Работа №4 Демонстрационный эксперимент при изучении гидростатики
Цель работы:
изучить содержание и методику изучении темы;
изучить основные приборы, использующиеся при проведении демонстраций по теме;
овладеть техникой и методикой основных демонстраций по теме.
При подготовке к работе следует:
изучить основное содержание темы по учебнику, проанализировать поурочное планирование;
познакомиться с экспериментом, предлагаемом в учебнике;
Перед выполнение работы необходимо знать:
формулировку и сущность закона Паскаля.
качественное обоснование закона Паскаля, приведенное в учебнике.
основное оборудование для проведения опытов, иллюстрирующих закон Паскаля.
формулу расчёта давления жидкости на дно и стенки сосуда.
определение Архимедовой силы.
формулу расчета величины архимедовой силы.
причину возникновения выталкивающей силы.
обязательные демонстрации до данном теме и уметь определять их дидактическою задачу
О
пыт
1. Закон Паскаля
Оборудование: шар Паскаля, белый порошок, вода.
Прибор «Шар Паскаля» заполните белым порошком (например, молотым мелом). Расположите прибор горизонтально, проследив, чтобы отверстия в шаре распологались в вертикальной плоскости. Вдвигайте поршень в цилиндр. Проследите, как струйки воздуха вместе с частицами порошка выходят из отверстий.
Вывод:
|
|
|
Повторите предыдущий опыт, но цилиндр и шар предварительно заполните водой. Давление поршня на воду в цилиндре вызывает появление струй воды, бьющих по всем направлениям. Сформулируйте закон Паскаля.
|
|
Опыт 2. Давление в жидкости
О
борудование:
цилиндр стеклянный с отпадающим дном,
банка стеклянная (3 л), стакан с подкрашенной
водой, экран.
Натягивая нить, пропущенную через стеклянный цилиндр 2, стеклянную пластинку (донышко) 3 прижмите к нижней кромке цилиндра. Прибор опустите в банку с водой на глубину 10-15 см. Нить отпустите, но донышко не отпадет. Подливайте подкрашенную воду в цилиндр и отметьте момент, когда донышко отпадет.
Вывод:
|
|
|
Опыт 3. Измерение давления внутри жидкости
Оборудование: прибор для демонстрации давления в жидкости, манометр открытый демонстрационный, банка стеклянная.
П
рибор
для демонстрации давления в жидкости
состоит из капсюля 1, прикрепленного
к скобе 2. Скоба надета на металлический
стержень 3; она может поворачиваться с
капсюлем при помощи крючка 4. Стержень
3 с помощью втулки 5, имеющей плоскую
пружину, укрепляют на стенке сосуда и
погружают на разную глубину. Капсюль
затянут резиновой пленкой и с помощью
резиновой трубки соединяется с открытым
демонстрационным манометром.
При демонстрации опыта капсюль погрузите в банку с водой и измерьте давление жидкости с помощью манометра. Увеличивайте глубину погружения капсюля, и отмечайте показания манометра.
Вывод:
|
|
|
Посредством втулки с пружиной установите прибор на какой-нибудь глубине и с помощью крючка поворачивайте капсюль вокруг горизонтальной оси, следя за показаниями манометра. Вывод:
|
|
|
Опыт 4. Гидростатический парадокс
Оборудование: прибор для демонстрации гидростатического парадокса.
Поочередно в прибор вставляйте трубки разной формы, в них наливайте воду до одного уровня (уровень зафиксируйте). Измерьте давление на дно трубок по показаниям прибора.
Вывод:
|
|
|
О
пыт
5. Сообщающиеся сосуды
Две прозрачные трубки соединены шлангом с зажимом. В одну из трубок налейте воду. Зажим снимите, проследите за произошедшими изменениями.
Вывод:
|
|
|
Опыт 6. Принцип действия фонтана
Трубка соединена шлангом с наконечником пипетки. В трубку налейте воду. Снимите зажим, пронаблюдайте фонтан.
Объясните образование фонтана
|
|
|
О
пыт
7. Архимедова сила
Оборудование: ведерко Архимеда, штатив, банка стеклянная (3 л), стакан с водой, кусок дерева.
Ведерко Архимеда применяют для демонстрации действия давления жидкости на погруженное в нее тело. Прибор состоит из ведерка 1, цилиндра 2, которые соединяются между собой нитью, пружинного динамометра 3 с дисковым указателем 4. Пружина крепится в скобе. Растяжение пружины отмечают фиксатором 5.
Перед опытом покажите, что емкость ведерка соответствует объему цилиндра. Соберите установку по рисунку. Обратите внимание на положение диска-указателя, отметьте его положение стрелкой. Опустите цилиндр в банку с водой так, чтобы он погрузился примерно наполовину. Обратите внимание на положение диска-указателя. Цилиндр погрузите в воду полностью и снова обратите внимание на положение диска-указателя. Вывод:
|
|
Медленно наливайте воду в ведерко до тех пор, пока она не польется через край. Обратите внимание на положение диска-указателя.
Вывод:
|
|
Объяснение результатов опыта:
|
|
|
|
Сформулируйте закон Архимеда
|
|
О
пыт
8. «Картезианский водолаз»
По рисунку изготовьте прибор под названием «Картезианский водолаз». Нажмите на резиновую пленку и пронаблюдайте поведение «водолаза».
Объясните поведение «водолаза» :
|
|
|
|
|