Giáo án Vật lý khối 8 tiết 8 + 9: Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau

Ngày soạn: 6/10/2012. Ngày giảng:11/10/2012. Tiết8: Bµi 8: Áp suất chất lỏng - bình thông nhau I.Mục tiêu : *KT:-HS mô tả được hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của áp suất chất lỏng. Nêu được áp suất có cùng trị số tại các điểm ở cùng một độ cao trong lòng một chất lỏng. *KN:-HS vận dụng được công thức p = dh đối với áp suất trong lòng chất lỏng. * Thái độ: Cẩn thận, chính xác,hợp tác nhóm. II .Đồ dùng dạy học. - GV: bình chứa nước, ca múc. Mỗi nhóm hs: gồm 1bình thuỷ tinh có đĩa Đ tách dời làm đáy, 1 bình trụ có đáyD và 2 lỗ A, B ở thành bịt màng cao su mỏng, 1 bình trong chứa nước. - HS: III,Tổ chức giờ học. HĐ GV HĐ HS *Khởi động.KiÓm tra 15’ C©u 1:Áp lực là gì?áp suất là gì? viết công thức tính áp suất? C©u 2:Nói một người tác dụng lên mặt bàn một áp suất 1,7.104 N/m2. Em hiểu ý nghĩa con số đó như nào? -GV thu bµi NX. -GV:ĐVĐ : Tµu ngÇm lµ lo¹i tµu cã thÓ ch¹y ngÇm dưíi mÆt nưíc, vá cña tµu ®ưîc lµm b»ng thÐp dµy v÷ng ch¾c chÞu ®ưîc ¸p suÊt lín. T¹i sao vá cña tµu ph¶i lµm b»ng thÐp dµy chÞu ®îc ¸p suÊt lín? ->Vào bài mới Hoạt động 1: t×m hiÓu sự tån tại của áp suất trong lòng chất lỏng.(13’). -Mục tiêu:HS mô tả được hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của áp suất chất lỏng. -Đồ dùng dạy học.GV chuẩn bị cho mỗi nhóm hs: gồm 1bình thuỷ tinh có đĩa Đ tách dời làm đáy, 1 bình trụ có đáyD và 2 lỗ A, B ở thành bịt màng cao su mỏng, 1 bình trong chứa nước. -Cách tiến hành: +Bước 1:(HĐ cá nhân). -GV ĐVĐ nh­ SGK : Khi ®Æt vËt r¾n ... Cßn khi đổ chất lỏng vào trongbình th× chất lỏng cã gây áp suất lên bình không? NÕu cã th× ¸p suất này có giống áp suất của chất r¾n không? -GVgiới thiệu dụng cụ TN yc hs quan sát -GV: h·y dù ®o¸n hiÖn t­îng g× x¶y ra víi mµng cao su khi đổ nước vào bình? +Bước 2:(HĐ nhóm). -GV yªu cÇu HS hoạt động nhóm lµm TN rót ra kq vµ tr¶ lêi C1 vµ C2 (7’). +GV gäi ®¹i diÖn 2 nhãm tr¶ lêi. +GV nhËn xÐt vµ chèt l¹i kq * GV chốt: áp suất chất lỏng gây ra theo mọi phương cả ở đáy bình và thành bình. ĐVĐ: chất lỏng có áp suất lên vật đặt trong lòng nó hay không? TN 2. -GV giíi thiÖu dông cô: bình thuỷ tinh hình trụ, dĩa D tách rời làm đáy, dùng tay kéo dây buộc dĩa D => ®ĩa D đËy kín đáy ống. tại sao D không rơi xuống. - GV: Nếu buông tay ra => hiện tượng gì xảy ra? - GV: Khi nhÊn b×nh vµo s©u trong n­íc råi bu«ng tay ra, hiện tượng gì xảy ra? -GV: Yêu cầu HS hoạt động nhóm lµm TN C3 vµ tr¶ lêi C3 (7’). -GV: Qua TN 1, TN2 h·y t×m tõ thÝch hîp ®iÒn vµo KL. +GV treo b¶ng phô, 1 hs lªn b¶ng ®iÒn c¸c hs kh¸c tù ®iÒn bót ch× vµo SGK. +Gäi hs nhËn xÐt, -Kết luận:GV chuÈn x¸c, gäi 1hs ®äc KL hoµn chØnh . *BVMT: Tr­íc ®©y ng­êi ta th­êng sö dông chÊt næ ®Ó ®¸nh b¾t c¸.V× chÊt æ nµy g©y ra ¸p suÊt rÊt lín,¸p suÊt nµy l¹i truyÒn theo mäi ph­¬ng nªn theo c¸c em cã ¶nh h­ëng g× ®Õn c¸c sinh vËt,vµ m«i tr­êng sinh th¸i kh«ng? ?Chóng ta cÇn cã biÖn ph¸p g× ®Ó ng¨n chÆn hiÖn t­îng trªn? * Hoạt động 2: Tìm hiểu công thức tính áp suất chất lỏng.(8’) -Mục tiêu: . Nêu được áp suất có cùng trị số tại các điểm ở cùng một độ cao trong lòng một chất lỏng. Biết công thức tính áp suất trong lòng chất lỏng. -Đồ dùng dạy học:Bảng phụ. -Cách tiến hành: +GV: Treo bảng phụ (HVẽ) * khối chất lỏng hình trụ có: Diện tích đáy: S Chiều cao: h h Áp suất ở đáy cộtchất lỏng là : p -C/M CT: p= d.h - GV HD ®Ó hs tù CM. Từ CT bài trước p=. ?Lực nào gây ra áp suất ở đáy bình ?Tính trọng lượng p thông qua d và V. -GV: Chèt: ta ®· cm ®­îc ct tÝnh ¸p suÊt chÊt láng (2) -GV: Gi¶i thÝch c¸c ®¹i l­îng cã trong CT? -GV TB : Công thức (2) áp dụng cho một điểm bất kì trong lòng chất lỏng. +VD: Cho 3 điểm A, B, C trong lòng chất lỏng (HV sẵn). So sánh áp suất giữa 3 điểm này ? ? Em có nhận xét gì về áp suấtcủa các điểm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong lòng chất lỏng? *GV chốt: Áp suất tại những điểm trên cùng mÆt phẳng nằm ngang trong lòng chất lỏng có độ lớn bằng nhau. -Kết luận:GV nhắc lại CT tính áp suất,Công thức này áp dụng cho một điểm bất kì trong lòng chất lỏng.T¹i c¸c ®iÓm cã cïng ®é s©u th× ¸p suÊt cã ®é lín nh­ nhau. * Hoạt động 3:Làm bài tập vận dụng(7’) -Mục tiêu: HS vận dụng được công thức p = dh đối với áp suất trong lòng chất lỏng. -Đồ dùng dạy học: -Cách tiến hành: HĐ cá nhân. +GV chốt: kiến thức cơ bản của bài, yêu cầu HS đọc ghi nhớ. -YC hs H§ c¸ nh©n tr¶ lêi C6 :Tại sao người thợ lặn phải mặc bộ áolặn chịu được áp suất lớn? - Yêu cầu HS đọc và ghi tóm tắt C7: -1 hs đọc và tóm tắt C7 -GV ycÇu 1 hs lªn b¶ng gi¶i, c¸c hs kh¸c tù gi¶i ra nh¸p *Tổng kết và hướng dẫn về nhà(2’). +Tổng kết: -GV chốt: kiến thức cơ bản của bài, yêu cầu HS đọc ghi nhớ. *.Hướng dẫn về nhà: -Học thuộc ghi nhớ ( SGK- 31) -Tìm hiểu có thể em chưa biết. -Làm bài tập từ 8-1 đến 8-4(SBT-14). -chuẩn bị tiếp phần III: Bình thông nhau. -HS lµm bµi kiểm tra trả lời câu hỏi. C©u 1: (6 ®iÓm) +Áp lực là lực ép có phương vuông góc với diện tích bị ép. (2 ®iÓm) +Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực trên 1 đơn vị diện tích bị ép. (2 ®iÓm) P= F/S (2 ®iÓm) C©u 2:- Nói một người tác dụng lên mặt bàn một áp suất 1,7.104 N/m2. Nghĩa là ng­êi ®ã tác dụng một áp lực 1,7.104 N trên 1 m2 diện tích bị ép. (4 ®iÓm) I,Sự tån tại của áp suất trong lòng chất lỏng. +HS quan sát và nhận xét màng cao su lỗ A,B,C ( màng phẳng hay hơi lõm) +HS: dù đoán: màng cao su phồng ra khi ®æ n­íc vµo b×nh. 1, Thí nghiệm 1: H×nh 8.3 -HS hoạt động nhóm lµm TN KQ: Màng phồng ra. +®¹i diÖn 2 nhãm tr¶ lêi. C1: Chứng tỏ áp suất gây lên đáy bình, thành bình C2: chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương 2, Thí nghiệm 2:H×nh 8.4 - Quan sát, dù đoán: D không rơi xuống vì lực -HS: D rơi xuống -HS: Dự đoán D vÉn kh«ng rêi ®¸y -HS: HĐ nhóm lµm TN C3 : kết quả D không rơi khỏi ®áy ống vµ tr¶ lêi C3 C3 : Chứng tỏ: chất lỏng gây ¸p suÊt theo mọi phương lên các vật ở trong lòng nó. 3, Kết luận C4: (1): đáy bình (2): thành bình (3): trong lòng -HS đọc kết luận. -HS:D­íi t/® cña ¸p suÊt ®ã hÇu hÕt c¸c sinh vËt ®Òu bÞ chÕt.Do vËy viÖc ®¸nh b¾t c¸ b»ng chÊt næ g©y ra t¸c dông huû diÖt sinh vËt ,g©y « nhiÔm m«i tr­êng sinh th¸i. -HS:+Tuyªn truyÒn ng­ d©n kh«ng sö dông chÊt næ ®Ó ®¸nh b¾t c¸. +Cã biÖn ph¸p ng¨n chÆn hµnh vi ®¸nh b¾t c¸ nµy. II, Công thức tính áp suất chất lỏng -HS: p= * Công thức : p = d.h (2) p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (pa) d: Trọng lượng riêng của chất lỏng(N/m3) h: chiều cao của cột chất lỏng (m) (®é s©u so víi mÆt tho¸ng) +VD: Cho 3 điểm A, B, C trong lòng chất lỏng (HV sẵn). So sánh áp suất giữa 3 điểm này ? -HS: pA = pB , vì độ sâu của điểmA, B so với mặt thoáng là như nhau. +pA< pC, vì độ sâu của điểm A nhỏ hơn độ sâu của điểmC so với mặt thoáng. -HS: Có độ lớn như nhau *NhËn xÐt: T¹i c¸c ®iÓm cã cïng ®é s©u th× ¸p suÊt cã ®é lín nh­ nhau. *Ghi nhí: (SGK- 31) VI. Vận dụng -hs làm việc c¸ nh©n tr¶ lêi C6 C6: Khi lặn sâu áp suất chất lỏng tác dụng lên người lên tới hàng ngàn N/m2,nếu kh«ng mặc áo lặn thì người kh«ng chịu được áp suất này. C7: h1 = 1,2m h2 =1,2m - 0,4m = 0,8m d =10000 N/m3 Giải Áp suất của nước lên đáy thùng là: p1 = d.h1 =104.1,2 = 12000 N/m2 Áp suất của nước tác dụng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m là: p2 = d.h2 = 104. 0,8 = 8000 N/m2 - HS đọc lại ghi nhớ. Ngày soạn: 15/10/2012. Ngày giảng:18/10/2012. Tiết 9: Bµi 8: (Tiếp) Bình thông nhau- Máy nén thuỷ lực. I.Mục tiêu : *KT:-HS nêu được các mặt thoáng trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên thì ở cùng độ cao. Mô tả được cấu tạo của máy nén thủy lực và nêu được nguyên tắc hoạt động của máy này là truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất tới mọi nơi trong chất lỏng. *KN:-HS biết dùng nguyên tắc b×nh th«ng nhau để giải thích một số hiện tượng thường gặp. -Biết quan sát hiện tượng, suy luận rút ra nhận xét. * Thái độ: Cẩn thận, chính xác,hợp tác nhóm. II .Đồ dùng dạy học. - GV: Bình thông nhau, bình chứa nước, ca múc, tranh máy nen thuỷ lực. - HS: III,Tổ chức giờ học. HĐ GV HĐ HS *Khởi động.(7’) -GV chiếu câu hỏi kiểm tra Tr3 lên bảng và nêu câu hỏi. Gọi 1 HS lên bảng trả lời. ?Nêu kết luận về sự tån tại của áp suất trong lòng chất lỏng?Viết cônh thức tính áp suất chất lỏng? -GV hỏi thêm:Nêu sự khácNêu sự khác nhau giữa áp suất chất rắn và áp suất chất lỏng? -Gọi 1 HS NX, -GV NX,cho điểm HS. -GV:ĐVĐ .Tại sao người ta thường làm miệng vòi ấm cao bằng miệng ấm?->Tìm hiểu phần III. Hoạt động 1: T×m hiÓu nguyên tắc bình thông nhau (13’). -Mục tiêu: nêu được các mặt thoáng trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên thì ở cùng độ cao. -Đồ dùng:Bình thông nhau, bình chứa nước, ca múc, nước. -Cách tiến hành:(HĐ cá nhân). +GV giới thiệu kh¸i niÖm b×nh th«ng nhau cho HS ghi vë: ->GV chiÕu VD b×nh th«ng nhau Tr4+5+6 +GV chiÕu C5 Tr 7 . Y/c HS ®äc , quan s¸t h×nh 8.6 so s¸nh ¸p suÊt pA, pB. nªu dù ®o¸n, chọn trạng thái ở hình nào? vì sao? -GV chiếu hình vẽ Tr7 hướng dẫn HS so sánh áp suất pA, pB ở hình a. ?Ta có: pA = d. hA; pB = d. hB mà A,B là 2 điểm mằm cùng trên mặt phẳng mằm ngang và hA > hB => pA như thế nào với pB? ?Tương tự với hình b và c gọi 1 HS đứng tại chỗ so sánh. -GV chiếu tiếp câu C5 Tr8 y/c HS đọc và hoàn thiện tiếp. *GV: Để kiểm tra dự đoán trên ta tiến hành TN kiểm tra. GV làm TN y/c HS quan sát=> NX. -GV chốt: Vậy dự đoán trên là đúng. -GV: Từ kết quả C5 Y/C T×m tõ thÝch hîp ®iÒn vµo KL vµ ph¸t biÓu KL? (GV chiếu kết luận Tr9 y/c HS hoàn thành). -GV chốt lại kết luận: Gọi 1 HS đọc lại KL -GV chiếu lại 1 số hệ thống bình thông nhau (tr 10,11) và giới thiệu người ta đã dựa vào nguyên tắc hoạt động của bình thông nhau để thiết kế các hệ thống đó. *KL: GV chốt lại cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bình thông nhau. Hoạt động : T×m hiÓu cÊu t¹o, nguyên tắc hoạt động của máy nén thuỷ lực (10’). -Mục tiêu: Mô tả được cấu tạo của máy nén thủy lực và nêu được nguyên tắc hoạt động của máy này là truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất tới mọi nơi trong chất lỏng. -Đồ dùng : Tranh máy nén thuỷ lực. -Cách tiến hành:(HĐ cá nhân). -GV cho HS tìm hiểu phần có thể em chưa biết.Giới thiệu nguyên lí Pa-xcan -GV treo tranh máy dùng chất lỏng “máy nén thuỷ lực” kết hộ chiếu Tr 12 mô tả cấu tạo của máy nén thủy lực . -Y/c HS đọc phần có thể em chưa biết nêu nguyên tắc hoạt động của máy nén thuỷ lực. -GV chiếu Tr13 chốt lại nguyên tắc hoạt động của máy nén thuỷ lực. cho HS ghi vở. -GV chốt: Như vậy pít-tông lớn có diện tích lớn hơn pit-tông nhỏ bao nhiêu lần thì lực nâng F có độ lớn lớn hơn lực f bấy nhiêu lần. Nhờ đó mà có thể dùng tay để nâng cả 1 chiếc ô tô. -Gv chiếu Tr14 giới thiệu: Dựa trên nguyên lí này người ta đã chế tạo ra Máy ép cọc thủy lực, Kích thủy lực, Máy ép nhựa thủy lực, *KL: Y/c HS nhắc lại cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy nén thuỷ lực. *Hoạt động3: Vận dụng(12’) -Mục tiêu: Biết dùng nguyên tắc b×nh th«ng nhau để giải thích một số hiện tượng thường gặp. -Đồ dùng dạy học: -Cách tiến hành: HĐ cá nhân. +GV chốt: kiến thức cơ bản của bài, yêu cầu HS đọc ghi nhớ. -Y/c HS trả lời câu hỏi phần ĐVĐ -GV chiếu Tr15 y/c HS đọc C8 suy nghĩ trả lời.-chiếu Tr16 cho HS ghi vở C8. -GV chiếu C9 Tr17 lên bảng gọi 1 HS đọc. Cho HS H§ nhãm ngang tr¶ lêi C9 ( 2’) -GV chiếu C9 Tr18 giải thích lại và giới thiệu thiết bị đó gọi là ống đo mực chất lỏng. -GV chiếu BT1 Tr19 y/c HS đọc và BT ra nháp. +GV gợi ý phần b. Áp dụng công thức máy nén thuỷ lực để suy ra f -Gọi đại diện 1 nhóm trả lời phần a. -Gọi đại diện 1 nhóm trình bày phần b. -Gv chiếu Tr20,21-> chốt lại BT . *Tổng kết và hướng dẫn về nhà(3’). +Tæng kÕt: -GV chốt lại kiến thức cơ bản của bài. Bằng sơ đồ tư duy chiếu trên tr22 *.Hướng dẫn về nhà: -Học bài kết hợp ghi nhớ ( SGK- 31) -Làm bài tập từ 8-5, 8-6 (HSK-G). (SBT-27). -chuẩn bị trước Bài 9 :Áp suất khí quyển. ?Khi lộn ngược một cốc nước đầy được đậy kín bằng một tờ giấy không thấm nước thì nước có chảy ra ngoài không? Vì sao? -Mỗi HS chuẩn bị 1 vỏ hộp sữa tươi,1 ống hút. -HS lên bảng trả lời kết kuận và viết công thức: *chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình , thành bình và các vật ở trong lòng nó . * Công thức : p = d.h (2) p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (pa) d: Trọng lượng riêng của chất lỏng(N/m3) h: chiều cao của cột chất lỏng (m) (®é s©u so víi mÆt tho¸ng) - Chất rắn chỉ gây áp suất theo một phương là phương của áp lực còn chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật trong lòng nó. III. Bình thông nhau *Bình thông nhau là bình có từ hai ống trở lên nối thông đáy với nhau . VD: cái ấm, hệ thống ống dẫn nuớc của 1 số gia đình được gọi là bình thông nhau. -HS HĐ cá nhân: Đọc thầm, quan sát h×nh 8.6 vµ tr¶ lêi C5 . (1 HS đọc C5 trên bảng chiếu ) C5: -Ta có: pA = d. hA; pB = d. hB mà A,B là 2 điểm mằm cùng trên mặt phẳng mằm ngang. +Ha: hA > hB => pA > pB +Hb: hA pA < pB +Hc: h1 = h2 => pA=pB . -Khi mực nước đứng yên. Chọn trạng thái ở H(c). *Thí nghiệm kiểm tra: (HS quan sát GV làm TN nêu NX -Cá nhân HS đọc KL và hoàn thành. * Kết luận: Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn luôn ở cùng một độ cao. -HS đọc kết luận. -HS quan sát, nghe GV giới thiệu. -HS nghe và ghi nhớ. IV: Máy nén thuỷ lực (máy dùng chất lỏng). 1. Nguyên lý Pa-xcan: - Chất lỏng chứa đầy một bình kín có khả năng truyền nguyên vẹn áp suất bên ngoài tác dụng lên nó. 2. Cấu tạo của máy nén thủy lực: -HS quan sát -> mô tả lại và ghi vào vở. + Bộ phận chính gồm: hai ống hình trụ tiết diện s và S khác nhau, thông đáy với nhau, trong có chứa chất lỏng, mỗi ống có một pít tông. 3.Nguyên tắc hoạt động của máy nén thủy lực: -HS đọc phần có thể em chưa biết nêu nguyên tắc hoạt động của máy nén thuỷ lực. -HS nghe và ghi vở: +Khi tác dụng một lực f lên pit-tông nhỏ có diện tích s, lực này gây áp suất p= f/s lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit-tông lớn có diện tích S và gây lên lực nâng F lên pit-tông này F = p. S = f.S/s => -HS quan sát trên màn hình nghe GV giới thiệu. -HS nghe và ghi nhớ kiến thức. VI. Vận dụng *Ghi nhí: (SGK- 31) - c¸ nh©n tr¶ lêi câu hỏi nêu ở phần mở bài dựa vào nguyên tắc bình th«ng nhau. * V× Êm vµ vßi lµ 2 nhánh của b×nh th«ng nhau nªn mùc nưíc ë Êm vµ vßi lu«n lu«n ë cïng mét ®é cao. Vì vậy người ta thường làm miệng vòi ấm cao bằng miệng ấm để đựng được nhiều nước hơn. C8 . Êm cã vßi cao h¬n th× ®ùng ®­îc nhiÒu n­íc h¬n. V× Êm vµ vßi lµ 2 nhánh của b×nh th«ng nhau nªn mùc n­íc ë Êm vµ vßi lu«n lu«n ë cïng mét ®é cao. -HS H§ nhãm tr¶ lêi C9 ( 3’) C9: Vì bình A và thiết bị B là hai nhánh của bình thông nhau. Do đó ta có thể biết được mực chất lỏng của bình A, thông qua mực chất lỏng ở thiết bị B trong suốt. Thiết bị này gọi là ống đo mực chất lỏng. *BT1: a)Một ô tô có trọng lượng P = 20000 N. a) Nếu nâng vật lên trực tiếp thì cần một lực F có độ lớn tối thiểu là bao nhiêu ? b) Trong thực tế người ta dùng máy nén thủy lực để đưa một ôtô lên cao . Biết pittông nhỏ có diện tích s = 3 dm2, Pittông lớn có diện tích S = 3 m2 . Hãy tính lực f tối thiểu mà người đó tác dụng vào máy nén thủy lực để nâng ôtô lên. -HS ®äc BT và thực hiện. Bài giải Một ô tô có trọng lượng P = 20000 N. a) Nếu nâng vật lên trực tiếp thì cần một lực F có độ lớn tối thiểu là 20000N. b) Áp dụng công thức máy nén thuỷ lực => f = F.s/S = 20000.0,003/3 = 20 N -HS ®äc l¹i ghi nhí. -HS nghe và ghi nhớ kiến thức.