Материал для проведения мониторинга качества обучения учащихся по теме: «электростатика»

Проведем описание каждого структурного элемента физических знаний в виде таблиц, которые заполняют учащиеся в процессе освоения содержания структурных элементов физических знаний по данной теме.

Явления и процессы

Название	Отличитель-ные признаки	Условие протекания	Механизм	Законы (закономерности описывающие явление)	Связь с другими явлениями	Проявление и применение
Давление газа	При уменьшении объема газа его давление увеличивается	Давление тем больше, чем чаще и сильнее молекулы ударяют об стенки сосудов.	Вызывается ударами молекул газа	Закон Паскаля		Перевозка газов, в подводных лодках, кислород, который применяется при сварке металлов

Физические величины

Название	Что характеризует	Единица измерения	Связь с другими величинами	Принимаемые значения	Векторная или скалярная величина	Способ измерения
Давление	Сила, которая действует на площадь опоры	Па	p=F/S	0≤p<+∞	Скалярная	Прямой
Гидростати-ческое давление	Вес жидкости	Па	p=ρgh	0≤p<+∞	Скалярная	Косвенный
Атмосфер-ное давление	Вес газа	Па	p=ρgh	0≤p<+∞	Скалярная	Прямой

Приборы и устройства

Название	Назначение	Принцип действия	Устройство	Применение
Сообщаю-щиеся сосуды	Для демонстрации свойств сообщающихся сосудов	Основан на применении равенства ρgh₁=ρgh₂ =>h₁=h₂ – для одной жидкости, ρ₁gh₁=ρ₂gh₂ =>ρ₁/h₁=ρ₂/h₂	Открытые сосуды, соединенные между собой	Водопроводы, лейки, чайники
Водопровод	Доставка воды от водозаборных сооружений к потребителю	На высокой башне устанавливается бак для накопления воды. От него идут трубы с ответвлениями, концы труб в квартирах домов закрыты кранами. Так как трубы и бак - сообщающиеся сосуды, то при открытии крана вода начинает течь. Такой водопровод не может подавать воду на высоту, большую, чем высота уровня воды в баке.	От источника водоснабжения — городского магистрального водопровода, колодца или скважины — вода поступает в дом по трубопроводу. Ведущая в дом труба, врезанная в городскую магистраль, называется водораспределительной отводной трубой. Если водомер установлен в доме, то водомерная задвижка, как правило, размещается снаружи — в колодце под землей. Она ведет к водомеру, регистрирующему количество воды, поступившей в дом. Водомер может располагаться вне дома, в заглубленной в землю водомерной коробке или у стены подвала. Со стороны магистрали в той же коробке в трубу врезана главная водопроводная задвижка, которая представляет собой утолщенную до полного диска трубу. С помощью этой задвижки отключается подача воды в дом.	Для подачи воды в здания.
Гидравлический пресс	Создавать очень сильное давление с помощью небольшой силы, воздействующей на малый поршень.	Пусть мы действуем силой F1 на малый поршень, давление, возникающие при действии этой силы - р1. А давление передается в жидкости по всем направлениям без изменения, а значит это давление передается и на второй, большой поршень, т.е. на каждую единицу площади второго поршня действует одинаковое давление равное р1, но площадь второго поршня велика, а значит сила F2, которая действует на второй поршень тоже велика. Она значительно отличается от силы, которая подействовала на малый поршень и может совершать серьезные действия.	Состоит из двух сообщающихся между собой цилиндров. Поперечное сечение цилиндров различно. Они заполнены жидкостью, как правило, маслом. В цилиндрах находятся подвижные поршни.	Гидравлические прессы применяются там, где необходима большая сила. Например, для выжимания масла из семян, для прессования фанеры, картона, сена. На металлургических заводах гидравлические прессы используются при изготовлении стальных валов машин, железных колес вагонов и многих других изделий.
Барометры	Предназначен для измерения давления атмосферного воздуха.	Принцип действия барометров различен. Например, жидкостные барометры, основанные на уравновешивании атмосферного давления весом столба жидкости; деформационные барометры, принцип действия которых основан на упругих деформациях мембранной коробки и т.д.	В жидкостных барометрах давление измеряется высотой столба жидкости (ртути) в трубке, запаянной сверху, а нижним концом опущенной в сосуд с жидкостью (атмосферное давление уравновешивается весом столба жидкости).	На метеостанциях.
Манометры	Предназначены для измерения давления.	Основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации трубчатой пружины или более чувствительной двухпластинчатой мембраны, один конец которой запаян в держатель, а другой через тягу связан с трибко-секторным механизмом, преобразующим линейное перемещение упругого чувствительного элемента в круговое движение показывающей стрелки.	Устройство манометров различно.	Применяются во всех случаях, когда необходимо знать, контролировать и регулировать давление. Наиболее часто манометры применяют в теплоэнергетике, на химических, нефтехимических предприятиях, предприятиях пищевой отрасли.

Законы и закономерности

Название	Математическая запись	Устанавливает связь между величинами	Опыты, подтверждающие закон	Границы применения
Закон Паскаля	p=F/S, S – площадь поршня.	Силой давления, площадью поршня, давлением.	Опыт с шаром Паскаля.	Применяется для жидкостей и газов.
Закон сообщающихся сосудов	ρgh₁=ρgh₂ =>h₁=h₂ – для одной жидкости, ρ₁gh₁=ρ₂gh₂ =>ρ₁/h₁=ρ₂/h₂	Высотой жидкости, плотностью жидкости и ускорением свободного падения.	Опыт с сообщающимися сосудами. Демонстрация лейки.	Применяется для жидкостей.
Закон Архимеда	p=ρgV	Плотностью вещества, объемом тела и ускорением свободного падения.	Любое тело, погруженное в жидкость.	Для погруженных в жидкость тел.