内容正文:
4.3 连通器
知识梳理
●连通器:上部开口、底部连通的容器叫做连通器。
●连通器的特点
演示实验:连通器中各部分的液面高度。
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图8-
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2
)展示一个连通器,并向其中倒入适量的水,观察连通器中各部分液面的高度。学生发现各部分液面好像是一样高的,拿出准备好的画有一条黑色虚线的白纸,沿着各部分的液面摆好,可以看到,各部分的液面的确是相平的(如图8-3-2)。
总结连通器的特点:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面总是相平的。
学生提出疑问:为什么连通器各部分的液面是相平的?
引出假想模型:假想液片(如图8-3-3)。
对假想液片进行受力分析,并进行推导
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图8-
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3
)F1=F2
p1S=p2S
ρgh1S=ρgh2S
h1=h2
●连通器的应用
(1)电热水器的水位计
展示电热水器的图片(如图8-3-4),提出问题:电热水器的哪部分是连通器?
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图8-
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4
)学生观察、思考后得出结论:电热水器的水位计和水箱构成了连通器,通过水位计上水面的高低指示水箱中剩余水的多少。
(2)下水道的回水弯
展示下水道的图片(如图8-3-5)。
提问:下水道的哪部分是连通器?
回答:下面U型的部分(回水弯)是一个连通器。
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图8-
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5
)提问:回水弯有什么作用?
回答:阻止下水道中的有害气体进入屋内。
通过关于“SARS”的小资料解释回水弯的重要性:2003年3月下旬,香港淘大花园爆发“SARS”,经香港卫生署及世界卫生组织的调查发现引起淘大花园“SARS”病毒大面积传播的原因之一是:当地一些家庭很少使用地漏排泄地面上的污水,从而造成与卫生间地漏相连的U形存水弯头内没有存满足够的水,有的甚至是干的,因此不能正常发挥作用。
(3)水塔的供水系统
展示水塔的供水系统的图片(如图8-3-6)。
提问:为什么要建水塔?
回答:保证周围建筑中人们的用水。
提问:水塔是如何给周围建筑供水的?
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图8-
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6
)回答:在打开水龙头的时候,形成了连通器的结构,水要上升到和水塔中的水一样高,因此可以不断地流出来。
提问:设计水塔有什么要求?
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图8-
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7
)回答:水塔要比周围的建筑高。
(4)牲畜自动饮水器
展示牲畜自动饮水器的图片(如图8-3-7)。
提问:牲畜自动饮水器是如何自动工作的?
回答:在牲畜饮水时,水槽里面的水位逐渐下降,浮漂也随之下降。通过杠杆使活塞向上升起,使水从水管中流出,补充进水槽中。
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图8-
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8
)●船闸的工作原理
展示船闸的构造(如图8-3-8),介绍船闸的组成部分。通过船闸工作原理的课件,引导学生将船闸工作过程进行拆分,并对其逐步进行分析、解释。
(1)船从上游到下游:
① 打开上游阀门,使上游和闸室形成连通器,闸室内水位上升;
② 闸室内水位与上游水位等高时,开启上游闸门,关闭上游阀门,船驶入闸室内,关闭上游闸门;
③ 打开下游阀门,使下游和闸室形成连通器,闸室内水位下降;
④ 闸室内水位与下游水位等高时,开启下游闸门,关闭下游阀门,船驶出闸室,通过船闸。
(2)船从下游到上游:
① 打开下游阀门,使下游和闸室形成连通器,闸室内水位下降;
② 闸室内水位与下游水位等高时,开启下游闸门,关闭下游阀门,船驶入闸室内,关闭下游闸门;
③ 打开上游阀门,使上游和闸室形成连通器,闸室内水位上升;
④ 闸室内水位与上游水位等高时,开启上游闸门,关闭上游阀门,船驶出闸室,通过船闸。
船闸的工作过程比较复杂,很容易让学生在此处难以一次解释清楚。因此通过将整个过程分段、分级处理,着重询问每一阶段哪两部分形成连通器,帮助学生更好地理解船闸的工作原理。
基础训练
一、单选题
1.如图所示,下列装置中利用连通器原理工作的是
A.(a)和(b) B.(c)和(d) C.(a)和(c) D.(a)和(d)
2.下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理
C.洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理
D.拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而减小
3.下列实例中,利用连通器原理工作的
A.锅炉液位计 B.油烟机 C.温度计 D.订书机
4.连通器在生活中有着广泛的应用。如图所示的实例中,没有利用连通器原理的是( )
A. 过路涵洞 B. 拦河大坝
C. 下水管中“存水弯” D. 船闸
5.如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接.若将阀门K打开后
A.水从容器A内向B流动
B.当水不流动时,A,B两容器底所受压强之比为1:1
C.当水不流动时,A中液面高于B中液面
D.当水不流动时,A,B两容器中液面相平,所以A,B容器