Выполнение практических заданий

Задание 1. Покажите, что жидкость занимает определенный объем, принимая форму сосуда.

Оборудование: подкрашенная вода, мензурка, колба, химический стакан.

Для подтверждения этого перелить подкрашенную воду в сосуды различной формы, например в мензурку, колбу, стакан.

Задание 2. Покажите наличие свободной поверхности жидкости.

Оборудования: кристаллизатор с водой, отвес, чертежный угольник.

Г

Рис. 40.

оризонтальность свободной поверхности жидкости, налитой в широкий стеклянный сосуд (кристаллизатор, аквариум), покажите с помощью отвеса и чертежного угольника (рис. 40).

Полезно при этом наклонить сосуд, чтобы показать, что поверхность жидкости остается горизонтальной.

Взяв стакан и наклоняя его над кюветой, покажите, что жидкость выливается из сосуда вследствие сохранения горизонтальности ее свободной поверхности.

Задание 3. Продемонстрируйте принцип действия сообщающихся сосудов.

О

борудование: сообщающиеся сосуды, стеклянная воронка, резиновая трубка, модель котла с водомерным стеклом.

Сообщающиеся сосуды (рис.41).

О

Рис. 41.

динаковые уровни жидкости в сообщающихся сосудах показывают, наполнив их подкрашенной водой. Сообщающиеся сосуды можно сделать из двух стеклянных трубок или воронок, соединенных между собой резиновой трубкой, которая снабжена краном или зажимом.

Фонтан (рис. 42).

Для демонстрации фонтана может служить стеклянная воронка и трубка с оттянутым концом, соединенные резиновой трубкой, желательно с винтовым зажимом или краном.

Модель котла с водомерным стеклом

П

Рис. 42.

рибор (самодельный) собирают из двугорлой склянки (или стеклянной воронки) и трубки изогнутой (примерно до половины прибора) и заполняют подкрашенной водой.

Манометр жидкостный

Этот прибор служит не только для обнаружения давления внутри жидкости, но и для демонстрации сообщающихся сосудов.

Задание 4. Продемонстрируйте закон Паскаля (рис. 43).

Оборудование: шар Паскаля, сосуд с водой.

Ж

Рис. 43.

идкость вытекает из всех отверстий с одинаковой интенсивностью, показывая тем самым, что давление, производимое на нее, передается во все стороны в равной мере.

Задание 5. Продемонстрируйте давление жидкости на дно и стенки сосуда.

Оборудование: сосуд с отверстиями, прибор для демонстрации гидростатического парадокса.

Гидростатический парадокс

Независимость давления жидкости на дно сосуда, в который она налита, показывают с помощью прибора (рис. 44).

Сосуд с отверстиями (рис. 45).

По интенсивности струй делают вывод, что давление увеличивается с возрастанием глубины.

Примечание: Уровень жидкости надо поддерживать постоянным.

Рис. 44.

Рис. 45.

Задание 6. Продемонстрируйте давление внутри жидкости.

Оборудование: манометр демонстрационный водяной с капсюлем на конце резинового шланга, соединенного с манометром.

Капсюль для измерения давления внутри жидкости соединен резиновой трубкой с водяным манометром. Поворачивая с помощью проволочной тяги капсюль перепонкой вниз, в сторону и вверх, покажите равенство давлений на одной и той же глубине по различным направлениям.

Перемещая капсюль вверх и вниз, продемонстрируйте зависимость давления от глубины погружения.

П

овернув капсюль перепонкой вниз, продемонстрируйте обнаружение давления в жидкости снизу вверх.

Задание № 7. Покажите давление жидкости снизу вверх.

Оборудование: аквариум с водой, прозрачный цилиндр, металлический кружок, нить.

У

Рис. 46.

держивая кружок ниткой, погрузите цилиндр в воду (рис. 46). В цилиндр осторожно налейте воду на 1–2 см ниже уровня ее в сосуде. Затем трубку осторожно поднимите кверху. Кружок отпадает в тот момент, когда уровни воды в трубке сравняются.

Задание 8. Покажите, что на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила.

Оборудование: пружина, однородное тело цилиндрической формы, аквариум с водой.

Прикрепите к пружине тело. Покажите растяжение пружины в воздухе и при его погружении в воду.

З

адание 9.Покажите качественно, что величина выталкивающей силы, действующей на тело со стороны жидкости, зависит от объема погруженного тела (рис. 47).

Оборудование: рычаг, тела различных объемов, два химических стакана с водой, штатив с муфтой.

Рис. 47.

Задание 10. Покажите качественно, что величина выталкивающей силы, зависит от удельного веса жидкости.

Оборудование: рычаг, тела одинакового объема, два химических стакана с водой и раствором поваренной соли, штатив с муфтой.

Задание 11. Покажите, что выталкивающая сила, с которой жидкость действует на погруженное в нее тело, равна весу жидкости в объеме погруженного тела.

Оборудование: прибор «ведерко Архимеда», штатив с муфтой и лапкой, отливной стакан.

С помощью прибора «Ведерко Архимеда» покажите, что объем сплошного цилиндра, погружаемого в воду, равен емкости полого цилиндра.

Затем налив воду в отливной стакан, дождитесь установления уровня воды по нижнему краю отливного «носика». Далее, на штативе с помощью лапки закрепите пружину, к которой подвесьте ведерко, а к нему – исследуемое тело (цилиндр от прибора «Ведерко Архимеда»). Не трогая с места отливной стакан, а, перемещая только штатив с принадлежностями, погрузите цилиндр в воду отливного стакана так, чтобы цилиндр был полностью в воде, при этом не касался стенок стакана. Наблюдайте за водой в стакане. Сделайте вывод о количественной зависимости силы Архимеда от плотности жидкости, от объема погруженного тела.

Задание 12. Проведите демонстрацию с использованием поплавка Декарта.

Оборудование: пробирка, стеклянный цилиндр высотой не менее 50 см., резина, вода (можно использовать пластиковую бутылку).

Для закрепления знаний по передаче давления жидкостями, закона Архимеда и плавания тел полезно поставить опыт с Картезианским водолазом.

Задание 13. Продемонстрируйте плавание тел.

Оборудование: тела из дерева, пенопласта, парафина, аквариум с водой.

Для сравнения глубины погружения тел в сосуд с водой опустите тела из дерева, пенопласта, парафина.

Задание 14. Продемонстрируйте принцип действия понтонов (выполняется при наличии принадлежностей).

Оборудование: волейбольная камера, груз, аквариум с водой, насос.

Покажите подъем затонувшего судна. В качестве понтона можно использовать волейбольную камеру, привязав ее к гире (или кирпичу), изображающей судно. В камеру накачайте насосом воздух вплоть до всплывания судна.

Задание 15. Ознакомьтесь с демонстрацией закона Архимеда с помощью весов Беранже (выполняется при наличии принадлежностей).

О

борудование: весы Беранже, отливной сосуд с водой, деревянный брусок, набор грузов.

Рис. 48.

На весах уравновесьте отливной сосуд с водой (рис. 48). В воду опустите деревянный брусок. Равновесие весов при этом нарушится, но когда вся вода, вытесненная плавающим бруском, вытечет из сосуда, равновесие весов восстановится.

По рисунку сформулируйте задачи для решения учащимися.

З

адание 16. Продемонстрируйте действие атмосферного давления.

Оборудование: аквариум с водой, стеклянный цилиндр с поршнем, стакан с водой, лист бумаги.

Поднимая поршень вверх, пронаблюдайте за поведением воды (рис. 49). Объясните явление, где оно используется.

Налейте в стакан воды, закройте его листом бумаги и, поддерживая лист рукой, переверните стакан вверх дном. Далее уберите руку от бумаги и пронаблюдайте, что вода из стакана не выливается какое-то время. Объясните, почему это возможно?

Рис. 49.