ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ «ГИДРО-АЭРОСТАТИКА»
Давление внутри покоящейся жидкости.
Задание 9.1. Домашний эксперимент.
Возьмите полиэтиленовый пакет, сделайте в нем четыре дырочки одинакового раз мера в разных местах нижней части пакета, используя, например, толстую иглу. Над ванной налейте в пакет воды, зажмите его сверху рукой и выдавливайте воду через дырочки. Меняйте положение руки с пакетом, наблюдая, какие изменения происходят со струйками воды. Зарисуйте опыт и опишите свои наблюдения.
Задание 9.2. Отметьте верное окончание фразы.
Нижнее и боковое отверстия трубки затянуты одинаковыми резиновыми мембранами. В трубку наливают воду и медленно опускают ее в широкий сосуд с водой до тех пор, пока уровень воды в трубке не совпадет с уровнем воды в сосуде. В этом положении мембраны
.
1.обе выгнуты наружу
2. обе вогнуты внутрь
3. обе плоские
4. нижняя плоская, а боковая вогнута внутрь
5 .нижняя плоская, а боковая выгнута наружу
6 . боковая плоская, а нижняя вогнута внутрь
7. боковая плоская, а нижняя выгнута наружу
Задание 9.3 . На рисунке показан опыт с сосудом, дно которого может отпадать. В ходе опыта были сделаны три наблюдения.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
1. Дно пустой трубки прижато, если трубка погружена в воду на некоторую глубину Н.
2. Дно по-прежнему прижато к трубке, когда в нее начинают наливать воду.
3. Дно начинает отходить от трубки в тот момент, когда уровень во ды в трубке совпадет с уровнем воды в сосуде.
а) В левом столбце таблицы запишите номера наблюдений, которые позво ляют прийти к выводам, обозначенным в правом столбце.
№ наблюдения
Вывод
Давление на крышку снизу на глубине Н равно давлению столба жидкости высотой Н
Внутри жидкости давление больше, чем давле ние воздуха в трубке
б) Запишите свои гипотезы о том, что может измениться в описанном выше опыте, если:
- в сосуде будет находиться вода, а в трубку будут наливать подсолнечное масло.
- в сосуде будет находиться подсолнечное масло, а в трубку будут наливать воду.
Задание 9.4. В закрытом баллоне с площадью основания 0,03 м2 и высотой 1,2 м находится вода плотностью 1000 КГ/м3. Определите давление воды на дно баллона. Дано:
Решение Ответ:
Задание 9.5. Запишите, какие из опытов, изображенных на рисунке, подтверждают, что давле ние в жидкости с глубиной увеличивается.
Поясните, что демонстрирует каждый из опытов.
а)
а) _
б)
в
б) .
Задание 9.6. Кубик помещен в жидкость плотностью р, налитую в открытый сосуд. Поставьте
соответствие указанным уровням жидкости формулы для вычисления давления,
со зданного столбом жидкости на этих уровнях.
pg (a
+в)
pg(a
+ b +
с)
pga
Около верхней поверхности кубика
Около нижней поверхности кубика
Около дна сосуда
Задание 9.7. Отметьте знаком «+» верные утверждения.
Сосуды различной формы заполнили водой. При этом ... .
давление воды на дно сосуда 1 больше, чем сосуда 2,
· больше
·
·
·
поскольку масса воды в нем больше
давление воды на дно сосуда 1 меньше, чем сосуда 3, поскольку площадь его основания больше
давление воды на дно сосуда 3 больше, чем сосуда 2, поскольку площадь его основания меньше
давление воды на дно всех сосудов одинаково, по скольку
давление жидкости на дно определяется только высотой столба
жидкости
Задание 9.8.Чему равно давление воды на дно прямоугольного аквариума длиной 2 м, шириной 1 м и
глубиной 50 см, доверху заполненного водой?
Дано:
СИ
Решение:
Ответ:
Задание 9.9. В одну из трубок сообщающихся сосудов налита вода. Что произойдет, если зажим с пластиковой трубки убрать?
Задание 9.10. В одну из трубок сообщающихся сосудов налита вода, а в другую бензин. Если за жим с пластиковой трубки убрать, то:
а) уровень какой жидкости окажется выше и почему?
Вода Бензин
б) куда при этом сместится граница раздела жидкостей?
Задание 9.11. Какова высота столба воды в U-образном сосуде относительно уровня АВ, если высо та столба керосина 50 см?
СИ Решение:
Дано:
Ответ:
Реше
Атмосферное давление.
Задание 9.12. На Луне, масса которой примерно в 80 раз меньше массы Земли, отсутствует воз душная оболочка (атмосфера). Чем это можно объяснить? Запишите вашу гипотезу. Задание.9.13. Выберите правильное утверждение.
В опыте Торричелли в стеклянной трубке над поверхностью ртути создается 13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 безвоздушное пространство.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 есть воздух, но его плотность меньше, чем у воздуха, который окружает
трубку
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 есть воздух, но его плотность больше, чем у воздуха, который окружа ет
трубку
Задание 9.14. Запишите значения давления в указанных единицах по приведенному образцу, ок руглив результат до целых.
40 мм рт. ст. = 5332 Па = 5 кПа
2 мм рт. ст. = Па ~ гПа.
30 мм рт. ст. = Па = гПа.
750 мм рт. ст. = Па ~ кПа. Задание 9.15. На рисунке показана схема устройства барометра-анероида. Отдельные детали кон -
струкции прибора обозначены цифрами. Заполните таблицу.
№
Название детали
Назначение детали
1
2
3
4
Задание9.16. Заполните пропуски в тексте.
а) б)
На рисунках изображен прибор, который называется Этим прибором измеряют
Запишите показание каждого прибора с учетом погрешности измерения.
Р1 = ( ± ) мм рт. ст. = ( ± ) кПа;
р2= ( ± ) мм рт. ст. = ( ± ) кПа.
Задание 9.17.Заполните пропуски в тексте.
Разница атмосферного давления в разных слоях атмосферы Земли вызывает движение воздушных масс. В антициклоне, т. е. в области повышенного давления, обычно ясно и безветренно, а в области циклона давление обычно понижено и образуются вихревые воздушные потоки, несущие облака, тучи и дождливую погоду. Метеорологи по изменению атмосферного давления мо гут судить о возможной смене погоды.
Если атмосферное давление повышается - это, вероятнее всего,к ___________погоде
Если атмосферное давление понижается- это, вероятнее всего,к ___________погоде
Задание 9.18. Запишите значения давления в указанных единицах, округляя результат до целых.
390 Па ~ мм рт. ст.
1254 Па = мм рт. ст.
8400 Па ~ мм рт. ст.
.Задание 9.19. Заполните пропуски в тексте, используя слова, приведенные в скобках.
Измерения показывают, что давление воздуха быстро
(уменьшается, увеличивается) с увеличением высоты. Причиной тому
служит не только {уменьшение, увеличение)
плотности воздуха, но и {понижение, повышение) его температуры
при удалении от поверхности Земли на расстояние до 10 км.
Задание 9.20. Решить задачу.
Высота Останкинской телебашни достигает 562 м. Чему равно атмосферное давле ние около
вершины телебашни, если у ее основания атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.?
Давление выразите в мм. рт. ст. и в единицах СИ, округлив оба значе ния до целых.
Дано:
СИ
Решение
Ответ:
Задание9.21. а) Зачеркните ненужные из выделенных слов, чтобы получилось описание работы поршневого насоса, изображенного на рисунке.:
При движении рукоятки насоса вниз поршень в сосуде А движется вверх, вниз, верхний клапан открыт, закрыт, нижний клапан от крыт, закрыт, вода из сосуда В не перемещается в пространство под поршнем, вода из отводящей трубы не выливается.
б) Опишите, что происходит при движении рукоятки насоса вверх.
Задание 9.22. Поршневым насосом, схема которого приведена в задании 46.1, при нормальном атмо сферном давлении можно поднять воду на высоту не более 10 м. Объясните почему.
Задание 9.23. Решить задачу. Площадь малого поршня гидравлической машины равна 0,04 м2, площадь большо го 0,2 м2. С какой силой следует действовать на малый поршень, чтобы равномер но поднять груз массой 100 кг, находящийся на большом поршне?
Дано: Решение:
Ответ
Закон Паскаля и его применение. Задание 9.24. Вставьте пропущенные слова:
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 давление производимое на13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415передается в каждую точку жидкости или газа
Задание 9.25. Отметьте галочкой утверждения, которые отражают суть закона Паскаля.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415Давление в жидкости равно 1 Па, если на площадку площадью 1 м2
действует сила 1 Н.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415Давление, производимое на газ или жидкость, передается в любую точ ку
одинаково во всех направлениях.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415Давление в сосуде с жидкостью или газом при их сжатии возрастает
одинаково на все стенки сосуда.
Задание 9.26. .Заполните пропуски в тексте, описывающем принцип действия гидравлического
пресса, схема устройства которого показана на рисунке.
При движении рукоятки вверх: поршень
а клапан
движется клапан открыт,
закрыт, поэтому масло из открытого сосуда
поступает в цилиндра
При движении рукоятки 5 движется
вниз: поршень
клапан
клапан------- закрыт , а клапан ----------открыт
поэтому
масло из цилиндра нагнетается в цилиндр
Гидравлический пресс дает выигрыш в силе, численно равный закрыт,
Задание 9.27. Опишите принцип действия отбойного молотка, схема устройства которого показа на на рисунке.
Задание 46.1.
Задание 9.28. а) Зачеркните ненужные из выделенных слов, чтобы получилось описание работы поршневого насоса, изображенного на рисунке.
При движении рукоятки насоса вниз поршень в сосуде А движется вверх, вниз, верхний клапан открыт, закрыт, нижний клапан от крыт, закрыт, вода из сосуда В не перемещается в пространство под поршнем, вода из отводящей трубы не выливается.
б) Опишите, что происходит при движении рукоятки насоса вверх.
Задание 9.29..
Поршневым насосом, схема которого приведена в задании 46.1, при нормальном атмо сферном
давлении можно поднять воду на высоту не более 10 м. Объясните почему. Закон Архимеда и его применение.
Задание 9.30.. Стальной кубик погружен в воду. На рисунке стрелками изображены силы, дейст вующие со стороны воды на грани кубика.
а) Напишите рядом с каждой стрелкой ее обозначение:
FB сила, действующая на верхнюю грань кубика,
FH сила, действующая на нижнюю грань кубика,
Fn сила, действующая на правую грань кубика,
Fa сила, действующая на левую грань кубика.
б) Ответьте на вопросы. Почему верхняя стрелка короче нижней?
Почему правая и левая стрелки одинаковой длины?
в) Расставьте знаки <, =, >, показывающие соотношения между модулями выше- названных сил: FB Fн , Fn 13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 FЛ.
г) Заполните пропуски в тексте.
Сумма сил Fn и Fn, действующих на кубик в горизонтальном направлении, равна .
Сумма сил FB и FH, действующих на кубик по вертикали, направлена .
Равнодействующая всех сил, действующих на кубик со стороны воды,
на правлена , поэтому силу, действующую на погруженное в жидкость
тело, называют Задание 9.30.
Два одинаковых кубика уравновешены на рычажных весах в воздухе. Под один из кубиков
помещают стакан, который заполняют углекислым газом (см. рис.). За черкните по одному из
выделенных слов в тексте, чтобы получилось верное описа ние наблюдаемого явления.
Выталкивающая сила, действующая на погруженное в газ тело, вычисляется по формуле: FBb[T = gpTVT. Плотность углекислого газа больше, меньше, чем плотность воздуха. Следовательно, на правый кубик со стороны окружающего газа действует большая, меньшая выталкивающая сила, чем на левый. Учи тывая, что на кубики действуют одинаковые силы тя жести, можно сделать вывод: перевесит правый, ле вый кубик.
Задание 9.31 . Четыре тела разной формы погружены в одинаковые измерительные цилиндры с одинаковым количеством воды. На какие тела действуют равные выталкивающие силы? Ответ обоснуйте.
Задание 9.32. Тело частично погружено в жидкость. а) Закрасьте часть тела, погруженную в жидкость. Запишите формулу для вычисле ния выталкивающей (архимедовой) силы, действующей на это тело, используя нуж ные из приведенных ниже физических величин:
FA архимедова сила;
рт плотность материала тела;
рж плотность жидкости;
Vж объем жидкости.
VT объем всего тела;
VTяж объем части тела, погруженной в жидкость;
g коэффициент пропорциональности в формуле
б) Изобразите на рисунке архимедову силу.
Задание 9.33.. Три кубика одинакового размера плавают в жидкости. Закрасьте части кубиков,
погруженные в жидкость
а) На какой из кубиков действует наименьшая архимедова сила?
б) Изобразите на рисунке в масштабе архимедову силу, дей ствующую на каждый кубик. Масштаб выберите самостоя тельно .Ответ обоснуйте.
Задание 9.34. Рассчитайте архимедову силу, действующую на камень объемом 60 см3, полностью погруженный в воду.
Дано: СИ Решение:
Ответ:
Задание 9.35. Одинаковые шарики опущены в разные жидкости. На каждом рисунке изобразите архимедову силу и силу тяжести, действующие на шарик, а также напишите, что будет с ним происходить, если известно, что:
а) Рш > Рж' шарик ;
б) Рш = Рж' шарик ;
в) Рш < Рж> шарик. .
а)
б)
в)
Задание 9.36.
На весах уравновешены две гири
при погружении их в воду?
-- -фарфоровая и стальная. Какая гиря перевесит
Задание 9.37. Сплошной кубик из парафина с ребром 10 см плавает в воде. Определите глубину по гружения кубика Дано:
СИ
Решение:
Задание 9.38. Масса лодки с сидящим в ней мальчиком составляет 120 кг. Какой объем воды вы тесняет эта лодка, плывя по реке?
Дано:
Решение:
Ответ:
Задание 9.39 . Заполните пропуски в тексте.
Воздушный шар поднимется в воздух, если архимедова сила FA, действующая
на шар, , чем сила . По мере того как воздушный
шар поднимается все выше и выше, действующая на него
по модулю быстро уменьшается, так же как и плотность окружающего шар воздуха.
Чтобы шар продолжал подниматься вверх, необходимо уменьшить
, действующую на него. Для этого с шара сбрасывают
специально взятый балласт: масса шара становится меньше, а следователь но, уменьшается и . Шар будет двигаться обратно к Земле,
если уменьшить , что достигается благодаря уменьшению
массы (а значит, и объема) газа в шаре.
Задание 9.40. Воздушный шар объемом 50 м3 наполнили горячим воздухом плотностью 0,9 кг /м3
Масса оболочки шара 12 кг. Плотность окружающего шар воздуха равна 1,3 кг /м3
Вычислите максимальную массу груза тг, который этот шар может поднять. Дано: Решение:
Ответ:
Задание 9.41. Заполните пропуски в тексте. Тело, плавающее в жидкости, своей подводной частью вытесняет столько жидкости, что ее вес равен тела в воздухе. Плавающее в воде судно вытесняет своей подводной частью столько воды, что вес этой воды равен силе, действующей на судно с грузом. Глубина, на которую суд но погружается в воду, называется ----------------. Наибольшая допустимая осадка отмечена на корпусе судна красной линией, которая называется . Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, называется--------------- судна.
Дидактический материал
по теме :
«Гидро-аэростатика»
Учитель физики МБОУ СОШ №3
Оглинда Валентина Петровна.
г.ДОНЕЦК, Ростовская обл.
24 марта 2014г.
Учебник Н.М.Шахмаев, Ю.И.Дик, Физика. 9 класс
Новый точечный рисунок15