Давление твердых тел. Способы увеличения и уменьшения давления

Урок физики в 7-м классе по теме «Давление твердых тел. Способы увеличения и уменьшения давления».

Тема: «Давление твердых тел, жидкостей и газов».

Тема урока: «Давление твердых тел. Способы увеличения и уменьшения давления».

Тип урока: Урок изучения нового материала и первичного закрепления.

Дидактическая цель урока: создание условий для осознанного изучения нового материала и включение знаний учащихся в процесс познания.

Цель урока:

образовательная – сформировать представление о давлении, единицах измерения давления; осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений, интересными формами урока способствовать усвоению основного материала, правильного образного мышления, отработать навыки работы с физическими приборами, умение ставить опыты.

развивающая – создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решать тренировочные задачи.

воспитательная - способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

Задачи урока:

1. Знать:

определения - давления; единицы измерения давления.

- обозначения физических величин;

- способы увеличения и уменьшения давления;

- выяснить, пути получения малого и большого давления;

формулы: - давления твердого тела;

- силы давления;

- площади поверхности, на которую производится давление.

2. Уметь:

- решать расчетные задачи, используя формулы давления, силы давления;

площади поверхности, на которую производится давление.

- переводить единицы измерения давления;

- научиться делать самоанализ урока.

Приобретаемые навыки детей:

- учащиеся учатся работать в группах, обобщать, сопоставлять, проводить исследования;

- развивают логическое мышление, память, речь, пространственное воображение;

- повышается уровень восприятия, осмысления и запоминания;

- воспитание внимательного отношения к окружающим, друг к другу, учебной дисциплины.

- подводить итоги своей работы, анализировать свою деятельность.

Формы организации работы детей:

Индивидуальная, фронтальная, групповая, парная.

Формы организации работы учителя:

- используется словесно-иллюстративный метод, репродуктивный метод, практический метод, проблемный метод, беседа-сообщение, метод письменного текущего контроля;

- проверка ранее изученного материала, организация восприятия новой информации

- постановка цели занятия перед учащимися;

- обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, две дощечки с вбитыми гвоздями шляпками вниз и вверх, набор грузов, рисунки, картинки, презентация (Приложение 1)

Используемые ресурсы из других общедоступных источников:

А.В. Перышкин. Учебник физики 7 класс.

А.В. Перышкин. Сборник задач по физике 7-9 класс.

Марон А.Е., Е.А Марон. Дидактический материал 7 класс.

Марон А.Е., Е.А Марон. Сборник качественных задач по физике. 7-9 класс.

В.И. Лукашик. Сборник задач по физике 7-9 класс.

«Знания без применения – тучи без дождя»

Восточная мудрость.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Подготовка к восприятию нового материала:

Учитель: Ребята! Мы с вами каждый урок открываем для себя что-то новое, изучая физику. Какое поле деятельности для пытливого ума, умелых рук и любознательной натуры! А сколько еще неопознанного вокруг. Интерес к учебе, возникает тогда, когда человек трудиться сам, т.е. происходит: И - индивидуальная

Н - напряженная

Т - творческая

Е - ежедневная

Р - работа

Е - естественно

С – с юмором.

Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни. Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самого себя.

На уроках физики мы говорим о познании мира. Как мы воспринимаем мир? Как мыслители или как художники? Сегодня мы организуем работу так, чтобы каждый проявил свои способности как мыслителя и как художника, приобрел навыки работы в коллективе. Покажем умения и навыки при изучении темы:

«Давление. Единицы давления. Способы уменьшения и увеличения давления».

3. Постановка цели занятия перед учащимися:

- изучить давление твердых тел;

- в каких единицах измеряется давление;

- выяснить способы изменения давления в быту и технике;

- изучить способы увеличения и уменьшения давления;

- обобщить знания о давлении, закрепить изученный материал;

- проверить и закрепить полученные знания.

4. Актуализация знаний учащихся

Проводим фронтальный опрос.

Учитель: Что такое сила? (Слайд 3).

Ученик: Сила – мера взаимодействия тел.

Учитель: От чего зависит результат действия силы на тело?

Ученик: Результат действия силы на тело зависит от ее модуля, направления, точки приложения.

Учитель: Какие типы сил Вам известны?

Ученик: Сила упругости F упр. Вес тела Р. Сила тяжести F тяж. Сила трения Fтр.

Учитель: Расскажите, что Вы знаете о силах упругости? (Слайд 4).

Ученик: Силы упругости:

- возникают при деформации;

- одновременно у двух тел;

- перпендикулярны поверхности;

- противоположны смещению;

- при малых деформациях выполняется закон Гука F упр = -к х

Учитель: Сила тяжести? Что это за сила? (Слайд 5)

Ученик: Сила, с которой Земля притягивает к себе тела. Формула для нахождения силы тяжести Fт =mg. Направлена она по радиусу к центру Земли.

Учитель: Что называется весом тела? (Слайд 6)

Ученик: Вес тела – сила упругости, действующая на опору или подвес. Приложен вес к опоре или подвесу. Определяется по формуле Р =mg.

Учитель: Проверим, как теоретические знания примените при решении задач.

Учащиеся выполняют разноуровневую самостоятельную работу по вариантам. Ассистенты раздают карточки. 5-7 минут.

Вариант 1.

1 уровень.

1. Что необходимо сделать, чтобы увеличить силу тяготения?

2. На столе лежит книга. Изобразите силы, действующие на нее.

2 уровень.

1. Дайте определение веса тела.

2. Мальчик поднимает гирю весом 160 Н. Какова масса гири?

3 уровень.

1. Почему санки легче тянуть по снегу, чем по земле?

2.Определите силу тяжести, действующую на чугунный брусок массой 30 кг.

Вариант 2.

1 уровень.

1.Что необходимо сделать, чтобы увеличить силу трения?

2.В чем различие веса тела и силы тяжести?

2 уровень. Дайте физическое обоснование пословицам:

1.Пошло дело, как по маслу. Угря в руках не удержишь!

2. Определите массу ведра воды, на которую действует сила тяжести 120 Н

3 уровень. Дайте физическое обоснование пословицам:

1.Лыжи скользят по погоде. Что кругло - легко катится.

2.Определите жесткость пружины, если под действием силы 4 Н она растянулась на 8 см.

5. Изложение нового материала:

Учитель: Ребята! Мы повторили с вами силы природы. Как вы думаете, от чего зависит результат действия силы? Разделимся на группы. Каждая группа получает задание.

Работа учащихся по группам

1 группа. Составьте рассказ. Почему лыжник не проваливается в снег?

Ученик: На лыжах и без них мальчик действует на снег одной и той же силой F, равной его весу Р. Площадь поверхности, на которую давит мальчик разная. Площадь поверхности лыж больше площади подошвы обуви.

Вывод: результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила. (Слайд 7).

Учитель: Что ответит зайчик лошадке? ( Слайд 8).

2 группа. Исследуйте глубину погружения доски с гвоздями в песок, в зависимости от массы груза в двух случаях. (Слайд 9)

Ученик: Гвозди установили сначала острием вниз. Измерили глубину погружения. Затем гвозди повернули острием вверх и снова измерили глубину погружения. В первом случае гвозди погрузились в песок на большую глубину, чем во втором. Анализ результатов опытов приводит к следующим заключениям: глубина погружения зависит от величины действующей силы - чем больше сила, тем погружение больше при неизменной площади и от площади опоры. Чем больше площадь, тем меньше давление при одной и той же силе. (Слайд 10).

3 группа. Выберите в нашем виртуальном магазине один предмет из представленных в комплекте вещей: рюкзак для тех, кто любит идти в поход; санки для тех, кто любит на них кататься; кресло для любителей долго сидеть за компьютером, для стильных – на выбор обувь, в которой удобно ходить зимой. Обоснуйте свой выбор с научной точки зрения. (Слайд 11).

Учитель: Каждый объясняет причину выбора вещи виртуального магазина. Рюкзак выбран с широкими лямками, санки с широкими полозьями, обувь на толстой и широкой подошве.

Учитель: Обобщим результаты исследований. Действия тела на опору зависят:

-от величины силы давления;

-от площади опоры.

Результат действия силы на поверхность зависит от величины этой силы, которая приходится на каждую единицу площади. (Слайд 12, 13)

Величина равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади этой поверхности, называется давлением. Давление обозначается буквой р. Формула давления

р = F/S

р-давление;

F- сила давления; F-mg - сила тяжести. (Слайд 15). Р = mg – вес тела (Слайд 16.)

S -площадь поверхности, на которую перпендикулярно действует сила давления. (Слайд 17).

Единица измерения давления в системе СИ: 1 Н/1 м² = 1 Па. 1 Па – это такое давление, которое оказывает сила 1 Н на площадь поверхности 1 м².

Производные единицы:

1 кПа = 1000 Па;1 МПа = 1000 000 Па; 1 гПа = 100 Па. 1Па =0,001 кПа, 1Па=0,01 гПа. 1Па=0,000001 МПа. (Слайд 18)

Любая поверхность выдерживает только определенное давление. Если это давление будет выше, то опора разрушается. Человеческая кожа выдерживает давление 3000000Па.

Поэтому, в зависимости от того, какой результат хотят получить, давление можно увеличивать или уменьшать. (Слайд 20).

Каковы способы изменения давления? (Слайд 21, 32)

Увеличение: увеличение силы давления;

уменьшение площади.

Топор, нож, гвозди, кнопки, иголки, зубы, когти, клювы зверей, шипы, колючки растений, жало осы.

Уменьшение: уменьшение силы давления;

увеличение площади.

Фундамент здания, шасси самолета, широкие шины автомобилей, гусеницы вездеходов, тракторов, лыжи, шайбы под гайки, шпалы под рельсы

6. Закрепление изученного материала:

Учитель:

1. Фронтальный опрос.

Оказывают ли твердые тела давление?

Какой буквой обозначается давление?

Формула, по которой можно найти давление?

В каких единицах измеряется эта величина?

От чего зависит результат действия силы на опору?

Способы увеличения и уменьшения давления.

Выберите предметы, увеличивающие давление и уменьшающие (Слайд 33).

2. Решение задач:

1.Какое давление оказывает на снег лыжник массой 90 кг, если длина каждой лыжи 2 м,

а ширина 12 см?

2. На опору, какой площади, надо поставить груз массой 20 кг, чтобы произвести давление

400 кПа?

3. Кирпичная стена производит на фундамент давление 80 кПа. Какова её высота?

7.Физическая пауза. Прежде, чем приступить к решению задач, проведем "Гимнастику для глаз".

• Зажмурьте глаза, а потом откройте их. Повторите 5 раз.

• Делайте круговые движения глазами: налево - вверх - направо - вниз - направо - вверх - налево - вниз. Повторите 10 раз.

• Вытяните вперёд руку. Следите взглядом за ногтем пальца, медленно приближая его к носу, а потом медленно отодвиньте обратно. Повторите 5 раз.

• Посмотрите в окно вдаль 1 минуту. (Слайд 34).

Учитель: Решаем качественные задачи.

1.Зачем лось, проходя по болоту, подгибает колени и к тому же ставит их не вдоль тела, а расставляет под углом как можно шире?

2. Медведь, переходя реку по тонкому льду, распластывается на нем и ползет. Почему?

3. Почему у белки и бурундука заостренные зубы?

1 группа

1. Почему топкое болото перейти легче, если под ноги положить хворост?

2. Каково назначение широких копыт у верблюда – жителя пустыни?

3. Объясните физический смысл пословицы: «Шило в мешке не утаишь»?

4. Почему по скошенному лугу трудно идти босиком?

5. Почему у рюкзака широкие лямки? Как надо укладывать рюкзак и почему?

2 группа

1. Почему опорную площадку губок у плоскогубцев делают большой, чем у кусачек?

2. Почему олени почти не проваливаются в снег?

3. Почему режущие и колющие инструменты оказывают на тела очень большое давление?

4. Вам даны два кирпича. Как их следует расположить их, чтобы давление, оказываемое

ими на пол было максимальным?

5.Объясните назначение наперстка, надеваемого на палец при шитье?

3 группа

1. Мы проворные сестрицы
Быстро бегать мастерицы,
В дождь - лежим,
В снег – бежим.
Уж такой у нас режим. (Лыжи)

Как связаны лыжи с давлением?

2. Тонка,
Длинна,
Одноуха,
Остра,
Всему миру нужна. (Иголка)

Какой иглой лучше шить: тупой или острой?

3. Мне ответ серьезный дайте,
Кто сейчас сказать готов,
Почему следы в асфальте

Лишь от женских каблуков?
Отвечайте же скорее:
Что девчата тяжелее?

4. Вышел слон на лесную дорожку,

Наступил муравью он на ножку.

И вежливо очень сказал муравью:

«Можешь и ты наступить на мою».

Одинаковый ли результат получится в итоге?

8.Самопроверка знаний (Слайд 35).

Тест:

1.В каких единицах измеряется давление?

А. Н. Б. Па. В. м².

2.Чем…площадь опоры, тем… давление, производимое одной и той же силой на эту опору?

А.больше; меньше. Б. больше; больше. В. меньше; меньше.

3.Давление тела на поверхность зависит …

А.от модуля силы и площади поверхности, перпендикулярно которой он действует;

Б.от модуля силы и не зависит от площади поверхности, на которую действует сила;

В.площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила.

4.Выразите в Па давление 10 кПа?

А.10000Па. Б.100Па. В.1000Па.

5.Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности называется…

А.силой давления. Б.давлением. В. весом тела.

6. Станок весом 12000 Н имеет площадь опоры 2,5 м². Определите давление станка на

фундамент?

А) 48 Па. Б) 25000 Па. В) 4800 Па.

7. Как изменится давление книги на стол, если поставить ее на ребро?

А) не изменится. Б) уменьшится. В) увеличится.

8. Ящик весом 960 Н оказывает на опору давление 5 кПа. Какую площадь опоры имеет ящик?

А) 0,192 м.² Б) 19,2 м.². В) 1,92 м.²

Проверка (Слайд 21, по щелчку появляются правильные ответы)

1. Б

2. А

3. А

4. А

5. Б

6. В

7. В

8. А

Учитель: Ответы вам предлагаются, и вы сами можете оценить свою работу:

• 0 ошибок – 5

• 1-2 ошибки - 4

• 3-4 ошибки – 3

• 5 -6 ошибок - 2

9.Итог урока.

Учитель: Сегодня на уроке мы познакомились с новой физической величиной – давлением. Узнали, в каких единицах выражают давление, как можно увеличить и уменьшить давление.

Итак, давление – это физическая величина, характеризующая такой результат действия силы как деформация тел при их взаимодействии. Давление зависит от силы и площади, по которой эта сила распределена. Установив данную взаимосвязь, мы получаем возможность  использовать ее в нашей жизни. Где?

Все режущие, колющие инструменты мы затачиваем, уменьшая, таким образом, площадь режущей поверхности, тогда давление увеличивается, а значит и деформация тела при меньшем значении силы (слайд 16).

Задние колеса грузовиков обычно сдвоенные, гусеницы тракторов и охотничьи лыжи делают широкими: давление, а значит, деформация уменьшается за счет увеличения площади (слайд 17).

Мы учитываем взаимосвязь давления с силой и площадью, по которой эта сила распределена.

В нашей жизни мы имеем возможность давление регулировать. Сама природа неплохо вооружила живой мир для создания большого давления небольшим усилием – иглы, клювы, когти, жала, зубы, клыки

Учитель: Достигли мы цели, какую поставили в начале урока?

Ученики: изучили давление твердых тел, единицы измерения давления;

выяснили способы изменения давления в быту т технике;

изучили способы увеличения и уменьшения давления;

обобщить знания о давлении, закрепили изученный материал;

проверили и закрепили полученные знания

Учитель: Ответьте на вопрос: “Для чего же люди должны знать, что такое давление?”

Ученики: Без знания о давлении, мы не сможем пользоваться штамповкой деталей; не сможем учесть зависимость роста давления с высотой или глубиной; не сможем построить высотные дома; даже режущие и колющие предметы: иглы, ножи, ножницы не сможем использовать в быту и др. Учитель: Да, действительно, человеку необходимы знания о давлении, чтобы двигать прогресс вперед, делать новые открытия и изобретения. И, я думаю, что вы со мной согласны.

10. Домашнее задание к следующему уроку. (Слайд 36)

§ 33; § 34 Упр.12 (1,2,3,4 ). Предлагаю вам побыть учеными, философами, писателями.

Напишите небольшое сочинение на тему “Человек и давление”.

11. Рефлексия. (Слайд 37).

Ваше настроение в конце урока: Проанализируйте, пожалуйста, «движение» своих мыслей, чувств, ощущений,  которые возникли у вас в течение урока:

• удивлён,

• безразличен,

• радостно восхищён,

• встревожен,

• раздражён,

• спокоен.

Учитель: Ребята! В заключение хочу сказать. Физик видит то, что видят все: предметы и явления. Он также как и все восхищается красотой и величием мира, но за этой всем доступной красотой ему открывается еще одна красота закономерностей в бесконечном разнообразии вещей и событий. Физику доступна редкая радость – понимать природу, и даже «беседовать» с ней. Мне хочется пожелать вам научиться понимать природу, и разговаривать с ней на одном языке.

7