Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля

1. Твердые тела передают силу давления, сохраняя ее:
Значение.

2. Жидкости и газы передают оказываемое на них давление:
Передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

3. Чем объясняется, что давление, производимое на частицы жидкости или газа, передается не только в направлении действия силы, а в каждую точку жидкости или газа?
Подвижностью частиц.

4. Почему на поверхности озера при малейшем ветерке появляется рябь?
Из-за подвижности частиц воды, а они в свою очередь переносят давление оказываемое дуновением ветра.

5. Закон Паскаля гласит:
Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

6. Какой вклад в науку внес Блез Паскаль (1623-1662)?
Открыл и исследовал ряд важных свойств жидкостей и газов. Опытами подтвердил существование атмосферного давления.

7. Приведите примеры опытов, объясняемых на основе закона Паскаля:

8. Какое свойство газов используют при устройстве пневматических машин и инструментов?
Равномерное распределение давления.

9. Почему машины и инструменты называют пневматическими?
От лат. Пневматикос-воздушный. Это машины, работающие посредством сжатого воздуха.

10. Приведите примеры использования пневматических машин и инструментов:
Заклепочный или отбойный молоток.

11. Расшифруйте обозначения на схеме отбойного молотка:

Опишите принцип его действия:

В стакане плавает легкий поршень с отверстием в центре, плотно прилегающий к стенкам стакана. Что произойдет с уровнем жидкости внутри отверстия, если на поршень сядет птица?
Увеличится.

В отличие от твердых тел отдельные слои и мелкие частицы жид­кости и газа могут свободно перемещаться относительно друг друга по всем направлениям. Достаточно, например, слегка подуть на поверх­ность воды в стакане , чтобы вызвать движение этой воды; на реке или озере при малейшем ветерке появляется рябь.

Свободной подвижностью частиц газа и жидкости объясняется, что давление, производимое на них, передается не только в направле­нии действия силы, как в твердых телах, а по всем направлениям. Рассмотрим это явление подробнее.

На рисунке 86 изображен сосуд, в нем содержится газ (или жид­кость). Сосуд закрыт поршнем, который может перемещаться, Точками изображены частицы газа (жидкости), они равномерно распределены по всему объему сосуда (рис. 86, а).

Прилагая некоторую силу, заставим поршень немного войти в сосуд и сжать газ, находящийся непосредственно под ним. Тогда частицы расположатся в этом месте более плотно, чем прежде (рис. 86, б). Благодаря подвиж­ности частицы газа будут пере­мещаться по всем направлениям, вследствие чего их расположение опять станет равномерным, но более плотным, чем раньше (рис. 86, в), поэтому давление газа везде возрастет. Отсюда следует, что добавочное давление передается всем частицам газа или жидкости.

Например, если давление на газ около самого поршня увеличится на 1 Па , то во всех точках внутри газа давление станет больше прежнего настолько же. На 1 Па увеличится давление и на стенки сосуда.

Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую тонну жидкости или газа. Это утверждение называют законом Паскаля.

На основе закона Паскаля легко объяснить следующие опыты.

На рисунке 87 изображен полый шар, имеющий в различных местах узкие отверстия. К шару присоединена трубка, в которую вставлен поршень. Если набрать воды в шар и вдвинуть в трубку пор­шень, то вода польется из всех отверстий шара. В этом опыте поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь, передают его давление другим слоям, лежащим глубже. Таким образом, давление поршня передается по всем направлениям. В результате часть воды выталкивается из шара в виде струек, вытекающих из всех отверстий.

Если шар заполнить дымом, то при вдвигании в трубку поршня из всех отверстий шара начнут выходить струйки дыма (рис, 88). Это подтверждает, что и газы передают производимое на них давление во все стороны одинаково.

Вопросы. 1. Как передают давление жидкости и газы? 2. Чем объяснить, что жидкости и газы передают давление во все стороны одинаково? 3. Как читается закон Паскаля? 4. Как на опыте можно показать особенность передачи давления жидкостями и газами?

Упражнения. 1. По схеме рисунка 89 объясните передачу давления твердым, сыпучим телом и жид­костью. Изобразите стрелками, как передается давление. 2. Брезентовый водопро­водный рукав, когда он не запол­нен водой, имеет вид плоской ленты. Какую форму примет рукав после заполнения его водой? Почему? 3. При изготовлении бутылок через трубку вдувают воздух, и расплавленное стекло принимает форму бутылки (рис, 90). Какое физическое явление здесь используют?

Задания

1. Изготовьте мыльную жид­кость и с помощью стеклянной трубки получите мыльные пузыри. Какую форму они принимают и почему?
2. Исследуйте передачу да­вления в сыпучем теле. Для этого в бумажный пакет насыпьте песок (или горох), сверху сильно нада­вите руной. Е сть ли здесь сходство с передачей давления в жидкости и газе?

«Давление в жидкости и газе» - Напор воды. Сосуды с водой. Объясните действие фонтана. Определить давление воды. Сосуд плотно закрыт пробкой. Расчет давления в жидкости. Давление жидкости зависит от глубины. Брусок. Давление газа. Давление жидкости и газа. Давление жидкости. Керосин.

«Давление жидкости в сосуде» - График зависимости давления внутри жидкости от глубины. Определите давление нефти на дно цистерны. Рассчитаем давление жидкости на дно сосуда. Что показывает опыт. Определите высоту столба керосина. Что показывают нам данные опыты. Глубина отсчитывается от поверхности жидкости. Давление не зависит от площади дна сосуда и от формы сосуда.

«Передача давления жидкостями и газами» - Давление. Экспериментальное задание. Как читается закон Паскаля. Правила техники безопасности. Передача давления жидкостями и газами. Давление в воздушном шарике. Давление твердых тел. Закон Паскаля. Наблюдения. Давление наружного воздуха. Твердые тела. Шлифовальные машины. Молекулы. Молекулы жидкости.

«Давление жидкости» - Словарь. Шлюзы. Манометр – прибор для измерения давления газов или жидкостей. . Жидкости. P1= P2 = P3, т.К. H = const и S = const fд> P ж fд = pж fд < pж. Содержание. Давление. Сообщающиеся сосуды-сосуды, имеющие между собой канал, заполненный жидкостью. 1) Водомерное стекло. 2) Артезианский колодец. 3) Шлюзы.

«7 класс Давление жидкости» - Давление в жидкости. Совсем иначе передают внешнее давление жидкости и газы. Давление. Заключение. Гидравлический пресс. Вокруг нас много жидкостей. Закон Паскаля.

«Давление воды» - Как в математике называется такая зависимость между Х и У? Человек не сможет дышать. Две стеклянные трубки соединены резиновой трубкой. Как изменится давление воды на дно сосуда? Специальные средства для плавания под водой. Реши задачи! Почему в обычных земных условиях в жидкостях и газах всегда есть давление?

Всего в теме 6 презентаций

Передача давления жидкостями и газами.

Закон Паскаля

Мы уже знаем, что отдельные слои и мелкие частицы жидкости и газа свободно перемещаются относительно друг друга по всем направлениям, в отличие от твердых тел. Это можно подтвердить простым опытом: если подуть на поверхность воды в стакане, то вода придет в движение.

Из-за того, что частицы газа и жидкости подвижны, давление, оказываемое на них, передаётся не только в направлении действия оказываемой силы, а в каждую точку жидкости или газа.

котором находится газ. Частицы

газа равномерно распределяются

по всему сосуду. Сосуд сверху

закрыт поршнем, который может

перемещаться вниз и вверх.

Надавим на поршень так, чтобы

он немного погрузился в сосуд и

сдавил газ. В результате частицы, рис. 1

находящиеся под поршнем, уплот-

нятся (рис.1б ).

Двигаясь, частицы газа будут перемещаться по всем направлениям и в результате этого перемещения их расположение опять станет равномерным, но уже более плотным, чем раньше (рис.1в ). В результате давление газа всюду увеличится. Из этого можно сделать вывод, что дополнительное давление передается всем частицам газа. Если, например, давление на газ около самого поршня увеличится на 1 Па, то во всех точках внутри газа давление станет больше на столько же, т. е. на 1 Па. Давление газа и на поршень, и на стенки сосуда, и на дно сосуда также увеличится на 1 Па.

В 1648 году французский ученый Блез Паскаль опытным путём подтвердил то, что давление жидкости зависит от высоты её столба. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, трубку диаметром 1см2, длиной 5 м и, поднявшись на балкон 2-го

Когда вода в ней поднялась до высоты ~ 4 м,

давление воды в ней увеличилось настолько, что в

крепкой дубовой бочке образовались щели, через

которые потекла вода.

Закон Паскаля гласит:

давление, производимое на жидкость или газ,

передаётся в любую точку объёма жидкости и

газа без изменений во всех направлениях.

Закон объясняется подвижностью частиц жидкос-

тей и газов во всех направлениях.

Нам нет необходимости повторять опыт

Паскаля с бочкой, но мы можем воспользоваться

трубкой Паскаля для подтверждения истинности

его утверждения.

польется вода. Поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь, передают давление поршня другим, более глубоким слоям.

Из опыта следует, что давление поршня передается в каждую точку жидкости, заполняющей шар и в результате давления часть воды выталкивается

из отверстий во всех направлениях.

Если шар заполнить дымом

(рис.2б ) и вдвигать поршень в трубку, то из всех

отверстий шара будут выходить

струйки дыма. Этот опыт также

подтверждает, что газы, как и

жидкости, передают производимое

на них давление во все стороны без а) б)

изменений. рис.2

Закон Паскаля положен в основу устройства многих механизмов.

Пневматическая система водоснабжения.

Принцип работы :

Насос из водоема закачивает в бак воду, сжимающую воздушную подушку, в результате сжимаемые частицы воздуха уплотняются и, следовательно, давление увеличивается. При достижении давления воздуха 400000 Н/м2 насос отключается и прекращает закачивать воду в бак.

По Закону Паскаля давление, производимое на жидкость (или газ) передаётся в любую точку объёма жидкости (или газа) без изменений во всех направлениях. Поэтому, при открытии крана вода, под действием давления воздуха, по магистральному трубопроводу поднимается в дома.

Это упрощенная схема гидравлического подъемника, который устанавливается на самосвалах.

Назначение подвижного цилиндра - увеличение высоты подъема поршня. Для опускания груза открывают кран.

Цель урока:

• найти общее в движении частиц при передаче давления жидкостями и газами;
• сообщить учащимся закон Паскаля.

Тип и вид урока: изучение нового материала, урок-беседа.

Методы обучения: эвристический метод, объяснительно-репродуктивный, побуждающий, поисковый

Приборы и материалы: доска, гвоздь, молоток, трубка с поршнем, резиновый шарик, песок речной, стакан с подкрашенной жидкостью, шар Паскаля.

Ход урока:

I. Актуализация опорных знаний.

1. Какое строение имеют твердые, жидкие и газообразные вещества?
2. Как движутся молекулы в твердых, жидких и газообразных веществах?
3. Назовите основные свойства твердых тел, жидких и газообразных веществ.

II. Изложение нового материала.

Все тела состоят из молекул и атомов. Мы рассмотрели три разных агрегатных состояния вещества и исходя из строения, они различны по свойствам. Сегодня нам предстоит познакомиться с влиянием давления на твердые, жидкие и газообразные вещества. Рассмотрим на примерах:

1. Вбиваем гвоздь молотком в доску. Что наблюдаем? В каком направлении действует давление?

(Под давлением молотка гвоздь входит в доску. В направлении действия силы. Доска и гвоздь - это целостные твердые тела.)

2. Возьмем песок. Это твердое сыпучее вещество. Трубку с поршнем наполним песком. Один конец трубки при этом закрыт резиновой пленкой. Давим на поршень и наблюдаем.

(Песок давит на стенки пленки не только в направлении действия силы, но и в стороны.)

3. А теперь посмотрим, как ведет себя жидкость. Наполним трубку жидкостью. Давим на поршень, наблюдаем и сравниваем с результатами предыдущего опыта.

(Пленка принимает форму шара, частицы жидкости давят в разных направлениях одинаково.)

4. Рассмотрим на примере газа. Надуем шар.

(Давление передается частицами воздуха во всех направлениях одинаково.)

Мы рассмотрели действие давления на твердые сыпучие, жидкие и газообразные вещества. Какое сходство вы заметили?

(Для жидкостей и газов давление действует в разных направлениях одинаково, а это является следствием беспорядочного движения огромного числа молекул. Для твердых сыпучих веществ давление действует в направлении силы и в стороны.)

Объясним глубже процесс передачи давления жидкостями и газами.

Представьте, что трубка с поршнем наполнена воздухом (газом). Частицы в газе распределены по всему объему равномерно. Давим на поршень. Частицы, находящиеся под поршнем уплотняются. Благодаря своей подвижности частицы газа будут перемещаться по всем направлениям, вследствие чего их расположение опять станет равномерным, но более плотным. Поэтому давление газа всюду возрастает. Значит, давление передается всем частицам газа.

Проделаем опыт с шаром Паскаля. Возьмем полый шар, имеющий в различных местах узкие отверстия, и присоединим его к трубке с поршнем.

Если набрать воды в трубку и надавить на поршень, то вода польется из всех отверстий шара в виде струек. (Дети высказывают свои предположения.)

Сформулируем общий вывод.

Поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь, передают его давление другим слоям, лежащим глубже. Таким образом, давление поршня передается в каждую точку жидкости заполняющей шар. В результате, часть воды выталкивается из шара в виде струек, вытекающих из всех отверстий.

Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку объема жидкости или газа. Это утверждение называют законом Паскаля.

Заполним таблицу.

Мы с вами наблюдали и установили, что:

1. в твердом теле давление распространяется по направлению действия силы;
2. давление песчинок распространяется в направлении действия силы и по всем направлениям;
3. сделали предположение, что в жидкостях (газах) давление передается во всех направлениях одинаково;
4. в целях доказательства наблюдали опыт с шаром Паскаля, наполненным водой;
5. обобщив все сказанное, сделали вывод: что давление передается в жидкостях (газах) по всем направлениям одинаково.

III. Закрепление материала. Решение задач.

Упражнение 14(1,3), Л. №№ 480, 486-490

IV. Домашнее задание. § 36, упражнение. 14 (2,4), задание 7.