Тема 4. Вес воздуха. Атмосферное давление.

Опыт 1. Возьмите стеклянный цилиндр с поршнем от шара Паскаля. Открытый конец трубки, к которому подведен поршень, погрузите в подкрашенную воду на 3 – 4 см, а затем медленно поднимите поршень. Вода под действием внешнего атмосферного давления поднимается вверх за поршнем.

Опыт 2. Вес воздуха.

Шар для взвешивания воздуха уравновесьте на весах. Затем откачайте воздух из шара. Равновесие весов нарушилось. Сделайте вывод.

Опыт 3. Фонтан в разряженном пространстве.

Возьмите стеклянный сосуд, отверстие которого закрыто резиновой пробкой, сквозь отверстие которой пропустите стеклянную трубку с оттянутым концом. Другой конец трубки соедините с винтовым или пружинным зажимом.

После откачивания воздуха насосом, прибор закрепите в штативе, отпустите резиновый патрубок в сосуд с подкрашенной водой и отпустите зажим.

Благодаря атмосферному давлению вода будет с силой входить через узкое отверстие внутрь прибора, образуя фонтан.

Опыт 4. Действие ливера или пипетки.

Опустите ливер в стеклянный сосуд с подкрашенной водой. Вода в ливере и сосуде находится на одном уровне. Закройте пальцем верхнее отверстие ливера и выньте его из сосуда. Вода удерживается в ливере вследствие атмосферного давления.

Затем приоткройте верхнее отверстие трубки. Воздух получает доступ в ливер, и вода из него выливается.

В процессе объяснения действия ливера надо показать, что ливером можно брать пробу жидкости с различной глубины.

Продемонстрируйте действие пипетки. Объясните наблюдаемые явления.

Опыт 5. Вода не выливается из сосуда с отверстиями в дне.

С помощью тонкой проволоки или шила покажите учащимся, что в сосуде есть отверстия. Затем сосуд погрузите в воду. Как только он наполнится водой, отверстие в крышке закройте пальцем, поднимите прибор и расположите его над противнем. Вода не выливается через отверстия: она поддерживается внешним атмосферным давлением. После этого откройте отверстие в крышке и пронаблюдайте обильный «душ», образованный многочисленными струйками воды.

Опыт 6. Опыт Торричелли.

Познакомьтесь с описанием опыта в учебнике физики для 7 класса. Сделайте записи в тетради по плану: историческая справка; цель проведения опыта; схема экспериментальной установки; основные этапы проведения опыта; результаты опыта; выводы.

Тема 5. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Закон Архимеда.

Опыт 1. Действие жидкости и газа на погруженное тело.

Убедитесь в том, что на тело, находящееся в жидкости или газе действует выталкивающая сила, направленная противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.

Подвесьте тело на резиновом жгуте. Жгут растянулся под действием веса тела.

Опустите тело в сосуд с водой. Длина шнура значительно сократилась. Опыт можно провести с пружиной от ведерка Архимеда. В качестве тела целесообразно взять крупный картофель.

Стеклянный шар, уравновешенный на весах, поместите внутрь открытого сосуда. Сосуд наполните углекислым газом, который можно получить с помощью аппарата Кипа. Равновесие весов нарушается. Сделайте вывод.

Опыт 2. Предложите варианты опытов, которые необходимо продемонстрировать для выяснения зависимости выталкивающей силы от массы тела; плотности жидкости; плотности вещества, из которого сделано тело; глубины погружения тела в жидкость; формы тела; объема тела. Выполните опыты. Сделайте вывод.

Опыт 3. Закон Архимеда.

Покажите, что емкость ведерка равна объему груза в виде цилиндра. Для этого вложите цилиндр в ведерко. Обратите внимание, что между стенками ведерка и цилиндром нет зазора.

К пружине динамометра, зажатого в лапке штатива, подвесьте ведерко, а за ним на тонкой проволочке - груз. Под действием веса груза пружина деформируется.

Отметьте положение диска на пружине передвижной стрелкой.

Опустите цилиндр полностью в сосуд с водой. Указатель растяжения пружины переместится вверх и расположится выше стрелки.

Объясните учащимся, что сила, выталкивающая тело из жидкости, будет равна весу такого добавочного груза, который возвратил бы диск – указатель на прежнее место, то есть к стрелке.

Возьмите стакан с водой и медленно налейте ее в ведерко. Благодаря весу воды пружина вновь растягивается и диск, опускаясь вниз, приходит к указателю. Как только диск достигнет стрелки, вода начинает выливаться из ведерка.

Можно сделать вывод: сила, выталкивающая погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.