Давление газа. Закон Паскаля

Физика и астрономия

7 класс

Тема: Давление газа. Закон Паскаля.

Цели:

Методическая: Использование элементов педагогических технологий: исследовательской деятельности, игрового обучения, деятельностного подхода, при изучении нового материала;

1. Образовательные– создание условий, для успешного усвоения понятия давление газа, формирование умение применения положения МКТ для объяснения давления газа при различных условиях.

2. Развивающие– развивать познавательный интерес к предмету, внимание и любознательность, мыслительные умения учащихся (сравнение, обобщение, анализ);

3. Воспитательные– воспитание устойчивого интереса к предмету, навыков коммуникативности, экологическое воспитание, воспитание нравственных качеств личности (настойчивость, трудолюбие, точность)

Тип урока: изучение нового материала;

Вид: комбинированный на основе исследовательской деятельности;

Форма: фронтальная, индивидуальная, парная;

Методы: словесный, наглядный, индуктивный, дедуктивный, поисковый, интерактивный, практический;

Оборудование:

• Интерактивный доска;

• Презентация к уроку;

• Карточки с таблицами;

• Тестовые задания;

• Дифференцированные домашние задания;

• Лабораторное, демонстрационное оборудование: воздушные шарики, целлофановые пакеты, свечи, шприцы без иголок;

Ход урока:

1. Организационный момент (задача – создание психологического настроя).

Здравствуйте. Садитесь. Сегодня мы с вами проводим не просто урок, а урок на котором присутствует множество гостей.

1. Актуализация опорных знаний учащихся 

задача – повторить и углубить знания, необходимые для усвоения нового материала,

прием обучения – эвристическая беседа,

форма организации познавательной деятельности – фронтальная,

метод обучения – репродуктивный.

Учитель: На прошлом уроке мы говорили о давлении, которое оказывают на опору твердые тела, о значении давления в природе и технике.

Для того, чтобы вспомнить, давайте ответим на несколько вопросов

Вопрос 1. Какая кнопка быстрее входит в дерево – острая или тупая? Почему? (давление зависит от площади поверхности)

Вопрос 2. Почему человек, идущий на лыжах, не проваливается в снег? (давление зависит от площади поверхности)

Вопрос 3. Зачем у комбайнов, тракторов и других с/х машин колеса делают очень широкими?

Те есть давление твердых тел на поверхность зависит от площади поверхности, на которую действует сила.

Учитель: А знаете ли вы, что сейчас, чтобы не истирался в пыль верхний плодородный слой почвы, стараются применять мини-трактора и машины средней мощности. А у нас в Восточном Казахстане, в Катон – Карагае запрещено движение крупнотоннажного транспорта, чтобы сохранить уникальный природный заповедник и не нарушить его экологию. То есть, изучаемые вами физика, география, биология, помогают людям защищать окружающий нас мир.

А сейчас давайте вспомним, что мы уже знаем о строении веществ и во время работы на уроке мы продолжим заполнять таблицу, над которой начали работать на предыдущем уроке.

Итак карточки с таблицей у вас в тетрадях и на экране.

Таблица заполняется в ходе урока.

Вопрос 1. Тело принимает форму того сосуда, в котором находится и заполняет весь сосуд. В каком состоянии находится вещество, из которого состоит тело? (В газообразном.)

Вопрос 3. Какие свойства газов вы знаете? (Легко сжимаемы.)

Вопрос 4. Как движутся молекулы газа? Что можно сказать о расстоянии между молекулами? (Беспорядочно, непрерывно, быстро, расстояния большие.)

Вопрос 5. Что можно сказать о количестве молекул в газе?

Так почему газ оказывает давление?

Сегодня мы с вами ответим на этот вопрос.

1. Освоение нового материала.

Учитель: Чтобы сформулировать тему сегодняшнего урока, давайте разгадаем ребусы:

Слова, разгаданные нами не случайны, так как тема урока «Давление газа», а объектом нашего изучения будет воздух.  

Откройте тетради и запишите сегодняшнее число и тему урока.

Итак, молекулы газа движутся непрерывно и беспорядочно, постоянно ударяясь друг о друга, молекула газа очень мала. И когда она ударяет о стенку сосуда, ее удар очень слаб и незаметен. Но мы сказали, что молекул в газе очень много. Так, о каждый кв.см поверхности стола, парты, учебника за 1с ударяется 100000000000000000000000 молекул, т .е . 10²² молекул.

Учитель: Как вы считаете «заметит» ли стенка сосуда удары такого огромного числа молекул?

Учащиеся: Конечно да.

Демонстрация: Под колокол воздушного насоса помещают завязанный резиновый шар, в котором имеется небольшое количество воздуха. Затем насосом откачивают воздух из – под колокола. Оболочка шара, вокруг которой воздух становится все более разреженным, постепенно раздувается и в конце концов принимает форму шара. http://youtu.be/4amkKu21nq4

Вопрос: Как можно объяснить этот опыт? (учащиеся отвечают)

Обобщаю варианты ответов: давление вызывается ударами молекул о стенки шарика?

– Сегодня вы будете выступать в роли ученых физиков – экспериментаторов, выдвигающих гипотезу и проверяя ее экспериментально.

– Давайте подумаем, от каких параметров  может зависеть давление газа?

Ученики предлагают ответы, которые записываются в таблицу

Для того, чтобы подтвердить нашу теорию, нам нужно провести эксперимент.

– Попробуем смоделировать нашу гипотезу, для этого проведем эксперимент. В роли молекул у нас будут выступать пластмассовые шарики.

Эксперимент. В подвижную "стенку" (лист картона укрепляется на пружине к опоре)  сначала один ученик ударяет маленьким мячиком. "Стенка" отклоняется и возвращается. Затем два или три ученика быстро бросают мячики так часто, что отклоненная стенка, незначительно колеблется. Какой вывод можно из этого эксперимента сделать? (давление газа зависит от количества молекул)
В процессе беседы заполняется таблица:

Эксперимент: сравниваем удары на модели (используем пластмассовые и металлические шарики).

Вывод. Чем больше масса, тем выше давление (ставим + в таблице).

Эксперимент. Надуваем шарики.

Вывод. Чем больше количество молекул, тем выше давление (ставим + в таблице).

Эксперимент. Обливаем холодной и горячей водой бутылку с надетым на горлышко воздушным шариком. (опыт с пластиковым пакетом и свечой)

Вывод. Чем выше температура, тем выше давление.  (ставим + в таблице).

Эксперимент. Каждому ученику раздаются шприцы (без иголки) Прикройте отверстие для вставки иглы пальцем. Вдвигая поршень, обнаружьте увеличение давления. Ответьте на вопрос: «В чем причина увеличения давления, ведь количество молекул осталось прежним, температура не изменилась и молекулы те же самые?

Это связано с тем, что плотность газа возрастает , число ударов молекул о мембрану также становится больше».

Ученики: Изменяется  объём  (ставим + в таблице).

– Итак, таблица заполнена. Получается наше исследование закончено.  

Каков же результат?

Мы выдвинули гипотезу и экспериментально доказали, что давление газа зависит от массы, количества, скорости молекул, температуры и объема.

Что ж. Узнали мы много нового, а сейчас проверим насколько хорошо это новое вы поняли.

Учитель:

1. Закрепление учебного материала

Задача: Ребята, а вы знаете, как делают сыр? Сначала готовят “тесто” для сыра. Затем полученную массу уплотняют под большим давлением и заполняют специальные формы, где сыр “созревает”. В этот период он “бродит”. Внутри образуется углекислый газ, который выделяется в виде пузырьков. Так почему дырки в сыре круглые? (Можно продемонстрировать кусок сыра с большими дырками.)

Ребятам предлагается выполнить тест

1)  От чего зависит давление газа?

1. от числа молекул;

2. от температуры газа;

3. от формы сосуда, в котором находится газ.

2)  При уменьшении объёма сосуда, в котором находится газ, давление…

1. уменьшится;

2. не изменится;

3. увеличится.

3) Что происходит с молекулами газа при уменьшении объёма сосуда, в котором находится газ?

1. молекулы начинают быстрее двигаться;

2. молекулы начинают медленнее двигаться;

3. среднее расстояние между молекулами газа уменьшается;

4. среднее расстояние между молекулами газа увеличивается.

4) Что происходит с молекулами газа при уменьшении температуры?

1. молекулы начинают быстрее двигаться;

2. молекулы начинают медленнее двигаться;

3. среднее расстояние между молекулами газа уменьшается;

4. среднее расстояние между молекулами газа увеличивается.

Взаимопроверка теста по ключу.

– Подсчитайте количество верных ответов

1. Домашнее задание (раздается на листочках)

Дополнительное задание для желающих

“Банка-хулиганка”

Сделайте с помощью гвоздя и молотка много отверстий в дне жестяной банки из-под кофе (наподобие решета), и одно отверстие большего размера – в крышке. Теперь наполните банку водой, закройте крышку и поднимите вертикально из воды, закрывая пальцем отверстие в крышке – вода не льется, но стоит только приподнять палец с дырки в крышке, снизу хлынет поток, похожий на душ.

6. Рефлексия

– Урок завершен, надеюсь, что вы с урока уходите с хорошим настроением и большим багажом новых знаний, ведь сегодня вы сами побывали в роли ученых, выдвигали гипотезы, моделировали модели, ставили эксперименты, подтверждали свои умозаключения. Только в слаженной и дружной команде можно добиться таких результатов. Именно такой командой были сегодня вы.