Прибор для демонстрации давления в жидкости

Назначение изделия

Прибор предназначен для использования в общеобразовательных учреждениях на уроках физики при изучении раздела «Давление твердых тел, жидкостей и газов» . С его помощью можно наглядно продемонстрировать следующие закономерности:

• Зависимость давления жидкости от глубины погружения — чем глубже погружен датчик, тем выше давление 

• Независимость давления на данной глубине от ориентации датчика — демонстрация закона Паскаля (давление в жидкости на одной глубине одинаково по всем направлениям) 

• Зависимость давления жидкости от ее плотности — при погружении в жидкости с разной плотностью (вода, соленая вода, спирт) давление изменяется пропорционально плотности 

Принцип работы

Прибор состоит из датчика давления, закрепленного на держателе, и силиконовой трубки для соединения с открытым демонстрационным манометром . Датчик может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, что позволяет демонстрировать независимость давления от ориентации.

Принцип действия:

1. Датчик давления погружается в жидкость (обычно в стакан с водой, установленный на штативе)

2. Изменение давления передается через силиконовую трубку к открытому демонстрационному манометру

3. По разности уровней жидкости в коленах манометра наблюдают изменение давления 

Проведение демонстраций:

• Для демонстрации зависимости от глубины — датчик медленно погружают на разную глубину, наблюдая рост показаний манометра 

• Для демонстрации независимости от ориентации — датчик фиксируют на определенной глубине и поворачивают в разные стороны, наблюдая неизменность показаний 

• Для демонстрации зависимости от плотности — датчик погружают на одинаковую глубину в жидкости разной плотности (вода, соленая вода) 

Комплектность

Состав комплекта может незначительно отличаться в зависимости от партии поставки.

Технические характеристики

Необходимое дополнительное оборудование

Для проведения демонстраций и лабораторных работ с прибором потребуются:

Преимущества изделия

Правила использования

Подготовка к работе

1. Закрепите открытый демонстрационный манометр в лапке штатива

2. Подсоедините силиконовую трубку прибора к манометру

3. Закрепите датчик давления на держателе (фиксатор позволяет крепить его за край стакана) 

4. Налейте в стакан воду (или другую жидкость) на высоту не менее 35 см

5. При необходимости используйте линейку для измерения глубины погружения

Проведение демонстраций

Опыт 1. Зависимость давления от глубины погружения:

• Опустите датчик на небольшую глубину, зафиксируйте показания манометра

• Погрузите датчик глубже — наблюдайте увеличение разности уровней жидкости в манометре 

Опыт 2. Независимость давления от ориентации (закон Паскаля):

• Зафиксируйте датчик на определенной глубине

• Поворачивайте датчик вокруг оси с помощью стержня, меняя ориентацию отверстия 

• Наблюдайте неизменность показаний манометра

Опыт 3. Зависимость давления от плотности жидкости:

• Опустите датчик на одинаковую глубину в стакан с водой, зафиксируйте показания

• Повторите опыт с соленой водой — наблюдайте большее давление при той же глубине 

Правила хранения

Храните прибор в сухом помещении при комнатной температуре, в укладочной коробке. Берегите соединительную трубку от перегибов и контакта с острыми предметами. Перед длительным хранением просушите датчик и трубку.

Меры предосторожности

• Датчик давления не требует особого ухода, но следует избегать его падения и механических повреждений

• Соединительная трубка изготовлена из силикона — не подвергайте ее воздействию высоких температур и острых предметов 

• После работы с агрессивными жидкостями (соленая вода, спирт) промойте датчик и трубку чистой водой

• Не превышайте максимальную глубину погружения 35 см

Применение в учебном процессе

Прибор используется на уроках физики в 7 классе при изучении следующих тем:

• Давление в жидкости и газе

• Закон Паскаля

• Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда

• Сообщающиеся сосуды

Рекомендуется использовать прибор в комплекте с открытым демонстрационным манометром , штативом и набором жидкостей разной плотности. Демонстрации с прибором позволяют учащимся наглядно убедиться в справедливости гидростатического закона и закона Паскаля, что способствует лучшему усвоению материала.