Bài giảng môn học Vật lý lớp 8 - Tiết 11: Bình thông nhau – máy nén thuỷ lực

Ngày dạy: 10/11/2012 Dạy bự lớp 8A Tiết 11 Bình thông nhau – máy nén thuỷ lực I/ Mục tiêu. 1. Kiến thức - Nờu được cỏc mặt thoỏng trong bỡnh thụng nhau chứa cựng một chất lỏng đứng yờn thỡ ở cựng độ cao. - Mụ tả được cấu tạo của mỏy nộn thủy lực và nờu được nguyờn tắc hoạt động của mỏy. - Nêu được nguyên tắc bình thông nhau và dùng nó để giải thích một số hiện tượng thường gặp. 2- Kĩ năng: Quan sát hiện tượng thí nghiệm rút ra nhận xét. Vận dụng được cụng thức p = dh đối với ỏp suất trong lũng chất lỏng. 3. Thỏi độ: Biết ứng dụng kiến thức đó học vào trong cuộc sống. II. Chuẩn bị 1. Chuẩn bị của GV * Mỗi nhóm HS - Một bình thông nhau có thể thay bằng ống cao su nhựa trong. - Một bình chứa nước, cốc múc, giẻ khô sạch. 2. Chuẩn bị của HS Xem trước bài ở nhà III. hoạt động dạy học: 1. Ổn định tỡnh hỡnh lớp: (1’) Kiểm diện sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ: (5’) HS1: Phân biệt áp suất chất lỏng và áp suất chất rắn? HS2: Làm bài tập 8.4 Trả lời HS1: Chất rắn gây áp suất theo 1 phương của áp lực, chất lỏng gây áp suất theo mọi phương Công thức tính áp suất chất rắn: p = F/S Công thức tính áp suất chất lỏng: p= d.h. HS2: tàu ngầm đang nổi lờn (Vỡ: trong cựng một chất lỏng mà, P1 = 2,02 .106 N/m2 > P2 = 0,86 .106 N/m2 nờn h1 > h2) 3. Giảng bài mới * Giới thiệu bài mới So sánh pA, pB, pC ? Giải thích ? đ Nhận xét: Trong cùng chất lỏng đứng yên áp suất tại các điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang có độ lớn như nhau. Đây là 1 đặc điểm rất quan trọng của áp suất chất lỏng được ứng dụng nhiều trong khoa học và đời sống. Bài hôm nay ta sẽ n/c về 1 số ưúng dụng của nó. 2/ Bài mới s S F f A B Hỡnh vẽ HĐ1: Bình thông nhau - GV giói thiêu cấu tạo bình thông nhau - Yêu cầu HS đọc C5, nêu dự đoán của mình. - GV gợi ý : Lớp nước ở đáy bình D sẽ chuyển động khi nước chuyển động. Vậy lớp nước D chịu áp suất nào ? - Có thể gợi ý HS so sánh pA và pB bằng phương pháp khác. Ví dụ: - Tương tự yêu cầu HS trung bình, yếu chứng minh trường hợp (b) để pB >pA đ nước chảy từ B sang A. - Tương tự yêu cầu HS yếu chứng minh trường hợp (c) hB = hA đ pB = pA nước đứng yên. - Yêu cầu HS làm thí nghiệm 3 lần đ Nhận xét kết quả. - Vậy Có nhận xét gì về mực chất lỏng trong các nhánh của bình thông nhau ? - Hãy kể tên 1 số bình thông mà em biết ? - Yêu cầu HS trả lời C8 Yêu cầu HS trả lời C9 - GV hướng dẫn HS trả lời câu C8, C 9. ấm và vòi hoạt động dựa trên nguyên tắc nào ? - Yêu cầu HS trung bình giải thích tại sao bình (b) chứa được ít nước. - C9. Có một số dụng cụ chứa chất lỏng trong bình kín không nhìn được mực nước bên trongđ Quan sát mực nước phải làm như thế nào ? Giải thích trên hình vẽ. - Chất lỏng gây ra áp suất có gì khác với chất rắn ? HĐ2 : Máy nén thuỷ lực *GV Giới thiệu : Ngoài các đặc điểm trên, chất lỏng nếu được chứa trong bình kín có khả năng truyền áp suất truyền nguyên ven áp suất bên ngoài tác dụng vào. Đặc điểm này được dùng trong các máy dùng chất lỏng. Vậy máy dùng chất lỏng có cấu tạo như thế nào ? _ Dùng máy này có tác dụng gì ? F/f = S/s - Pittông lớn có diện tích hơn pittông nhỏ bao nhiêu lần thì lức tác dụng lên pittông lớn lớn hơn lực tác dụng lên pittông nhỏ bấy nhiêu lần - ứng dụng máy dùng chất lỏng làm kích nâng ô tô, máy ép vừng, lạc... I. Bình thông nhau: 1. Giới thiệu : Bình thông nhau là bình gồm có hai hoặc ba nhánh. 2.Thí nghiệm: Đổ nước vào một nhánh của bình thông nhau: hA > hB pA>pB Nước chảy từ A sang B Trường hợp b : hB > hA pB > pA đ Nước chảy từ B sang A Kết quả : hA = hB đ Chất lỏng đứng yên. 3- Kết luận : Trong bình thông nhau chứa cùng 1 chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn luôn có cùng một độ cao. II. Máy nén thuỷ lực 1.Cấu tạo: Máy dùng chất lỏng có 2 nhánh được nối thông với nhau, trong có chứa chất lỏng (Hv). - ở mỗi nhánh có nắp đậy là pitông, có diện tích khác nhau. 2. Hoạt động - Khi tác dụng lực f lên pittông nhỏà gây ra áp p . áp suất này được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn tới pittông lớn gây nên lực nâng F lên pittông lớn - Pittông lớn có diện tích hơn pittông nhỏ bao nhiêu lần thì lức tác dụng lên pittông lớn lớn hơn lực tác dụng lên pittông nhỏ bấy nhiêu lần .A hA hB .B 3/ Củng cố 4. hướng dẫn học ở nhà Dặn dũ HS chuẩn bị tiết học tiếp theo: ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN và làm Bài tập SBT 8.2, 8.3, 8.5. Ngày soạn: 11/11/2012 Ngày dạy: 14/11/2012 8A ( Thao giảng chuyển dạy sau tiết 13) Tiờt 12 ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN I/ Mục tiờu: Kiến thức: Giải thớch được sự tồn tại của lớp khớ quyển và ỏp suất khớ quyển và lấy được một số thớ dụ về sự tồn tại của ỏp suất khớ quyển, giải thớch được cỏc hiện tượng này Kĩ năng: Biết suy luận, lập luận từ cỏc hiện tượng thực tế và kiến thức để giải thớch sự tồn tại của ỏp suất khớ quyển . Thỏi độ: Ổn định, tập trung, phỏt triển tư duy trong học tập II/ Chuẩn bị: Giỏo viờn: Một ống thủy tinh dài 10-15cm, tiết diện 2-3 mm, một cốc nước. Học sinh: Nghiờn cứu kỹ SGK III/ Pương phỏp: Thực nghiệm kết hợp với thảo luận, vấn đỏp IV/ Tổ chức hoạt động DẠY-HỌC: GV: Viết cụng thức tớnh ỏp suất chất lỏng, Nờu ý nghĩa, đơn vị từng đại lượng trong cụng thức? HS trả lời Sự chuẩn bị của hs cho bài mới. Tỡnh huống bài mới: Giỏo viờn làm TN như hỡnh 9.1 SGK Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA GV -HS NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG 1: Tỡm hiểu sự tồn tại của ỏp suất khớ quyển. GV: Cho 1 hs đứng lờn đọc phần thụng bỏo ở sgk HS: Thực hiện GV: Vỡ sao khụng khớ lại cú ỏp suất? Áp suất này gọi là gỡ? HS: Vỡ khụng khớ cú trọng lượng nờn cú ỏp suất tỏc dụng lờn mọi vật, Áp suất này là ỏp suất khớ quyển. GV: Làm TN như hỡnh 9.2 HS: Quan sỏt GV: Em hóy giải thớch tại sao? HS: Vỡ khi hỳt hết khụng khớ trong hộp ra thỡ ỏp suất khớ quyển ở ngoài lớn hơn trong hộp nờn vỏ hộp bẹp lại. GV: Làm TN2: HS: Quan sỏt GV: Nước cú chảy ra ngoài khụng? Tại sao? HS: Nước khụng chảy được ra ngoài vỡ ỏp suất khớ quyển cõn bằng với trọng lượng cột nước. GV: Nếu bỏ ngún tay bịt ra thỡ nước cú chảy ra ngoài khụng? Tại sao? HS: Nước chảy ra vỡ .... GV: Cho HS đọc TN3 SGK. HS: Đọc và thảo luận 2 phỳt GV: Em hóy giải thớch tại sao vậy? HS: Trả lời GV: Chấn chỉnh và cho HS ghi vào vở. GV: Yờu cầu học sinh lấy một số thớ dụ chứng tỏ sự tồn tại của ỏp suất khớ quyển HS: Lấy thờm thớ dụ và giải thớch hiện tượng này HOẠT ĐỘNG 2: Vận dụng: GV: Em hóy giải thớch hiện tượng nờu ra ở đầu bài? HS: Nước khụng chảy xuống được là vỡ ỏp suất khớ quyển lớn hơn trọng lượng cột nước GV: Hóy nờu vớ dụ chứng tỏ sự tồn tại ỏp suất khớ quyển? HS: Trả lời I/ Sự tồn tại của ỏp suất khớquyển: Trỏi đất và mọi vật trờn trỏi đất đều chịu tỏc dụng của ỏp suất khớ quyển C1: Khi hỳt hết khụng khớ trong bỡnh ra thỡ ỏp suất khớ quyển ở ngoài lớn hơn trong hộp nờn nú làm vỏ bẹp lại. C2: Nước khụng chảy ra vỡ ỏp suất cột nước cõn bằng với ỏp suất khớ quyển . C3: C4: Vỡ khụng khớ trong quả cầu lỳc này khụng cú (chõn khụng) nờn ỏp suất rất bộ . Áp suất khớ quyển ộp 2 bỏnh cầu chặt lại. II/ Vận dụng: C8: Nước khụng chảy xuống được vỡ ỏp suất khớ quyển lớn hơn trọng lượng cột nước. HOẠT ĐỘNG 4: Củng cố hướng dẫn tự học: 1 Củng cố: GV: Đưa ra dụng cụ thớ nghiệm, làm TN và cho HS giải thớch hiện tượng. Làm BT 9.1 SBT 2. Hướng dẫn tự học: Học thuộc ghi nhớ SGK Làm bài tập SBT Ngày: 11/11/2012 Ngày dạy: 12/11/2012 8A Tiết 13 BÀI TẬP- KIỂM TRA 15 PHÚT I. Mục tiờu: Hệ thống kiến thức về: Áp suất- Áp suất chất lỏng- Bỡnh thụng nhau- Mỏy nộn thủy lực, từ đú rốn luyện kĩ năng làm bài tập phần này. II. Chuẩn bị: Hệ thống bài tập III. Nội dung dạy – học HĐ1 Kiểm tra 15 phỳt Cõu 1: Áp suất: Nờu định nghĩa, viết cụng thức, núi rừ tờn đơn vị cỏc đại lượng Cõu 2: Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào những yếu tố nào? Cõu 3: Nờu cấu tạo và nguyờn tắc hoạt đọng của mỏy nộn thủy lực. HĐ2 Bài tập ( 25 phỳt ) Bài 1: Cửa van của một cỏi đập nước của một nhà mỏy thủy điện cỏch mặt đập 70m. Tớnh ỏp suất tỏc dụng lờn cửa van khi: a/ Mặt nước của hồ chứa nước cỏch mặt đập 20m b/ Mặt nước của hồ chứa ngang với mặt đập. Cho TLR của nước là 10000N/m3. Bài 2: Một cốc đựng hũn sỏi cú khối lượng msỏi = 48 g, khối lượng riờng là Dsỏi= .103 kg/m3. Thả cốc này vào bỡnh hỡnh trụ chứa chất lỏng cú khối lượng riờng là D0 = 800 kg/m3 thỡ thấy độ cao cột chất lỏng trong bỡnh là H = 20 cm. Lấy hũn sỏi ra khỏi cốc (vẫn thả cốc ở trong bỡnh) rồi thả vào bỡnh thỡ mực nước trong bỡnh lỳc này là h. Cho tiết diờn đỏy của bỡnh là S= 40 cm2 và hũn sỏi khụng ngấm nước. Hóy tớnh h = ? Giải: Hỡnh vẽ H Lỳc đầu (Hỡnh vẽ 1) ta cú: Pcốc + Psỏi = FA = Vchỡm.D0.g (1). Lỳc sau ta cú: Pcốc = FA’ = V’chỡm. D0.g. (2). Lấy (1) trừ cho (2) ta được: Psỏi = (Vchỡm – V’chỡm).D0.g Vchỡm – V’chỡm = (3). Lấy g = 10m/s2. Thay vào (3) ta được: Vchỡm – V’chỡm = 6.10-4 (m3). Khi chưa thả hũn sỏi vào bỡnh thỡ mực nước trong bỡnh giảm 1 lượng: h1 = = = 1,5 (cm). Tiếp theo khi thả hũn sỏi vào bỡnh thỡ mực nước trong bỡnh lại dõng lờn một đoạn là: h2 = = = 0,6 (cm). Do vậy khi lấy hũn sỏi ra khỏi cốc và thả vào bỡnh thỡ mực nước trong bỡnh sẽ là: h = H – h1 + h2 = 20–1,5+0,6 = 19,1cm. Bài 3: Hai bỡnh hỡnh trụ cú tiết diện lần lượt là 25cm² và 15cm² được nối với nhau bằng một ống nhỏ cú tiết diện khụng đỏng kể. Ban đầu khúa đúng lại, bỡnh lớn đựng nước và bỡnh nhỏ đựng dầu cú trọng lượng riờng lần lượt là 10000N/m³ và 12000N/m³. Chỳng cú cựng độ cao là 60cm. a. Tỡm độ chờnh lệch giữa hai mực nước và dầu trong hai bỡnh khi mở khúa K. b. Ta phải tiếp tục đổ vào bỡnh nhỏ một lượng chất lỏng khụng hũa tan cú trọng lượng riờng là 8000N/m³ cho đến khi hai mặt thoỏng của chất lỏng ở hai bỡnh đều ngang nhau. Tớnh độ cao chất lỏng đổ thờm đú ? Giải: a. Ta chọn hai điểm A và B như hỡnh vẽ. Do chất lỏng ở hai ống cú độ cao như nhan mà dầu cú trọng lượng riờng lớn hơn trọng lượng riờng của nước cho nờn sau khi mở khúa K thỡ dầu trong nhỏnh nhỏ sẽ chảy sang nhỏnh lớn để ỏp suất tỏc dụng lờn hai đỏy là như nhau. Ta chọn hai điểm A và B như hỡnh vẽ. Do A và B cựng nằm trờn cựng mặt phẳng nằm ngang cho nờn: = = A B (2) (1) 7200 - 12000 = 6000 = 10 cm. b. Giả sử khi đổ một cột chất lỏng thứ 3 cao vào nhỏnh trỏi thỡ mực chất lỏng ở hai nhỏnh bằng nhau. Ta chọn bốn điểm A, B, C, D như hỡnh vẽ. Ta cú : = = = A B C D (2) (1) == (1) Ta lại cú: Thể tớch chất lỏng đó đổ thờm vào là: == (cm3) Mặt khỏc thỡ == (cm³) = = (2) Mà = 0,6 = 0,6 == (3) Từ (2) và (3) = =. (4) Thế (4) vào (1) ta cú: == = 0,3 m = 30 cm. Vậy cần đổ vào nhỏnh trỏi chất lỏng thứ 3 cú độ cao 30 cm để mực chất lỏng ở hai nhỏnh cao bằng nhau. IV. Củng cố: Yờu cầu HS về xem lại bài và làm bài tập trong SBT. Ngày soạn: 18/11/2012 Ngày dạy: 22/11/2012 8A Tuần 14 Tiết 14 LỰC ĐẨY ÁCSIMẫT I/ Mục tiờu: Kiến thức: Nờu được hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của lực đẩy Ácsimột và biết được cụng thức tớnh lực đẩy ỏcsimột. Kĩ năng: Giải thớch được một số hiện tượng cú liờn quan. Thỏi độ: Tớch cực học tập, quan sỏt thớ nghiệm. II/ Chuẩn bị: Giỏo viờn: Chuẩn bị TN hỡnh 10.2 và hỡnh 10.3 SGK. Học sinh: Nghiờn cứu kĩ SGK III/ Pương phỏp: Thực nghiệm kết hợp với thảo luận, vấn đỏp IV/ Tổ chức hoạt động DẠY-HỌC: Ổn định lớp Kiểm tra sự chuẩn bị của hs cho bài mới Tỡnh huống bài mới: Giỏo viờn lấy tỡnh huống như nờu ở SGK. Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA GV -HS NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG 1: Tỡm hiểu lực tỏc dụng lờn một vật khi nhỳng chỡm rong chất lỏng. GV: Làm TN như hỡnh 10.2 SGK HS: Quan sỏt GV: Kết quả P1 < P chứng tỏ điều gỡ? HS: Chứng tỏ cú 1 lực tỏc dụng lờn vật từ dưới lờn GV: Cho HS điền vào phần kết luận ở SGK HS: Dưới lờn GV: Giảng cho HS biết về nhà bỏc học Acsimột. HOẠT ĐỘNG 2: Tỡm hiểu độ lớn của lực đẩy Acsimột GV: Cho HS đọc phần dự đoỏnở SGK HS: thực hiện GV: Vậy dự đoỏn về lực đẩy acsimets như thế nào? HS: Nờu ở SGK GV: Làm TN để chứng minh dự đoỏn đú. HS: Quan sỏt GV: Hóy cho biết cụng thức tớnh lực đẩy acsimet. HS: Fa = d.v GV: Em hóy cho biết ý nghĩa và đơn vị từng đại lượng trong cụng thức. HS: trả lời HOẠT ĐỘNG 3: Tỡm hiểu bước vận dụng: GV: Hóy giải thớch hiện tượng nờu ra ở đầu bài? HS: trả lời GV: Một thỏi nhụm và 1 thỏi thộp cú thể tớch bằng nhau được nhỳng trong 1 chất lỏng hỏi thỏi nào chịu lực đẩy lớn hơn? HS: Bằng nhau. GV: Hai thỏi đồng cú thể tớch bằng nhau, một thỏi nhỳng vào nước, một thỏi nhỳng vào dầu hỏi thỏi nào chịu lực đẩy lớn hơn? HS: Thỏi nhỳng vào nước I/ Tỏc dụng của chất lỏng lờn một vật đặt trong nú. Một vật nhỳng trong chất lỏng bị chất lỏng tỏc dụng 1 lực đẩy hướng từ dưới lờn. II/ Độ lớn của lực dẩy Ácsimột: Dự đoỏn: Độ lớn của lực đẩy lờn vật nhỳng trong chất lỏng bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Thớ nghiệm (SGK) Cụng thức tớnh lực đẩy ỏcsimột: Trong đú: Fa: Lực đẩy Acsimột (N) d: Trọng lượng riờng của chất lỏng (N/m2) V: Thể tớch chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3) III/ Vận dụng C4: Khi gàu cũn ở dưới nước do lực đẩu của nước nờn ta cảm giỏc nhẹ hơn. C5: Lực đẩy Ácsimột tỏc dụng lờn 2 thỏi bằng nhau. C6: Thỏi nhỳng vào dầu cú lưự đẩy yếu hơn Fa = d . V HOẠT ĐỘNG 4: Củng cố - hướng dẫn tự học. Củng cố: Hệ thống lại những kiến thức mà HS vừa học Hướng dẫn HS làm BT 10.1 SBT Hướng dẫn tự học: Bài vừa học: Học thuộc cụng thức tớnh lực đẩy ỏcsimột Làm BT 10.2 ; 10.3; 10.4; 10.5 SBT. Bài sắp học: “ Thực hành: Nghiệm lại lực đẩy ỏcsimột” Cỏc em cần xem kĩ nội dung thực hành để hụm sau ta học tốt hơn.