Қатынас ыдыстар. Паскаль заңы. Торричелли тәжірибесі. Атмосфералық қысым. Физика, 10 сынып, сабақ жоспары.

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.

II-ші топ (лингвистикалық және логикалық интеллекті бар оқушылар).

Гидравликалық пресстің жұмыс істеу принципімен танысыңыздар және келесі сұрақтарға жауап беріңіздер:

1. Гидравликалық пресс деп нені атайды?

2. Гидравликалық пресстің құрылысы қандай?

3. Паскаль заңы негізінде гидравликалық пресстің күштен ұтыс беретінін түсіндіріңіз.

4. Гидравликалық домкрат пен гидравликалық тежегіштің жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз.

Негізгі қорытындылар:

– Гидравликалық машина – Паскаль заңы негізінде жұмыс істейтін машина.

– Гидравликалық пресс –пресстеу үшін қолданылатын машина.

– Гидравликалық пресс күштен сонша есе ұтыс береді, қанша есе үлкен поршень ауданы кіші поршень ауданынан үлкен. –Гидравликалық престің жұмыс істеу принципі Паскаль заңына негізделген.

Ендері әр түрлі екі қатынас ыдыс бірдей сұйықпен толтырылған және аудандары әр түрлі S₁және S₂ (S₂ > S₁) екі поршеньмен жабылған. Паскаль заңы бойынша екі ыдыстағы қысым барлық жаққа бірдей беріледі p₁=p_{2 ,} Сондықтан, F₂ күш F₁ күштен сонша есе кіші, қанша есе S₂ аудан S₁ ауданынан үлкен.

III-ші топ.

Поршеньді сорғының жұмыс істеу принципімен танысыңыз және келесі сұрақтарға жауап беріңіз:

1. Поршенді сұйықтық сорғының құрылысы қандай?

2. Поршенді сұйықтық сорғының жұмыс істеу принципі қандай?

3. Су құбырының жұмыс істеу принципі қандай?

Қорытынды:

Поршенді сұйықтық сорғының жұмыс істеу принципі атмосфералық қысымның әсерінен сұйықтың поршень көтерілген кезде қысымы азайған аумаққа көтерілуіне негізделген.