Примеры сообщающихся сосудов в жизни. Закон сообщающихся сосудов и его применение

>>Сообщающиеся сосуды

На рисунке 105 изображено несколько сосудов. Все они имеют разную форму, но одна особенность делает их похожими друг на друга. Какая именно? Приглядевшись, можно заметить, что отдельные части всех этих сосудов имеют соединение, заполненное жидкостью.

Рисунок 105. Сообщающиеся сосуды.
Сосуды, имеющие общую (соединяющую их) часть, заполненную покоящейся жидкостью, называются сообщающимися .

Отослано читателями из интернет-сайтов

Физика скачать , физика учебник, тесты физика, урок физики, физика книги, учебники по физике , рефераты с физики, физика онлайн, физика тесты ответы

Знаете ли вы, что чайник, кофейник, лейка - это не просто кухонные или огородные принадлежности, но еще и наглядный бытовой пример сообщающихся сосудов.

Если вы вспомните тему «сообщающиеся сосуды» из курса физики за седьмой класс, то сообразите, что отдельные части приведенных выше емкостей, имеют соединение, заполненное (или легко заполняемое) водой. А именно такие сосуды, имеющие общие, соединяющие их части, наполненные жидкостью, и называют сообщающимися. И если вы присмотритесь повнимательнее, то увидите, что уровень воды в носике чайника или лейки всегда находится на том же уровне, что и уровень воды в основном отделении. И если наклонять чайник в разные стороны, то видно, как успокоившись, уровни воды становятся одинаковыми как в самом чайнике, так и в носике. Именно в этом и состоит принцип сообщающихся сосудов. И именно он помогает нам выливать нужное количество воды небольшой струйкой через носик чайника или лейки. В случае с ведром, например, выливать тонкой струйкой было бы гораздо сложнее.

Закон сообщающихся сосудов в физике

Итак, закон сообщающихся сосудов гласит:

"В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне"

Причем, не имеет значения форма и размер сечения сосудов. Это четко видно на примере того же чайника с носиком. Объясняется этот закон довольно просто. Жидкость покоится, значит, давление в обоих сосудах на одинаковом уровне будет одинаково. Плотность у жидкости также одинакова, так как жидкость одна и та же, значит и высоты уровней жидкости будут одинаковыми. Если мы добавим жидкость в один из сосудов или просто изменим его уровень, то давление в нем изменится, и жидкость будет перетекать в другой сосуд вплоть до момента, пока сила давления не сравняется. Если же мы нальем в сосуды разные жидкости с различной плотностью, например, воду и масло, то уровни будут отличаться. Причем, высота жидкости с большей плотностью будет меньше высоты столба с меньшей плотностью.

Примеры и применение сообщающихся сосудов

Закон сообщающихся сосудов нашел широкое применение в человеческой жизнедеятельности. Кроме уже упомянутых леек и чайников, вода в наши дома поступает именно благодаря этому закону. Как мы добываем чистую воду из-под земли? Выкачиваем насосом. Но нельзя же подключить по насосу к каждому крану и к каждой квартире. Поэтому придумали следующую схему - воду накачивают в водонапорную башню, представляющую из себя, по сути, огромный бак на большой высоте. А оттуда по закону сообщающихся сосудов вода под давлением течет в наши дома и льется их кранов, стоит только их открыть. Свое применение закон сообщающихся сосудов нашел и в устройстве шлюзов на реках и каналах, при сооружении некоторых фонтанов и так далее.

Зависимость давления жидкости от глубины

Давление жидкости увеличивается с глубиной: на глубине h давление жидкости р = ρgh , где ρ - плотность жидкости.

Сосуды, соединённые снизу между собой трубкой, называют сообщающимися сосудами . В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне.

Если сообщающиеся сосуды заполнены жидкостями разной плотности, то высоты столбов жидкостей над уровнем границы их раздела определяются соотношением: p 2 *h 2 = p 1 *h 1

Закон сообщающихся сосудов : в сообщающихся сосудах, в которые налита одна и та же жидкость, поверхность жидкости находится на одном уровне. Если в сообщающихся сосудах находятся разные жидкости, то уровень жидкости выше в сосуде, содержащем жидкость с меньшей плотностью.

Гидравлический пресс

В гидравлическом прессе сообщающиеся сосуды разных сечений S2 и S1 заполненные однородной жидкостью, используют для получения выигрыша в силе - F2/F1 , равного - S2/S1 .

Шлюзы

Шлюзы представляют собой одну или несколько камер, в каждой из которых может поместиться одновременно несколько судов. Камеры отделены друг от друга плотно закрывающимися воротами. Чтобы судно могло пройти через ворота, уровни воды по разные стороны этих ворот должны быть одинаковыми. Для выравнивания уровней воды ворота немного приподнимают, благодаря чему участки шлюза по разные стороны ворот становятся сообщающимися сосудами.

Алимханова Сэуле Ибраевна

Учитель физики КГУ "Герасимовская средняя школа" села Герасимовка, Уланского района Восточно-Казахстанской области, образование высшее.

Краткосрочное планирование интегрированного урока

Физика и география

Тема «Сообщающиеся сосуды. Сообщающиеся сосуды в природе»

Класс: ____ 7 Б /русский язык обучения/ _________

Учитель физики:__ Алимханова Сэуле Ибраевна _________

Учитель географии:__ Чотиева Айнур Мухаметшарифовна ________

Таблица по планированию

Название занятия:

Сообщающиеся сосуды

Учебник «Физика» для 7 класса,

конспект урока, презентация в Power Pount , демонстрационный материал для опыта, образцы сосудов

Общие цели

Обеспечить эффективное усвоение данного материала, умение различать виды сообщающихся сосудов. Углубить знания темы в интеграции с географией, формируя единые взгляды о мироздании. Продолжить формирование естественно-математической грамотности, развивая функциональную грамотность.

Результат обучения

Прийти к выводу, что сообщающиеся сосуды не только бывают в физике, но и в природе. Различают виды сообщающихся сосудов, умеют находить схождение в быту, на практике и в природе. Знают понятия.

Ключевые идеи

Научное открытие свойства сообщающихся сосудов датируется 1586 г. (голландский ученый Стевин ). Но оно было известно еще жрецам древней Греции. Археологи обнаружили в Грузии водопровод (XIII в), работающий по принципу сообщающихся сосудов. Сообщающиеся сосуды мы встречаем ежедневно. Приведите их примеры? Эти сосуды мы используем для заварки чая, кипячения воды и полива цветов на грядке. Ребята вы догадались, о каких сосудах идет речь ( Лейка, чайник, кофейник….). Вода, налитая, например, в чайник, стоит всегда в резервуаре чайника и в боковой трубке на одном уровне. Боковая трубка и резервуар соединены между собой в нижней части. Ребята, как вы думаете, какие сосуды мы назовем сообщающимися. Сообщающимися сосудами называют сосуды, соединенные между собой в нижней части.

Все моря и океаны мира являются тоже сообщающимися сосудами. Ведь все они соединены между собой проливами. Поэтому уровень моря во всем мире одинаков.

Акведук – это водяной желоб, поддерживаемый мостами. Акведуки использовались в древние времена в качестве наземных прообразов современных систем водоснабжения.

Древнеримские инженеры хорошо решали сложные технические задачи, а вот с основами физики они были знакомы не достаточно хорошо. Римский водопровод прокладывался над землей, а не проще ли это было сделать так, как сейчас, проложив трубы под землей.

Фонтан.

Действие фонтана также основано на принципе сообщающихся сосудов. Вода из резервуара течет по трубке и стремится подняться до того же уровня, что и в большом сосуде. Но трубка заканчивается, и вода бьет фонтаном вверх. Даже если расположить шланг так, чтобы его уклон поднимался вверх, вода не перестает быть из фонтана.

Современный водопровод.

Практически такой же фонтан вы наблюдаете каждый день, открывая кран, потому что действие водопровода основано на том же принципе.

Примером сообщающихся сосудов является артезианский колодец.

Шлюз.

Шлюз используется для перевода судов с одного уровня реки на другой. Устройство шлюза также основано на принципе сообщающихся сосудов.

Закон сообщающихся сосудов люди используют в разных технических устройствах: водопроводах с водонапорной башней; водомерных стеклах; гидравлическом прессе; фонтанах; шлюзах; сифонах под раковиной, “водяных затворах” в системе канализации.

Закон сообщающихся сосудов люди используют в быту (чайник, кофейник, лейка).

В водомерном стекле парового котла, паровой котел (1) и водомерное стекло (3) являются сообщающимися сосудами.

Задания

1.Актуализация знаний – демонстрация сосудов и найти отличия, сделать выводы

2. Деление на группы

3. Практическая работа в малых группах – Определение Закона сообщающихся сосудов:

I группа: Опыт № 1

В одну из трубок (СС) налить воды.

Ответить на вопросы: (зажим не убираем)

а) Что произойдёт, если убрать зажим?

б) Как после этого распределится вода по стеклянным трубкам?

Проверить свои предположения, гипотезы, ответы) экспериментально.

Как поведёт себя жидкость, если одну из трубок:

Поднять

Опустить

Наклонить в разные стороны?

Запись в тетради

Законы (СС)

I часть закона (СС): Однородная жидкость в СС оставить 7 см ус танавливается на одном уровне.

II группа: Опыт № 2

Охарактеризуйте прибор стоящий на вашем столе:

Форма трубок какая?

( разная, одинаковая, уже, шире )

Основание (о бщее или разное)

Как можно назвать данный прибор?

Сколько СС на приборе?

5.Налейте воды в СС

Что будет происходить с уровнем жидкости трубках?

Однородная жидкость в СС любой формы

устанавливается на одном уровне.

III группа: Опыт № 3

В (СС) нальём разные жидкости: воду и подсолнечное масло, равного объёма.

Что вы видите?

а) Уровни будут различными.

б) Жидкости не смешиваются

в) Откуда вы это видите? Покажите место, где они не смешиваются

Это место назовём границей раздела двух жидкостей. Через эту границу проведём горизонтальную линию.

Работа с рисунком

Что вы видите на рисунке слайда и на рисунке, который перед вами? т.е. выше этой прямой.

а) Два столба: столб воды и столб масла.

б) Чем отличаются столб воды и столб масла: высотой

в) Высота столба масла больше высоты столба воды.

Вот вы и вывели II часть закона (СС).

Здесь ещё одной физической величины не хватает.

Какую величину забыли?

а) Чем ещё отличаются вода и масло друг от друга: плотностью.

б) Чему равна их плотность?

Плотность воды 1000 кг/м, плотность масла 930 кг/м

а) Высота столба масла с меньшей плотностью больше , высоты столба воды с большей плотностью.

г) Но вместо масла и воды может быть и другая жидкость: например: ртуть, спирт, глицерин. Поэтому II часть закона (СС) должны дать в общем виде для всех жидкостей.

б) высота столбов жидкости будет зависеть от её плотности

в) чем меньше плотность жидкости, тем выше её столб в сосуде.

II часть закона (СС):

В (СС), содержащих разные жидкости, высота столба жидкости с меньшей плотностью будет больше высоты столба жидкости с большей плотностью

4. Работа с рисунком - сравнить.

5. Релаксация – Упражнение для глаз по карте

6. Деление на малые группы

7. Работа в малых группах – составление постера

1 группа – Артезианские колодцы

2 группа – Гейзеры

3 группа – Водопоровод

От каждой группы выступление спикеров

8. Демонстрационный опыт «Фонтан своими руками»

9. Рефлексия –показ видеофильма о c ообщающихся сос

10. Домашнее задание

11. Оценивание

Дополнительные задания

1. Создание диалога

2. Работа с картой

3. Навыки практической работы

4. Работа с опережающими заданиями

Дополнительное чтение

Учебник «Материки и океаны» для 7 класса, §48, хрестоматия к учебнику

Учебник География» для 6 класса