"Давление жидкостей и газов"

муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Ржавская средняя общеобразовательная школа»

Пристенского района Курской области

Конспект урока физики для 7 класса
по теме «Давление жидкостей и газов»

УМК «Физика. 7 класс» А. В. Перышкина

Учитель Сафонова И.В.

2018 г.

Физика! Какая емкость слова!

Физика для нас не просто звук!

Физика – опора и основа

Всех без исключения наук.

Добрый день, ребята. Много интересного таит в себе окружающий нас мир. Вероятно, вам хочется больше знать о творениях рук человеческих . Сотни, тысячи «как», « что» и «почему» встают перед вами. Ответы на все вопросы вы узнаете постепенно, изучая физику. Это будет немного необычный урок .Тема нашего урока: “Урок-путешествие по теме: “Давление жидкостей и газов””. Сегодня на уроке мы повторим и закрепим те знания, которые вы получили при изучении темы “Давление жидкостей и газов.

Тип урока: комбинированный на основе исследовательской деятельности с использованием проблемного исследования.

Цель урока:

• усвоение учащимися минимума образования по темам «Давление».

• формирование надпредметного умения ставить и решать проблему, оперировать понятиями, делать выводы.

• формирование способностей к абстрагированию, выдвижению гипотез, формулированию проблем.

• выяснить физическую природу давления газа

• исследовать причины возникновения, зависимость давления газа.

Задачи:

1. образовательная:

побудить учащихся на уроке к активной исследовательской деятельности по выяснению причин, вызывающих давление газа и его зависимость от других физических величин, помочь учащимся осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений.

2. воспитательная:

• продолжить формировать у учащихся положительное отношение к самостоятельному поиску знания;

• сформировать у учащихся представление о давлении газов, входящее в систему знаний взглядов на мир, продолжить развивать умения работать в парах.

• создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

3. развивающая:

• создать условия для развития проектно-исследовательских и творческих навыков; навыков общения и совместной деятельности.

• развитие общеучебных знаний и умений: наблюдать, делать выводы

• развитие специальных знаний и умений: моделировать сущность процессов,

проводить мыслительный эксперимент.

Оборудование и материалы к уроку:

• компьютер, интерактивная доска;

• дидактический материал на карточках (лист для конспекта с пропусками, тест);

• ручной насос, колба с пробкой, воздушные шарики, резиновые мячики и теннисные шарики (модели молекул), пластиковые бутылки;

• шприцы для фронтального эксперимента.

Оформление к уроку:

• на доске таблица для заполнения зависимости давления газа

От чего зависит давление газа (гипотеза)	Результат проверки

на столах учащихся рабочий лист для конспекта с пропусками, которые должны быть заполнены по ходу урока. Приложение 1.

Демонстрации: давление газа

Ход урока:

1. Актуализация знаний учащихся (в форме беседы)

Учитель. Ребята, на этом уроке мы с вами попробуем объяснить одно из явлений природы. Вам (нам) придется побыть в роли не только исследователей, но и теоретиков, которые дают определение понятиям, делают выводы. Именно так создаются научные теории.

В руках учителя надутый воздушный шарик.

Учитель предлагает ученикам сжать, растянуть, прижать к себе шарик с вопросами:

"Что вам мешает деформировать шарик?"

Обращение к ученикам с вопросом: "Что же будет объектом нашего изучения?"

Ученик. Предполагаемый ответ - воздух

Фронтальный опрос:

Какие три состояния вещества вы знаете? К какому из них относится воздух? Опишите это состояние

Вспомните, что отличает газ, от других состояний? Как ведут себя молекулы газа?

Чем отличается жидкое и твердое состояния вещества от газообразного?

Ответы учеников:

• твёрдое, жидкое, газообразное. Газообразное состояние

• Молекулы находятся далеко друг от друга, силы притяжения – очень слабы.

• Молекулы, двигаясь, могут оказаться в любой части пространства

• В жидком состоянии расстояние между молекулами соизмеримо с размерами молекул, поэтому силы притяжения сильнее. Чем в газообразном состоянии. В твердом состоянии притяжение между молекулами еще больше, чем у жидкостей.

Учитель. Обобщаем: газ давит на оболочку, т.е. создает давление.

Давления газа - это и будет нашей задачей.

2. Подготовка к основному этапу занятия

Учитель. Сравним, как будут оказывать давление на стенки твердые тела, жидкости и газ. Проводится эксперимент Э1.

Перед классом два ученика с шариками. В один из шариков наливаем воду, во второй — помещаем мелкие твердые предметы, а третий просто надуваем.

Учитель. Есть ли отличие в оказании давления? Что необычного?

Ответы учеников: (форма шариков разная: с тв. телами и жидкими, она вытянутая, а с газом - шарообразная) отличия есть - в случае давления твердых и жидких тел мы видим, что давит вниз из-за притяжения к Земле.

Учитель. Но ведь и в газе молекулы - все они притягиваются к Земле. Значит, определяющим для давления газа является не это, а что?

(Создание проблемной ситуации)

Ответы учеников

- Беспорядочное движение молекул.

3. Основной этап. Усвоение знаний и способов их получения

Учитель.

1. Объектом нашего изучения является газ.

2. Выдвигаем гипотезу, в которой попытаемся предположить, что причиной давления газа является беспорядочное движение молекул.

3. Выдвигаем гипотезу, в которой попытаемся предположить, что может изменять давление газа внутри шарика?

Ответы учеников: объем и температура

Сейчас мы вместе смоделируем ситуацию. Для изучения явления часто используют модели. Модель - это упрощённый вариант явления или объекта.

Молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ.

Представим себе, как теннисный мячик ударяется о пластинку на пружине. При ударе пружина сжимается, а затем под действием силы упругости возвращается в первоначальное положение.

Вопрос: А что произойдет, если мячиков будет огромное количество?

Шарики будут ударяться о пластинку, и она будет постоянно находиться в сжатом положении.

В газе также находится множество молекул. Поэтому число ударов их о стенки сосуда, в котором находится газ, достаточно велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате о поверхность площадью 1 см² за 1 с составляет примерно 10²⁴. Сила удара каждой из молекул мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно.

3) Итак, можно сделать вывод (промежуточный этап осмысления). И сейчас каждый на листочке напишет, почему возникает давление газа. Приложение 1.

Зачитывают написанные ответы.

Учитель. Замечательно - без учебника, вы сами смогли дать определение. Это будет началом создания теории. Далее следует описание явления.

4) Теоретическое описание явления - это установление зависимостей.

В процессе беседы заполняется таблица (на доске), в которой фиксируются возможные зависимости, предложенные учениками.

От чего зависит давление газа (гипотеза)	Результат проверки
от количества молекул	+
от температуры	+ (учитывая, что температура определяется движением молекул)
от объема	+

Затем идет экспериментальная проверка этих предположений или проводится мысленный эксперимент по проверке

ЭК . Кипение воды в шприце при комнатной температуре:

Оборудование: прозрачный пластиковый шприц, без иголки, вода и кусочек пластилина.

Вывод: уменьшили давление воздуха на поверхность (закрыли отверстие и потянули с силой поршень вниз) это привело к закипанию воды.

Э К. «Шарик в банке»

Последовательность действий · Надеваем шарик на водопроводный кран и наливаем в него воды так, чтобы размер шарика с водой стал немного больше горловины двух- или трёхлитровой стеклянной банки. Надёжно завязываем шарик. · Поджигаем листок бумаги и бросаем в банку. · Кладём шарик на горловину банки. Результат · Пламя в банке гаснет. Шарик втягивается в банку. · Наливаем в пустую банку горячей воды из чайника. · Выливаем воду и тут же кладём шарик с водой на горловину банки. Наблюдение Шарик забавно втягивается в банку.

Научное объяснение В первом опыте воздух в банке нагревает горящая бумага. Когда на банку кладут шарик, он перекрывает доступ кислорода, горение прекращается. Плотность горячего воздуха меньше плотности холодного. Воздух в банке быстро остывает, его плотность увеличивается, объём уменьшается – шарик втягивается в банку.

ЭК: Шарик проткнем, а он не лопнет

Оборудование : воздушный надутый шарик , скотч, спица или игла.

Вывод: хотя дырка образуется, но скотч не даст давлению разорвать шарик. А сама спица закроет собой дырочку, не позволяя воздуху выходить из нее.

ЭК: «Как работают лёгкие?» Диафрагма опускается – вдох, поднимается – выдох. Сделаем модель лёгких и посмотрим на её работу глазами физика. Последовательность действий · Отрезаем дно пластиковой бутылки. · Помещаем воздушный шарик внутрь бутылки и натягиваем его на горлышко. · Отрезанную часть бутылки затягиваем плёнкой от другого воздушного шарика (разрезаем его ножницами) и закрепляем скотчем. · Оттягиваем плёнку – шарик надувается, надавливаем на плёнку – шарик сдувается.

Научное объяснение Объём воздуха внутри бутылки оказывается изолированным. При оттягивании плёнки этот объём увеличивается, давление уменьшается и становится меньше атмосферного. Шарик внутри бутылки надувается воздухом атмосферы. При надавливании на плёнку объём воздуха в бутылке уменьшается, давление становится больше атмосферного, шарик сдувается. Так же работают и наши лёгкие. Резиновая плёнка имитирует диафрагму, воздушный шарик – лёгкие. Резиновая плёнка-диафрагма опускается (оттягивается) – вдох, поднимается – выдох.

Таким образом, в таблице по пунктам а) - б) проверка подтвердила верность предположений, поэтому ставим плюсы.

Загадка: Через нос проходит в грудь

И обратный держит путь.

Он невидимый, и все же

Без него мы жить не можем.

(Воздух)

ЭК: Отделить желток от белка (кулинарный совет)

Оборудование: тарелочка , из пластика бутылочка, яйцо

Вывод: желток сам под давлением воздуха в бутылку затянется (т.к. бутылку сжимаем и расправляем)

ЭК: А вот с объемом сложнее. На столе две банки - литровая и 3-х литровая.

Учитель. В какой из них давление больше?

Ученик. Очевидно, что одинаковое.

Учитель. Проведем ещё один эксперимент.

Каждому ученику раздаются шприцы (без иголки)

Учитель. 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 проблемная задача.)

Ученики:

- уменьшается объём

- в каждую точку теперь попадает больше молекул и, получается, что они теперь чаще ударяются.

Работа в парах – самопроверка «Аукцион формул»

1) gρ_ж V_т А)тело тонет

2)ρ g h Б) тело всплывает

3) m/v В) давления

4) F/S Г) тело плавает

5) F_mяжF_a Д)расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда

6) F_aF_mяж Е) закон Архимеда

7) F_mяж=F_a Ж) выталкивающая сила

8) F_выт=P_жидк З) плотность вещества

Ответы:

В:	1	2	3	4	5	6	7	8
О:

Итак, происходит не только закрепление, но и более глубокое осмысление причин, влияющих на давление газа. Видим одно - изменение объёма, - а в результате цепочки мыслительных операций приходим к истокам этой зависимости (от концентрации).

Делаем вывод, что в закрытом сосуде при изменении объёма давление меняется потому, что на единичную площадку приходится большее или меньшее количество ударов. Поэтому лучше сказать, что давление меняется в зависимости от сжатия газа.

Проверка гипотезы: давление газа зависит от количества частиц, температуры и объема вещества.

4. Закрепление

1) Решение качественных задач

  Задача по карточке

1. Определите архимедову силу, которая действует на гранитную плиту размерами 4*2*0,5м, погруженную в воду.

Работа в парах: Массы газа в двух одинаковых закрытых сосудах одинаковы.

Один из этих сосудов находится в тёплом помещении, а другой - в холодном. В каком из сосудов давление газа больше? Почему?

Ответ: в теплом помещение давление выше, чем в холодном потому, что температура выше.

5. Подведение итогов

Итак, с помощью экспериментов мы многое выяснили и описали изучаемое явление - разработали начальный этап теории. Что мы узнали о давлении газа?

Ответы учащихся

6. Домашнее задание: §33-52

8. Рефлексия.

Учащиеся проводят самоанализ своей деятельности на уроке.

Приложение 1

Давление газа

1. Давление газа создаётся ______________________________________

_______________________________________________________________.

2. Давление газа зависит от: _________________ ____________________

______________________________________________________________

(В закрытом сосуде)

3. Если температура газа повысится, то увеличится ______________________,

следовательно, увеличится число __________________________________,

поэтому давление газа ________________________________.

4. Если газ сжимают, то его объём ______________________,

следовательно, увеличится ________________________

на единичную площадку, поэтому давление газа _____________________.