеді?
2. Түтікте қалған сынап бағанының биіктігі 760 мм болды. Осы нәтиже бойынша қандай қорытынды жасауға болады?
3. Сынып бағанының биіктігі ауа температурасына және географиялық ендікке тәуелді ме?
4. Атмосфералық қысымды өлшеу үшін қарапайым құралды ұсыныңыз.

Тәжірибе бойынша қорытындылау:
Атмосфералық қысым – бұл ауа бағанына әсер ететін ауырлық күшінің Жердің бірлік ауданына түсіретін қысымы.
1664 жылы жасалған Торричелли тәжірибесі атмосфералық қысымды өлшеуге мүмкіндік берді.
760 мм сынап бағанының қысымына тең атмосфералық қысым 0 °С температурада тұрақты атмосфералық қысым деп аталады.
Осы қысымды Па-мен анықтау үшін гидростатикалық қысым формуласын қолданайық:
p = ρgh
ρ = 13595,1 кг/м3 (сынап тығыздығы 0 °С), g = 9,80665 м/с2 (еркін түсу үдеуі) және h = 760 мм = 0,76 м
p = 101 325 Па.
Бұл тұрақты атмосфералық қысым.
Тұрақты атмосфералық қысым теңіз деңгейінде кездеседі, тауларда қысым азаяды......