" Давление твердых тел"

Урок физики в 7 классе. « Давление твердых тел».

Тип урока:  изучение нового материала

Цели деятельности учителя:

1. познакомить учащихся с новой физической величиной «давление»;

2. обеспечить условия для получения учащимися знаний о давлении и о способах его нахождения;

3. обеспечить условия для закрепления понятия «давление» в устной и/или письменной речи;

4. формировать умения самостоятельно конструировать свои знания.

Планируемые результаты (оперативные цели в когнитивной области):

предметные:

1. уметь формулировать понятие давления;

2. знать/называть единицы измерения давления в различных системах единиц измерения;

3. наблюдать и описывать физические явления, для объяснения которых необходимо представление о давлении;

4. уметь записывать формулу для вычисления давления;

5. уметь словесно интерпретировать формулу для вычисления давления твердых тел;

6. уметь рассчитывать давление по известным силе и площади, на которую оказывалось давление;

7. формирование целостной научной картины мира;

8. овладение умениями формулировать гипотезы, оценивать полученные результаты;

личностные (оперативные цели в аффективной области на языке наблюдаемых действий):

1. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к учению и познанию;

2. формирование целостного мировоззрения;

3. самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.

Оборудование: учебник, тетрадь, доска, мел (или проектор, ПК и слайды), тексты задач.

Дидактические средства: демонстрация зависимости результата воздействия от пло щади поверхности, например, погружение в песок гвоздей на разную глубину при опоре на острия и шляпки.

Вид доски (экрана), которая формируется в процессе урока:

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие. Определение готовности класса к уроку и отсутствующих на уроке.

1. Актуализация знаний

Познавательные УУД: формулируют ответы на вопросы учителя в устной/письменной речи; выполняют задания для актуализации собственных знаний в соответствии с планируемыми результатами обучения; систематизация и организация информации о давлении и силе.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают физический смысл речи других учащихся класса и учителя.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; адекватно воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую оценочный характер ответа или выполнения действия.

Учитель акцентирует внимание на изученном ранее материале, описывающем действия тел друг на друга. Вспоминаем некоторые понятия.

Вопросы учащимся:

– Какие величины характеризуют действие одного тела на дру гое? (Действие тел друг на друга характеризует физическая величина «сила»)

– Назовите и покажите прибор для измерения силы. (Силу измеряют динамометром.)

– Каковы характеристики силы? (Сила имеет числовое значение (модуль) и на правление, единица измерения силы — 1 Н)

На этом этапе урока учащиеся получают задачу – организовать , рассмотреть информацию о силе, давлении и  силе давления. Фрагмент  А  (выделен красным цветом) [см. Вид доски (экрана)].

Далее учитель задает вопрос:

– Какие изменения происходят с телами при действии на них других тел? (В результате действия одного тела на другое либо изменяется скорость движения, либо изме няется форма тел (деформируются).)

3. Сообщение темы и постановка цели урока

Регулятивные УУД: определяют и формулируют тему и цель своей деятельности на уроке с помощью учителя.

1. Этап «создания» понятия о силе давления

Познавательные УУД: делают выводы, отличая факт от гипотезы, в результате совместной работы класса и учителя; предлагают разнообразные способов решения познавательных задач (анализ, синтез, обобщение в выводах); используют знаково-символьную информацию.

Личностные УУД: понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; адекватно воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую оценочный характер ответа или выполнения действия.

– Хочу обратить ваше внимание на следующий факт. Когда мы стоим, то давим на пол, садимся — давим на сиденье, откиды ваемся — давим на спинку стула, прикрепляем листок к доске — давим на кнопку и т.д.

– Для описания воздействия человека на тела, какой глагол используем? (Давит)

– Найдите еще синонимы. (Оказываем давление, воздействуем и др.)

(Учитель изображает ситуации, без указания сил)

– Что общего, с точки зрения физика, у тех воздействий, которые называют в жиз ни давлением одного тела на другое?

Предлагаю для приведенных случаев построить (изобразить на доске) силу воздействия, сравнить построенные силы (вид, модуль, направление) и выделить общее. У вас — 2 мин.        

(Учащиеся изображают силы воздействия.)

Получим фрагмент  Б  (выделен синим цветом).

Вывод: Во всех случаях сила перпендикулярна поверхности тела, на которое производится  воздействие.

Завершая оформление фрагмента  Б  на доске (экране), учитель организует обсуждение и запись определения силы давления.)

Далее учитель организует сбор информации для формирования фрагмента  В  на доске (экране).

– Перед вами столик с гирей массой 1 кг. Я поставлю столик с гирями на песок, а вы опишите, что произойдет, и объясните, почему. (Столик погрузился в песок, так как гиря вследствие при тяжения к Земле действует на столик, а столик на песок, «поверх ность» песка при этом деформируется (разрушается)).

Выделим информацию фрагмента  В  на доске (экране) с помощью учащихся. Для этого перейдем к следующему этапу урока.

5. Мотивационный этап

– Что изменится, если я поставлю гирю массой 2 кг. ( Столик погрузится в песок глубже, так как чем больше сила, тем больше деформация)

(Учитель переворачивает столик и ставит на него двухкилограммовую гирю.)

– Мы увеличили силу, но перевернули столик.

– Что наблюдаем? (Столик погрузился на меньшую глубину)

– Почему? Вы же только что сказали: чем больше сила, тем больше результат. В чем вы ошиблись или нет? (Результат (разрушение поверхности) зависит не только от модуля силы, но и от площади поверхности, на которую она дей ствует)

В процессе обсуждения данного вопроса можно прибегнуть к приему фронтального текущего контроля, сформулировав вопрос и получив на него ответ, спросить учащихся класса: «Кто думает (считает) также? Поднимите руфки»

– Приведите аналогичные примеры.

(Ученики приводят примеры: погружение в снег на лыжах и без лыж.)

Учитель выделяет фрагмент  Г   и с помощью учащихся формирует вывод.

Вывод: чтобы предвидеть результат воздействия в виде больших или меньших разрушений, нужно учитывать не только модуль силы, но и площадь той поверхности, на которую произ водится воздействие.

– Запишем этот факт. Нужно ввести величину, описывающую действие на данное тело другого тела с учетом пло щади поверхности соприкосновения тел.

6. Этап «создания» нового знания

Личностные УУД: понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Познавательные УУД: делают выводы в результате совместной работы класса и учителя; ориентируются на разнообразие способов решения познавательных задач.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; адекватно воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую оценочный характер ответа или выполнения действия.

– Запишите познавательную задачу 1. Как решаются задачи о введении физической величины? (Нужно разработать метод оценки свойства через другие величины, подобрать название и обозначить новую величину, установить ее единицу, составить определение)

 (Учитель фиксирует на доске действия по решению познаватель ной задачи.)

– Поскольку результат зависит от модуля силы и площади поверхности, на которую производится воздействие, нужно искать комбинацию двух величин: силы F и площади S. Запишите «Способ оценки свойства». Подумайте и предложите способ оценки воздействия с учетом площади поверхности со прикосновения. Рассмотрите последовательно три случая:

а) раз ные силы действуют на одинаковые поверхности,

б) одинаковые силы действуют на разные поверхности,

в) силы и поверхности разные.

(Учитель изображает модели ситуаций.)

У вас — 3 мин.

– Если разные по модулю силы действуют на поверхности одинаковой площади, то .действие будет тем больше, чем больше модуль силы (F1/F2). Если силы одинаковые, а площади поверх ностей разные, то действие будет тем больше, чем меньше пло щадь поверхности. Если же различаются и силы, и площади по верхностей, то нужно рассчитать силу, действующую на единицу поверхности, для каждого случая и сравнить это отношение (F/S). Действие одного тела на другое можно оценить отношением модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности тела, к площади соприкосновения тел.

 – Запишите «Название, обозначение». Эту величину принято называть давлением и обозначать буквой р.

– Что еще нужно  сделать для введения новой величины? (Нужно записать формулу и установить единицу давления)

(Учитель записывает формулу.)

– Запишите «Единица» и предложи те единицу давления. У вас – 1 мин.

Если модуль силы равен 1 Н, а площадь – 1 м2, то давле ние р – 1 Н/м2.

1 Н/м2 — это давление, производимое телом, которое дейст вует силой давления 1 Н на другое тело при площади поверхно сти их соприкосновения 1 м2.

 – Эта единица имеет специальное название в честь французского философа, писателя математика и физика Блеза Паскаля, ее обозначают сокращенно «Па».

Запишите 1 Па = = 1 Н/м2.

– Составьте определение физической величины «давление», запишите его в тетради.

(Учитель организует обсуждение и запись определения давления и темы урока.)

1. Этап применения нового знания

Регулятивные УУД: работают по предложенному учителем плану.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

(Учитель организует выполнение заданий 1, 2 и контроль.)

Задание 1. Найдите давление, которое оказывают тела, в следующих ситуациях.

1. Мотосани массой 200 кг имеют основание площадью 1 м2 и движутся горизонтально.

2. Космонавт массой 70 кг «сидит» в кресле космического корабля, занимая площадь 0,08 м2.

3. Теннисист несет ракетку, на которой лежит мяч массой 0,05 кг. Площадь ракетки 0,1 м2.

4. Человек нажимает на лопату силой 690 Н, ширина лезвия лопаты 0,023 м, толщина режущего края 0,0003 м.

6. Оса вонзает свое жало силой 0,00001 Н. Площадь его ост рия 0,000000000003 см2.

7. Девочка, играющая в «классики», стоит на одной ноге. Масса девочки 40 кг. Площадь клетки «классиков» 0,25 м2.

8. Человек кидает копье, которое вонзается в стену, действуя силой 600 Н. Площадь острия копья 0,0001 м2.

9. Кошка массой 5 кг свернулась клубочком, заняв место площадью примерно 0,05 м2.

Задание 2. Установите, как изменяется давление тел, в сле дующих ситуациях.

1. Для рыхления почвы используют бороны. При рыхлении плотных почв на бороны кладут тяжелые предметы.

2. Охотник, придя на зимовье, взял запас продуктов. Чтобы не проваливаться в снег, он поменял беговые лыжи на более ши рокие и отправился в тайгу.

3. Канистра с водой кубической формы, стоявшая на скамье, ушла на пол, перевернувшись при этом на боковую грань.

4. Гвоздь пытаются вытащить из стены сначала плоскогубца ми., а затем клещами, действуя на него одинаковой силой.

5. Человек, провалившийся в прорубь, при попытке вы браться самостоятельно потерпел неудачу, так как лед обламы вался под тяжестью его тела. Он смог выбраться только с по мощью широкой и длинной доски, которую положили на края проруби.

6. Турист нес рюкзак, имеющий узкие ремни. После того как ему пришлось забрать часть вещей товарища, он подложил под ремни широкие кожаные прокладки, чтобы они не врезались в плечи.

7.Итоги урока. Рефлексия.

Коммуникативные УУД: стоят понятные высказывания для окружающих; строят речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

Познавательные УУД: обобщают имеющиеся знания по теме.

Регулятивные УУД: выделяют и осознают, что уже усвоено и что еще нужно усвоить.

1. Что характеризует давление?

2. Дайте определение давлению?

3. В каком направлении передается давление?

4. Какова единица давления?

5. Как уменьшить или увеличить давление?

Домашнее задание: § 27, 28;