Основна задача теми – показати спочатку причину існування тиску в газах.
Молекули газу перебувають у безперервному безладному русі. Якби не було стінок посудини і сили притягання до Землі, то всі молекули газу розлетілися б у різні боки. Стискуваний з усіх боків стінами посудини газ, у свою чергу, сам чинить тиск на ці стінки і на будь-яке тіло, що міститься у ньому. Оскільки молекули рухаються безладно, а кількість їх у посудині величезна, тиск у газі скрізь однаковий.
Підтверджують проведені міркування експериментом: у дитячій кульці залишають невелику кількість повітря і зав’язують її ниткою. Кульку кладуть під ковпак повітряного насоса. З-під ковпака відкачують повітря і спостерігають поступове роздування кульки:
Пропонують учням пояснити побачене.
Пригадуючи молекулярну будову речовини пропонують учням передбачити, як залежить тиск газу від об’єму і температури. Висунуті гіпотези перевіряють експериментом.
Потім розглядають властивості рідин. Пригадують, що рідини зберігають свій об’єм і набувають форми посудини, в яку вони налиті. Це обумовлено великою рухливістю молекул і їх взаємодією. Внаслідок цього у будь-якій точці стисненої рідини у разі відсутності сили тяжіння, тиск як і в газі, однаковий.
Закон Паскаля вводять на основі мисленого експерименту. Він являється теоретичною основою для вивчення усіх питань, пов’язаних з тиском у рідинах і газах.
Розглядають питання про розподіл молекул при зміні об’єму посудини.
Роблять висновок: частинки розподіляються рівномірно, але щільно, отже, тиск на стінки зросте.
Рідина веде себе аналогічно: між молекулами виникають сили відштовхування і рідина, подібно до стисненої пружини, тисне на стінки посудини. Завдяки рухливості молекул, тиск в рідині по всім напрямкам передається однаково.
Висновок закріплюють дослідом з кулею Паскаля, звертаючи увагу на те, що зовнішня дія відбувалась в одному напрямку, а вода чи струмені газу витікали по всім напрямкам:
Формулюють означення закону Паскаля:
Тиск, створюваний на поверхню нерухомої рідини, або газу, передається рідиною або газом однаково в усіх напрямках.
Ваговий тиск рідин. Наливши у склянку води, запитують у учнів: чи однаковий в усіх точках всередині рідини тиск? Для кращого розуміння цього питання учням можна показати стовпчик складений з кількох однакових металевих або дерев’яних циліндрів і порівняти його зі стовпчиком рідини в посудині.
Багато сил і терпіння вимагається від вчителя, щоб довести до розуміння учнів залежність тиску рідини на дно та стінки посудини від висоти стовпчика рідини і її густини. Тому пояснення матеріалу про розрахунок тиску рідини на дно та стінки посудини починають з повторення таких питань: яку фізичну величину називають тиском? Як його розрахувати?
Потім переходять до розв’язування задачі на розрахунок тиску рідини на дно посудини.
Залежність сили тиску на дно посудини від висоти стовпа налитої рідини демонструють на досліді:
Атмосферний тиск.
Актуалізують знання, отримані учнями на уроках географії та природознавства. Зокрема про те, що ми живемо на дні великого повітряного океану, «глибина» якого становить приблизно 480 км. Ім’я його – атмосфера. Запитують у учнів: Із чого складається атмосфера? Чим утримується атмосфера поблизу поверхні Землі? Чи тисне повітряна оболонка Землі на всі тіла, що знаходяться всередині неї? Чи змінюється атмосферний тиск з висотою? Як можна виміряти атмосферний тиск?
Демонструють дослід: наповнюють склянку водою, накривають зверху аркушем паперу, притискають його рукою і перевертають склянку. Прибирають руку – аркуш паперу тримається, вода не виливається. Що тримає аркуш?
Міркування починають з відповіді на запитання: чи має повітря вагу? Після з’ясування приходять до висновку про те, що внаслідок дії сили тяжіння верхні шари повітря стискають нижні, і цей тиск відповідно до закону Паскаля передається в усіх напрямках.
Підтверджують існування атмосферного тиску демонструючи ряд дослідів: підняття води за поршнем у трубі, магдебурзькі півкулі, дію присосок і ін.
Дослід Торрічеллі належить до основних (фундаментальних) дослідів фізики, його необхідно докладно пояснити учням, ілюструючи розповідь малюнком. Потім розглядають будову барометра-анероїда. Поряд з барометром учні повинні мати уявлення про будову і призначення манометра.
Важливе питання і про зміну тиску атмосфери з висотою. Корисно знову порівняти атмосферу з водою в якій-небудь водоймі. В усякій рідині тиск зменшується при переході від дна до верхніх шарів. У рідині це зменшення відбувається за лінійним законом (наприклад, у воді тиск зменшується на 1 при піднятті на 1 м). Оскільки рідини мало стисливі, то їх густина на різних глибинах практично однакова. Інша справа в газі – при піднятті над поверхнею Землі зменшується густина повітря і висота повітряного стовпа. Тому на відміну від рідин атмосферний тиск зменшується не за лінійним законом, а значно швидше.
Решта матеріалу з теми вивчається на основі закону Паскаля та формулі для розрахунку тиску усередині рідини.
Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 1206;