загрузка...

Поурочное планирование по физике 7 класс
Учебно-методический комплект

ПРИЛОЖЕНИЕ ЗАДАНИЯ НА ПРИМЕНЕНИЕ ЗНАНИЙ, СПОСОБЫ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ

4. Строение вещества

Задание 44. Опишите изменения в расположении частиц конкретных тел при деформации, смешивании, изменении размеров.

1. Леска растянулась, когда рыбак вытягивал рыбу из реки.

2. Удочка прогнулась под тяжестью рыбы.

3. Провода летом провисают, а зимой натягиваются.

4. Чашка, упавшая на пол, разбилась.

5. Девочки натянули резинку для игры.

6. Крем приобретает розовую окраску, когда в него добавляют свекольный сок и размешивают.

7. Гитарную струну оттянули.

8. Ступеньки лестницы «стираются» при длительной ходьбе.

9. Пластмассовую крышку нагрели перед тем, как снять с банки.

10. Мел крошится.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Установите, с каким телом, и какие изменения произошли

2. Вспомните модель, объясняющую такие изменения

3. Опишите изменения в расположении частиц рассматриваемого тела

Леска растянулась, ее длина увеличилась

При увеличении размеров тела расстояния между частицами увеличиваются

Расстояния между частицами лески увеличились, поэтому она растянулась

Задание 45. Установите, одинаковы ли молекулы, из которых состоят следующие тела.

1. Сухой лед и пар над ним.

2. Кристаллики перманганата калия (марганцовки) и акварельной краски такого же цвета.

3. Речной песок и стекло, сваренное из него.

4. Капельки тумана и клубы пара над чайником.

5. Алмаз, состоящий из углерода, и фионит (искусственный алмаз).

6. Стекло и оргстекло.

7. Сталь в доменной печи и стальной гвоздь.

8. Углекислый газ в атмосфере Венеры и углекислый газ в атмосфере Земли.

9. Алюминиевая и стальная спицы одинаковой толщины.

10. Пары ртути в лампе дневного света и ртутный столбик термометра.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите два тела, молекулы которых нужно сравнить

2. Установите вещество каждого тела

3. Сделайте вывод

Сухой лед и пар над ним

Пар образовался изо льда. Пар и лед — из одного вещества

Молекулы, из которых состоят сухой лед и пар над ним, одинаковы

Задание 46. Опишите поведение молекул при диффузии, давлении газа, испарении и броуновском движении в следующих ситуациях.

1. Частички дыма «висят» в воздухе и медленно опускаются на землю.

2. Шкаф, долго стоявший на одном месте, «прирос» к полу.

3. Художник для получения краски нужного цвета смешивает на палитре кистью краски нескольких цветов.

4. Природный газ при неправильной эксплуатации может разорвать баллон, в котором он находится.

5. Белье разных цветов, замоченное вместе, закрасилось.

6. Огурцы просолились через несколько дней после засолки.

7. Шарик раздувается при наполнении его гелием.

8. В воде любого водоема растворен воздух.

9. Мелкие капельки подсолнечного масла, попав в банку с водой, очень медленно всплывают на поверхность.

10. Краска «въелась» в деревянный пол.

11. Для составления гербария растения высушивают.

12. Чтобы пианино не рассыхалось, в него ставят банку с водой.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Установите, какое явление происходит в ситуации

2. Вспомните модель, с помощью которой объясняется такое явление

3. Опишите поведение молекул конкретных тел

Броуновское движение частиц дыма в воздухе

Частица дыма движется под ударами хаотически движущихся молекул; чисто ударов с разных сторон неодинаково в разные моменты времени

Падение частичек дыма замедляется вследствие хаотических ударов молекул воздуха, число которых неодинаково с разных сторон в разные моменты времени

Задание 47. Объясните следующие ситуации на основе связи температуры тела и скорости движения его молекул.

1. Лужи быстрее высыхают на солнце, чем в тени.

2. Белье быстрее сохнет на ветру, чем в тихом месте.

3. В 18% г, английский металлург Робертс-Луетен изобрел технологию диффузионной сварки. Он прижал друг к другу золотой диск и свинцовый цилиндр и поместил их на 10 дней в печь, где поддерживалась температура 200 °С. Когда печь открыли, разъединить диск и цилиндр оказалось невозможно, золото и свинец «проросли» друг в друга.

4. На поверхности молока, налитого в сосуд, через некоторое время образуются сливки. Этот жир, входящий в состав молока, собирается капельками и всплывает на поверхность. Сливки в холодильнике отстаиваются быстрее, а в теплом помещении медленнее.

5. Запах березового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в холодной комнате.

6. Огурцы быстрее просаливаются в горячей воде, чем в холодной.

7. При использовании фена волосы высыхают тем быстрее, чем теплее воздух.

8. Грибы высыхают около плиты, а забытые в корзине — гниют.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Установите, какое явление происходит

2. Выделите состояния с разной температурой

3. Вспомните модель, объясняющую такое явление

4. Сравните поведение молекул конкретных тел

Описано испарение воды из лужи в тени и на солнце

Молекулы вещества при более высокой температуре движутся быстрее, таких молекул покидает поверхность вещества больше за одно и то же время, чем при низкой температуре

Лужи быстрее высыхают та солнце, так как в нагретой воде молекулы движутся быстрее, из лужи за одно и то же время улетает больше молекул на солнце, чем в тени, где вода холоднее

Задание 48. Объясните взаимодействием молекул следующие ситуации.

1. Если разрезать яблоко пополам, а затем половинки соединить, то они не распадутся сразу.

2. Натянутая тетива лука выталкивает стрелу.

3. Притертую пробку флакона трудно открыть.

4. Прижатый к железной палке на морозе язык трудно оторвать.

5. Два кусочка пластилина легко соединить в один.

6. Гвоздь не воткнешь в стену без молотка.

7. К магниту «прилип» гвоздь.

8. Две части разбившейся фарфоровой чашки не соединяются в одну.

9. Резиновый мяч трудно сжать руками.

10. Два стеклышка, плотно прижатые друг к другу гладкими поверхностями, трудно разъединить.

11. Трос, к которому прикреплен человек в аттракционе «Тарзан», то растягивается, то сжимается.

12. Мокрую газету трудно оторвать от стола.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Установите, какое явление описано в ситуации

2. Вспомните модель, объясняющую явление

3. Опишите взаимодействие молекул конкретных тел

Слипание половинок яблока

При сближении тел молекулы начинают взаимодействовать, причем преобладает притяжение, и тела слипаются

При соединении половинок яблока молекулы выделяющегося сока так сближаются, что начинают притягиваться друг к другу, а половинки яблока слипаются

Задание 49. Объясните следующие ситуации на основе зависимости сил взаимодействия молекул от расстояния между ними и различий во взаимодействии молекул разных веществ.

1. Оторванную подошву ботинок можно приклеить.

2. Вода на жирной сковороде собирается в шарики.

3. В условиях невесомости любая жидкость собирается в шарики.

4. Лак очень быстро растекается по поверхности паркета.

5. На полиэтиленовом пакете разлитое подсолнечное масло собирается в капельки.

6. На поверхности лужи растекается бензин, образуя пятна.

7. Перья водоплавающих птиц не намокают, так как они всегда покрыты слоем жира.

8. Крем легко наносится на кожу.

9. По сосне струйкой течет смола, не растекаясь по коре.

10. Растаявшее мороженое протекает через бумажную упаковку.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите соприкасающиеся тела

2. Установите, растекается ли жидкость

3. Вспомните модель, объясняющую явление

4. Сравните взаимодействие молекул жидкости между собой и с молекулами твердого тела (другой жидкости)

Клей смачивает поверхности подошвы и ботинка

Клей растекается по поверхности подошвы

Если притяжение к молекулам жидкости меньше, чем к молекулам твердого тела, то молекулы жидкости стремятся сблизиться с молекулами твердого тела, и жидкость растекается

Молекулы клея сильнее притягиваются к молекулам подошвы и ботинка, чем друг к другу, поэтому клей растекается по поверхностям подошвы и ботинка

Задание 50. Сравните молекулы тел, их расположение, движение и взаимодействие.

1. Сухой лед и пар над ним.

2. Пары ртути в лампе дневного света и столбик ртути в термометре.

3. Кусок пластилина и пластилиновый бегемотик из него.

4. Клубничный сок, который пьете вы, и чай, который пьет ваш друг.

5. Сырое и вареное яйцо.

6. Твердый кусок пластилина положили на батарею, он растаял.

7. Расплавленный сургуч, которым капнули на посылку, и сургучная печать, образовавшаяся на ней.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите тела из одного вещества и установите их агрегатное состояние

2. Вспомните модели строения тел в этих агрегатных состояниях

3. Опишите отличия в расположении молекул выделенных тел и расстоянии между ними

4. Опишите отличия в движении молекул выделенных тел

5. Опишите отличия во взаимодействии молекул этих тел

Сухой лед (твердое тело) и пар над ним (газ)

В твердом теле молекулы ...

В газе молекулы....

Молекулы льда расположены в строгом порядке, находятся в определенных положениях. Молекулы пара не имеют определенных положений. Расстояние между молекулами льда меньше, чем между молекулами пара

Молекулы льда колеблются около определенных положений, а молекулы пара хаотически движутся по всему объему

Взаимодействие молекул льда сильнее, чем молекул пара

5. Давление твердых тел, жидкостей и газов

Задание 51. Найдите давление, которое оказывают тела, в следующих ситуациях.

1. Мотосани массой 200 кг имеют основание площадью 1 м2 и движутся горизонтально.

2. Космонавт массой 70 кг «сидит» в кресле космического корабля, занимая площадь 0,08 м2.

3. Теннисист несет ракетку, на которой лежит мяч массой 0,05 кг. Площадь ракетки 0,1 м2.

4. Трактор массой 6000 кг имеет площадь обеих гусениц 2 м2. Трактор спускается по наклонной местности.

5. Человек нажимает на лопату силой 690 Н, ширина лезвия лопаты 0,023 м, толщина режущего края 0,0003 м.

6. Оса вонзает свое жало силой 0,00001 Н. Площадь его острия 0,000000000003 см2.

7. Девочка, играющая в «классики», стоит на одной ноге. Масса девочки 40 кг. Площадь клетки «классиков» 0,25 м2.

8. Вода массой 100 кг в водопаде скользит вдоль отвесной скалы, соприкасаясь с поверхностью площадью 3 м2.

9. Человек кидает копье, которое вонзается в стену, действуя силой 600 Н. Площадь острия копья 0,0001 м2.

10. Кошка массой 5 кг свернулась клубочком, заняв место площадью примерно 0,05 м2.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите тело, на которое производится давление

2. Найдите модуль силы (F, Н), действующей перпендикулярно поверхности соприкосновения

3. Найдите площадь поверхности соприкосновения тел (S, м2)

4. Найдите отношение F/S

Земля под мотосанями

F = 200 кг · 10 м/с2 = 2000 Н

S = 1 м2

р = 2000 Па

Задание 51. Установите, как изменяется давление тел, в следующих ситуациях.

1. Для рыхления почвы используют бороны. При рыхлении плотных почв на бороны кладут тяжелые предметы.

2. Охотник, придя на зимовье, взял запас продуктов. Чтобы не проваливаться в снег, он поменял беговые лыжи на более широкие и отправился в тайгу.

3. Канистра с водой кубической формы, стоявшая на скамье, ушла на пол, перевернувшись при этом на боковую грань.

4. Гвоздь пытаются вытащить из стены сначала плоскогубцами, а затем клещами, действуя на него одинаковой силой.

5. Акробата в цирке, выстроившиеся в виде пирамиды (несколько человек стоят на плечах друг у друга), спрыгивают последовательно на манеж.

6. Человек копал землю лопатой овальной формы, а затем сменил ее на лопату прямоугольной формы.

7. Человек, провалившийся в прорубь, при попытке выбраться самостоятельно потерпел неудачу, так как лед обламывался под тяжестью его тела. Он смог выбраться только с помощью широкой и длинной доски, которую положили на края проруби.

8. Турист нес рюкзак, имеющий узкие ремни. После того как ему пришлось забрать часть вещей товарища, он подложил под ремни широкие кожаные прокладки, чтобы они не врезались в плечи.

9. Тяжелый танк, идущий по асфальтовой дороге, не разрушает ее, но раздавливает кирпич, попавший под его гусеницу.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите тело (тела), на которое производится давление

2. Установите, как изменилась сила давления

3. Установите, как изменилась площадь соприкосновения тел

4. Сделайте вывод и сформулируйте ответ

Борона давит на почву

Сила давления бороны с тяжелым предметом больше

Площадь зубьев бороны не изменилась

Давление на почву бороны с тяжелым предметом больше, так как большая сила давления действует на поверхность той же площади

Задание 53. Установите, как изменилось давление газа, в следующих ситуациях.

1. Стратостат, наполненный теплым воздухом, раздулся, поднявшись на большую высоту.

2. Надули шарик (воздух в шарике).

3. Мяч вынесли из теплой комнаты на мороз (воздух в мяче).

4. Поршень ручного насоса выдвигают (воздух в камере насоса).

5. В помещении музея поддерживают постоянную температуру и влажность воздуха. На улице температура понизилась на 15 °С.

6. Пороховые газы давят на пулю, вылетающую из ствола. При этом порох продолжает гореть.

7. На плиту поставили плотно закрытую кастрюлю с водой (пары воды).

8. Внутри египетских пирамид температура воздуха не изменялась в течение длительного времени, пока они были герметично закрыты.

9. Из газового баллончика выпустили немного газа.

10. Использованный баллончик, в котором было средство от комаров, бросили в костер.

11. Акваланг, заполненный воздухом, опустили на дно озера.

12. На мяч наступили (воздух в мяче).

13. Для удаления вмятины на теннисном мяче его поместили в кипяток (воздух в мяче).

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите газ, изменение давления которого требуется установить

2. Установите, изменилась ли и как температура газа

3. Установите, изменилась ли и как его масса

4. Установите, изменился ли и как объем газа

5. Как зависит давление газа от изменившихся в данной ситуации параметров

6. Сделайте вывод и сформулируйте ответ

Требуется установить изменение давления воздуха в стратостате

При подъеме температура окружающего воздуха уменьшается, она уменьшается и в стратостате

Воздух не выходит из стратостата, значит, его масса не изменилась

Стратостат раздулся, значит, объем воздуха в нем увеличился

Давление газа уменьшается при уменьшении температуры и увеличении объема

Давление воздуха в стратостате уменьшилось, но при подъеме уменьшается температура окружающего воздуха, поэтому объем стратостата увеличивается

Задание 54. Выделите точки, в которые передается давление, производимое на тело, в следующих ситуациях.

1. При сверлении на сверло надавливают (рис. 81).

image221

Рис. 81

2. Поршнем выдавливают лекарство из шприца (рис. 82).

image220

Рис. 82

3. Железнодорожные шпалы кладут на сыпучий грунт для уменьшения давления проходящих поездов и большей сохранности железнодорожного полотна (рис. 83).

Рис. 83

4. Девочка села на матрац, надутый воздухом (рис. 84).

image222

5. В стене пробивают углубление керном (рис. 85).

image223

6. На пластмассовую бутылку с маслом надавили (рис. 86).

7. Для разрушения доменных печей их заполняют водой и производят большой взрыв в одном месте, при этом разрушается вся печь (рис. 87).

image225

8. В нефтяной промышленности дня подъема нефти сжатый воздух компрессорами нагнетается в пространство над поверхностью нефти (рис. 88).

image226

9. В вареное яйцо попадает дробинка (рис. 89).

image227

10. В сырое яйцо попадает дробинка (см. рис. 89).

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите тело, на которое производится давление

2. Установите, является оно твердым, жидким, газообразным или сыпучим

3. Если оно твердое, выделите участок поверхности напротив того места, на которое давят

4. Если оно жидкое, газообразное или сыпучее, выделите точки всего тела

5. Найдите среди выделенных точек те, которые указаны в условии

Надавливают на сверло

Сверло — твердое тело

Заостренный край сверла

-

Сверло передает давление в точку А

Задание 55. Выделите столб жидкости, который оказывает давление на тело, в следующих ситуациях. Найдите его высоту.

1. Водолазы, работающие на дне водоема (рис. 90).

image228

2. Корабль затонул на глубине 2 км. Дно корабля зарылось в морской грунт на 0,5 м.

3. Железная скрепка упала на дно стакана с молоком.

4. Эхолотом, установленным на подводной лодке, определили, что расстояние до дна составляет 600 м, глубина моря в данном месте 2 км.

5. Фитиль опустили в керосиновую лампу так, что его нижний конец оказался на дне. Высота резервуара для керосина 10 см.

6. Резервуар в предыдущей ситуации заполнен керосином наполовину.

7. Золотая рыбка плывет в аквариуме глубиной 1 м на расстоянии 0,3 м от дна.

8. Водомерка скользит по поверхности воды.

9. Чугун варится в доменной печи, при этом выходное отверстие закрыто заглушкой. Высота печи 20 м.

10. В чашку налили воду доверху, не заметив, что в ней три мухи (рис. 91). Высота чашки 30 см.

image229

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Установите, соприкасается ли тело с жидкостью

2. Проведите через выбранную точку поверхности тела горизонталь 1

3. Выделите свободную поверхность жидкости 2

4. Найдите расстояние между этими линиями и сформулируйте ответ

Водолазы находятся в воде

Высота столба жидкости, действующего на водолазов, равна h = 17 м

Задание 56. Сравните давление жидкости на тела в следующих ситуациях.

1. Мальчик совершает кувырок в воде (правое и левое ухо).

2. Шарики жира в молоке поднимаются к поверхности (рис. 92).

image232

3. Подводная лодка изменила глубину погружения.

4. Больному приготовили стакан воды и стакан воздушного коктейля (дно и стенки стакана) (рис. 93).

image230

5. В бутылке «Пепси» всплывают пузырьки газа (рис. 94).

image231

6. Рыбка плавает в аквариуме (плавники) (рис. 95).

image233

7. Человек-амфибия, живущий в море, в поисках девушки оказался в реке.

8. Герой книги Ж. Кусто, находясь на глубине шесть футов, испытывал ритмическое усиление давления на барабанные перепонки, когда над ним проходили гребни и впадины волны.

9. До изобретения акваланга для работы человека под водой его опускали туда в водолазном колоколе. При опускании колокола воздух в нем сжимался под действием воды (рис. 96).

image234

10. Через пробоину в днище корабля хлынула вода. По мере погружения корабля скорость поступления воды увеличивалась.

11. Одинаковые пластмассовые бутылки заполнили маслом и молоком (дно бутылок).

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Две точки, указанные в ситуации

2. Найдите высочу столбов жидкости, которые оказывают давление на тела в этих точках

3. Какова плотность жидкости в указанных точках

4. Сделайте вывод

Правое и левое ухо

Если правое и левое ухо находятся на одном уровне, то на них оказывает давление один и тот же столб жидкости

Правое и левое ухо находятся в одной жидкости

Давление на правое и левое ухо одинаково, так как они находятся на одной глубине в одной жидкости

Задание 57. Рассчитайте давление жидкости и силу давления в ситуациях задания 55 и задачах № 86-90 из учебника.

Способ выполнения

Решение ситуация № 1

1. Найдите высоту столба жидкости (Л, м), который оказывает давление в выделенной точке

2. Найдите плотность жидкости (ρ, кг/м3)

3. Рассчитайте произведение ρgh

4. Найдите площадь поверхности тела и силу давления

5. Рассчитайте произведение ρS

Водолаз находится на глубине h = 17 м

Плотность морской воды

ρ = 1030 кг/м3

р = 175 кПа

Задание 58. Установите, являются ли сообщающимися следующие сосуды.

1. Чайник с большим носиком.

2. Вазы, представленные на выставке (рис. 97).

image235

3. Кашпо для комнатных растений (рис. 98).

image238

4. Черное и Средиземное моря.

5. В приборах часто используют изогнутые трубки разного диаметра, заполняемые какой-либо жидкостью (рис. 99).

image239

6. Сосуды в химической лабораторий (рис. 100).

image236

7. Водомерная трубка электрического чайника (рис. 101).

image240

8. В артезианский источник (рис. 102), который расположен в слое земли, легко пропускающем воду 1, вода поступает из горных водоемов 2, стекая вдоль водонепроницаемых слоев 3.

9. Бензин из бензобака переливается по трубке в канистру (рис. 103).

image241

10. Стакан, который предварительно заполнили водой до краев, опустили в сосуд с водой, перевернули вверх дном и частично вынули из воды (рис. 104).

image242

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите в сосудах части, не содержащие ответвлений

2. Установите, соединяются ли они между собой

3. Сделайте вывод

Основной сосуд чайника и носик соединены так, что жидкость может перетекать из одной части я фугую

Чайник — это два сообщающихся сосуда; основной объем и носик

Задание 59. Найдите среди указанных точек те, в которых давление одинаково.

1. Кофе налит в кофейник (рис. 105).

image243

2. Ртуть налили в изогнутую трубку, запаянную с одного конца (рис. 106).

image245

3. Для демонстрации диффузии учитель заливает раствор медного купороса в стакан с водой через воронку (рис. 107).

image246

4. В опыте Паскаля воду залили в бочку с трубкой (рис. 108).

image247

5. Бензин переливают из бензобака в канистру через шланг (см. рис. 103).

6. Стая рыб проходит систему шлюзов, двигаясь к месту нереста (рис. 109).

image244

7. Бак электронагревателя снабжен прозрачной трубкой для определения уровня воды в нем (рис. 110).

image248

8. В вазе, только что наполненной водопроводной водой, всплывают пузырьки воздуха (рис. 111).

image249

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите сообщающиеся сосуды

2. Установите, покоится ли жидкость, налитая в сосуды

3. Проведите горизонтали через указанные точки

4. Найдите точки, расположенные на одной горизонтали, и сделайте вывод

Кофейник и его носик

Жидкость не движется

Точки А и Б лежат на одной горизонтали, значит, давление здесь одинаково

Задание 60. Установите, является ли атмосферное давление причиной движения или покоя тел, в следующих ситуациях.

1. Шприцем набирают лекарство (рис. 112).

image250

2. Насосом откачивают воздух из-под колокола (рис. 113).

image253

3. В пипетку набирают лекарство (рис. 114).

image254

4. При открытии ворот шлюза вода начала движение (рис. 115).

image255

5. Чтобы набрать небольшое количество жидкости, в сосуд опускают трубку на необходимую глубину (рис. 116, а), затем зажимают верхнее отверстие трубки пальцем и вынимают ее из жидкости. При этом под действием Земли жидкость начинает движение вниз, образуя выпуклую поверхность у нижнего края трубки, но не выливается (рис. 116, б).

image256

6. Ливером по каплям доливают жидкость в сосуд (рис. 117), открывая и вновь закрывая верхний конец трубки:

7. Из колбы, плотно закрытой пробкой со стеклянной трубкой, откачали воздух. Затем колбу перевернули и опустили трубку в воду. В колбе образовался водяной фонтанчик (рис. 118).

image252

8. При вдохе в легкие человека попадает воздух.

9. В автоматической поилке вода выливается из бутылки, если ее уровень в сосуде ниже горлышка бутылки (рис. 119, а). Вытекание прекращается, когда вода в сосуде закроет горлышко бутылки (рис. 119, б).

image257

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Найдите участок тела, на который давит атмосфера

2. Выделите перемещающийся участок тела, не контактирующий с атмосферой

3. Установите, какое тело действует на этот участок

4. Установите, меньше ли атмосферного давление этого тела

5. Определите направление перемещения тела

6. Установите, совпадает ли это направление с направлением в область меньшего давления

7. Сделайте вывод

Атмосфера давит на поверхность лекарства в ампуле

Перемещается слой лекарства под поршнем

При движении под поршнем должно образовываться безвоздушное пространство, т. е. нет воздействия на этот слой

Лекарство движется за поршнем

Под поршнем меньше давление

Значит, движение лекарства обусловлено атмосферным давлением

Задание 61. Установите, является ли изменение атмосферного давления с высотой причиной следующих явлений,

1. При подъеме в самолете закладывает уши.

2. Стратостат после подъема раздулся.

3. Шарик раздулся под колоколом при откачивании воздуха.

4. Альпинист начал задыхаться.

5. Альпинистам, стоящим на вершине горы, «не хватало» воздуха.

6. В горном селении мяч раздулся, лежа на солнышке.

7. Учитель дал задание измерить атмосферное давление. Вася записал показания барометра и поднялся к другу, преодолев 12 этажей. Посмотрев на барометр, который усердно изучал Петя, он заметил: «По-моему, твой барометр испорчен, сейчас давление выше».

8. Замечено, что при движении на большой высоте сопротивление воздуха меньше.

9. Взрывы на шахтах нередко происходят примерно через сутки после прохождения глубоких антициклонов, давление воздуха в которых очень низкое. Это объясняется тем, что при понижении атмосферного давления газ более интенсивно выходит из угольного пласта.

10. У авиапассажиров из авторучек вытекают чернила.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите тело, с которым происходят изменения, и укажите эти изменения

2. Установите, какие тела действуют на это тело

3. Установите, как изменилась высота над уровнем моря

4. Определите, как изменилось атмосферное давление

5. Установите, какие изменения должны произойти с телом при таком изменении атмосферного давления

6. Сравните эти изменения с описанными в условии и сделайте вывод

Барабанная перепонка сильно прогибается

Атмосфера и воздух внутри черепа

При подъеме самолета высота над уровнем моря увеличивается, а атмосферное давление уменьшается

Барабанная перепонка должна прогнуться наружу, что и происходит

Значит, уши закладывает из-за уменьшения атмосферного давления

Задание 62. Установите, на сколько (в Па) отличается давление воздуха от нормального атмосферного, в следующих ситуациях.

1. В сводке погоды сообщили, что атмосферное давление 758 мм рт. ст.

2. Барометр показывал 750 мм рт. ст.

3. В антициклоне давление воздуха достигало 104 450 Па.

4. Над Кордильерами прошел циклон, давление в центре которого опускалось до 740 мм рт. ст.

Задание 63. Найдите значения величин, характеризующих покоящуюся жидкость в сообщающихся сосудах, в следующих задачах.

1. Футбольная камера соединена с вертикально расположенной стеклянной трубкой (рис. 120). В камере и трубке находится вода. На камеру положена дощечка, а на нее — гиря массой 5 кг. Высота столба воды в трубке 1 м. Определите площадь соприкосновения дощечки с камерой.

image258

2. В 1646 г. Паскалем был создан водяной барометр (рис. 121). Какой высоты h был столб воды в этом барометре при атмосферном давлении 760 мм рт. ст.?

image259

3. На какую предельную высоту можно поднять воду поршневым насосом (рис. 122) при нормальном атмосферном давлении?

image260

4. В изогнутую и запаянную с одного конца трубку налит спирт так, что h = 20 см. Найдите давление газа (смеси воздуха и паров спирта), расположенного над спиртом со стороны запаянного конца (рис. 123).

image261

5. Для измерения плотности водного раствора соли, используя линейку, учащиеся налили в сообщающиеся трубки раствор И воду так, как показано на рис. 124. Какое значение плотности раствора получили учащиеся?

image262

Задание 64. Установите, действует ли архимедова сила на тело, в следующих ситуациях. Изобразите ее.

1. Человек идет по улице.

2. Человек лежит на диване.

3. Кусочек картофеля, залитый доверху подсолнечным маслом, жарится на сковороде.

4. Дирижабль летит над землей.

5. Камень лежит на дне озера.

6. На Луне космонавт вышел «погулять».

7. Пятеро любителей острых ощущений летят на воздушном шаре.

8. Падают капли дождя.

9. Градина попала в канистру с бензином.

10. Карлсон ловив рыбку в аквариуме Малыша. Поплавок наполовину погрузившись в воду, не шевелился.

11. Огурец плавает в рассоле.

12. Космонавт находится в космическом корабле на околоземной орбите.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите жидкость (газ), с которой соприкасается тело

2. Установите, «омывается» ли тело снизу жидкостью или газом (полностью или частично)

3. Вели да, изобразите модель тела и постройте отрезок с началом в центре тела и направлением вертикально вверх

Человека окружает воздух

Есть участки поверхности тела, под которыми находится воздух

Задание 65. Сравните значение архимедовой силы в следующих ситуациях.

1. Кирпич и кусок железа одинаковой массы держат в воде.

2. При переходе корабля из моря в реку осадка корабля увеличивается.

3. Воздушный шар, оболочка которого сделана из тонкой резины, наполнен водородом. Поднимаясь над землей, шар раздувается.

4. Для подъема к поверхности водоема рыба раздувает пузырь.

5. Спортсмен, прыгнувший с вышки, входит в воду.

6. После того как спортсмен вошел в воду, он погружается и замедляет движение.

7. Упавшее в воду дерево через некоторое время тонет, пропитавшись водой.

8. Картофель, залитый маслом, не всплывает, а в соленой воде плавает.

9. Лежа на воде в обычном озере нельзя поднять руку, не окунувшись при этом. В соленом лимане можно читать газету, лежа на спине, и даже переворачивать страницы.

10. Поплавок плавает на поверхности воды, погруженный наполовину. При клеве поплавок полностью уходит под воду.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите тело, находящееся в жидкости или газе

2. Выделите два состояния тела

3. Сравните плотность окружающей среды (жидкости или газа)

4. Сравните объем погруженной части тела

5. Сделайте вывод

Кирпич и кусок железа

-

Тела находятся в воде, т. е. в среде с одинаковой плотностью

Объем кирпича больше, так как при одинаковой массе его плотность меньше

Архимедова сила, действующая на кирпич, больше архимедовой силы, действующей на кусок железа, так как объем кирпича больше, а архимедова сила пропорциональна объему погруженной части тела

Задание 66. Найдите выталкивающую силу, действующую на тело, в следующих ситуациях.

1. Человек, объем которого примерно 0,1 м3, идет по улице.

2. В трехлитровой банке с компотом плавает муха, объем которой примерно 60 мм3, а плотность 0,000001 кг/мм3.

3. Человек объемом ~ 0,1 м3 отдыхает, лежа на воде.

4. Подводная лодка вместимостью ~ 300 м3 легла на дно.

5. Огурец объемом 0,0015 м3 плавает в рассоле плотностью 1050 кг/м3.

6. Карлсон, ловя рыбку в аквариуме Малыша, опустил туда поплавок объемом 0,00001 м3, который наполовину погрузился в воду.

7. Дирижабль вместимостью 250 м3 поднялся в стратосферу.

8. Подводная лодка вместимостью ~ 300 м3 движется на глубине 1500 м в месте, где глубина океана составляет 2,5 км.

9. Особняк размерами 10 х 20 х 8 м стоит в Центре Москвы.

10. Для имитации состояния невесомости при подготовке к космическому полету космонавты выполняют работы, погрузившись в ванну с жидкостью, плотность которой ~ 1036 кг/м3.

11. Батисферу вместимостью 5 м3 опустили в море на глубину 1000 м.

12. Возможно, космонавт, объем которого в скафандре составляет ~ 0,3 м3, совершит выход из космического корабля на Венере, плотность атмосферы которой равна ~ 90 кг/м3 (g ≈ 8,8 Н/кг).

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Установите, действует ли на тело архимедова сила

2. Найдите объем погруженной части тела

3. Какова плотность жидкости или газа

4. Вычислите произведение ρgV. Запишите значение архимедовой силы FA

Человек окружен со всех сторон воздухом, значит действует архимедова сила FА

V = 0,1 м3

ρ = 1,29 кг/м3

FА = 1,29 · 10 · 0,1 кг·м3Н/кг·м3 = 1,29 Н

Задание 67. Установите, будет ли плавать тело, в следующих ситуациях.

1. В банку, где оставались капельки воды, налили керосин.

2. Для уничтожения болезнетворных бактерий картофель (плотность 1020 кг/м3) перед посадкой выдерживают в растворе медного купороса.

3. Сливочное масло, которое состоит в основном из хорошо, перемешанных воды и жиров, растопили. Средняя плотность жиров 945 кг/м3.

4. Из листа алюминиевой фольги сделали лодочку и опустили на воду.

5. Из листа алюминиевой фольги массой 10 г сделали лодочку вместимостью 20 см3 и опустили на воду.

6. При выполнении лабораторной работы ученик насыпал 4 г песка в пробирку массой 10 г и объемом 15 см3 закрыл ее пробкой массой 1 г и опустил в сосуд с водой.

7. Дирижабль накачали гелием.

8. Яйцо, средняя плотность которого 1095 кг/м3, бросили в подсоленную воду плотностью ~ 1020 кг/м3.:

9. При пропускании тока через раствор поваренной соли выделяются пузырьки хлора.

10. Горящий бензин запрещается тушить водой.

Способ выполнения

Решение ситуации № 1

1. Выделите тело, погруженное в жидкость или газ, и определите его среднюю плотность

2. Найдите плотность керосина

3. Сделайте вывод

Капли воды, плотность которой ρm = 1000 кг/м3

ρ = 800 кг/м3

Капли воды тонут в керосине, так как плотность воды больше плотности керосина

Задание 68. Объясните равновесие тел (или его нарушение) при действии на них архимедовой силы в следующих ситуациях.

1. К коромыслу весов подвешены два цилиндра одинаковой массы: свинцовый и алюминиевый. Весы находятся в равновесии. Если оба цилиндра одновременно погрузить в любую жидкость, равновесие нарушится.

2. На весах уравновешена бутылка, внутри которой находится сжатый воздух. Через пробку бутылки пропущена стеклянная трубка с краном, на наружном конце которой привязана оболочка резинового шара (рис. 125). Если часть воздуха перейдет в оболочку и раздует ее, равновесие весов нарушится.

image263

3. К коромыслу весов подвешены два одинаковых по вместимости алюминиевых цилиндра. Если один цилиндр погрузить в воду, а другой — в спирт, равновесие нарушится.

4. На весах уравновесили отливной сосуд с водой (рис. 126, а). В воду опустили деревянный брусок. Равновесие весов сначала нарушилось. Но когда вся вода, вытесненная плавающим бруском, вытекла из сосуда, равновесие восстановилось (рис. 126, б).

image264

5. Три бруска одинакового объема, сделанные из пробки, льда и дерева, плавают на поверхности воды. Больше всего погружен в воду ледяной брусок, меньше всего — пробковый.

6. На весах уравновешен легкий стеклянный шар. Если поместить весы под колокол воздушного насоса и откачать воздух, то равновесие весов нарушится (рис. 127).

image265

Задание 69. Найдите значение величин, описывающих состояние равновесия тела под действием покоящихся жидкостей и газов, в следующих задачах.

1. Сила тяжести, действующая на судно, составляет 100 000 кН. Какой объем воды вытесняет это судно?

2. Плот, плывущий по реке, имеет площадь 8 м2. После того как на него поместили груз, его осадка увеличилась на 20 см. Каков вес помещенного на плот груза?

3. В пруд опущен камень объемом 115 см3 и массой 300 г. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать этот камень под водой?

4. Поплавок изготовлен из древесины, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды. Как будет располагаться поплавок в воде?

5. Кусок угля прикреплен к крючку динамометра и опущен сначала в воду, а потом в керосин. В воде его вес оказался равным 10 Н, а в керосине 12,5 Н. Найдите платность угля.

6. Цепь выдерживает нагрузку 70 кН. Можно ли на этой цепи удержать под водой гранитную плиту объемом 4 м3?

7. Пробковый спасательный круг имеет массу 4 кг. Определите вес груза, который может удержать этот круг в пресной воде.

8. Золотая корона царя Гиерона в воздухе весит 20 Н, а в воде 18,75 Н. Вычислите плотность вещества короны.

9. Воздушный шар имеет объем 1600 м3. Шар заполнен гелием. Снаряжение воздушного шара (оболочка, сетка, корзина) весит 4500 Н. Какой груз может поднять шар на высоту, где плотность воздуха равна 1,0 кг/м3?





загрузка...
загрузка...