Разработка урока "Давление.Единицы давления"

Урок Тема: «Давление твёрдых тел .Единицы давления.»

Цель урока: Сформировать у учащихся понятие «давление, как физическая величина; исследовать на уроке зависимость давления от силы давления и от площади поверхности; научить решать задачи на давление и применить знания о давлении в повседневной жизни; показать связь физики как науки с другими предметами школьного курса; развивать смекалку, логическое мышление, внимание, умение работать в группах; воспитывать любовь к физике как науке , формировать чувство собственной безопасности и ценностное отношение к своему здоровью.

Оборудование: деревянные бруски, гири, ванночки с песком, дощечки с гвоздями, компьютер, карточки с заданиями, презентация, таблицы

Тип урока: изучение нового материала

Ход урока

І. Организационная часть

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.

II. Актуализация опорных знаний.

1. Что такое сила? Сила это мера взаимодействия тел

2. Какие силы мы изучили? Сила трения, упругости, тяжести, вес тела, сила тяги

3. От чего зависит результат действия силы? Результат действия силы зависит от модуля, направления и точки приложения.

4 В чём измеряется сила?

5)Что означает «Сила-векторная величина?

6) Что мы можем составить из букв на доске?

ІІІ. Изучение нового материала.

Мотивация учебной деятельности

Учитель Сегодня мы с вами познакомимся с новой физической величиной.

Она называется - Давление. .И поэтому тема нашего урока « Давление твёрдых тел. Единицы давления»( слайд № 2)

Сегодня на уроке мы с вами узнаем, что такое Давление. получим формулу давления.

– выясним единицы давления.

– совершим путешествие в биологию.

– побываем в Мире техники.

– будем решать интересные задачи”

– проведём увлекательные Эксперименты.

Давайте с вами вспомним, где в повседневной жизни мы встречаемся со словом « Давление» ( слайд № 3)

 Давление резко падает, возможны осадки;

 Защитники команды “Спартака” не выдержали давления нападающих команды “Динамо”;

 У больного внезапно повысилось давление;

 “Наутилус” погрузился в бездонные глубины, несмотря на большое давление внешней среды;

 - Это была женщина, - сказал комиссар Мегрэ, - только тонкая шпилька женских туфелек могла вызвать такое давление.

Чтобы понять понятие давления, каждая группа учащихся ( всего 5 групп) проведет опыт ( слайд № 5).

1. Исследуйте глубину погружения доски с гвоздями шляпками в песок в зависимости от массы груза (на каждой парте 1 экспериментальная установка: песок, доска с вбитыми гвоздями, гирька)

Ответьте на вопросы:

• Какова цель исследования?

• Изменяется ли сила, с которой доска давит на песок при изменении массы груза?

• Куда направлена эта сила? Как эта сила направлена по отношению к поверхности?

• Как зависит глубина погружения гвоздей в песок от действующей силы?

1. Исследуйте глубину погружения доски с гвоздями острием в песок, поставив на нее гирю, в двух случаях (на каждой парте 1 экспериментальная установка: песок, доска с вбитыми гвоздями, гирька)

Ответьте на вопросы:

• Какова цель исследования?

• Изменяется ли сила, с которой доска давит на песок при повороте доски?

• Как изменяется площадь опоры при повороте доски?

• Как зависит глубина погружения от площади опоры?

( каждая группа учащихся проводит опыт и делает выводы)

Учитель : От чего зависит результат действия тела на опору? Какова эта зависимость?

Выводы учеников: а) Если дощечка с гвоздями погружается в песок шляпками совсем немного, то с гирей, массой1кг, погружение заметно больше. Т.е. глубина погружения зависит от величины действующей силы - чем больше сила, тем погружение больше.

б) Второй опыт показывает, что глубина погружения зависит не только от силы, но и от площади опоры. Дощечка с гвоздями, которые направлены острием, погружается в песок значительно больше, чем в первом опыте.

Учитель Результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, перпендикулярно к которой она действует.

(слайд 6)

Учитель Этот вывод подтвержден опытом. Поэтому при расчете действия многих инструментов и механизмов важно знать не только силу, с которой одно тело действует на другое, но и площадь, на которую действует сила. Результат действия этой силы называют давлением. (слайд № 7)

Учитель Физическую величину, которая характеризует действие силы на физическое тело и численно равна отношению силы, действующей перпендикулярно к поверхности, к площади этой поверхности, называют давлением.

. где F - действующая сила (сила давления); S - площадь поверхности; р - давление.

Из определения давления получается, что изменить давление можно двумя способами :

изменив силу давления или изменив площадь, на которую действует эта сила.

Рассмотрим способы уменьшения и увеличения давления.( слайд № 8)

Учитель В Международной системе единиц (СИ) давление выражают в Паскалях (Па). Эта единица названа так в честь выдающегося французского ученого Блеза Паскаля(1623 - 1662). (слайд № 9,10)

1 Па - это давление, которое создает сила 1 Ньютон на площадь поверхности 1 м2.

Давление в один паскаль-очень малое давление. Такое давление на горизонтальную поверхность площадью 1 м2 оказывает тело массой 102 г.

Поэтому на практике применяются кратные единицы:

1 гектопаскаль=100 Па = 1 гПа;

1 килопаскаль = 1000 Па = 1 кПа;

1 мегапаскаль = 1 000000 Па = 1 МПа.

В природе взаимодействуют разнообразные тела. Поэтому и значение давления самые разнообразные.

Давление воздуха на высоте 800 км 10-8 Па.

Давление танка на грунт 105 Па.

Давление автомобиля на путь 0,3∙105 Па.

Давление жала пчелы 0,5∙108 Па.

Давление в центре взрыва водородной бомбы 1014 Па.

На следующем слайде вы можете увидеть еще значение давления (слайд № 11,12)

Учитель А сейчас ребята расскажут вам, каким образом мы сталкиваемся с примерами уменьшения и увеличения давления в живой природе и технике

Сообщение 1

В живой природе мы встречаемся с примерами уменьшения и увеличения давления.

Свои колючки ёж использует не только для защиты. Очень любопытное зрелище представляет собой ёжик, несущий на колючках яблоки. Наблюдения показывают, что для этого он катается по куче яблок, пока не наколет хотя бы несколько.

По такому же принципу устроены острые зубы и клыки хищников, клювы и лапы птиц. Эти приспособления не только врага устрашат, но и пищу добывать помогают. Моржи, например, своими огромными бивнями раскапывают на морском дне моллюсков. Львица острыми клыками способна мгновенно умертвить свою жертву, а остальные зубы выполняют роль острых ножниц, отрезающих куски мяса.

Острые копыта лося глубоко рассечены и могут расходиться в стороны. Кожистая перепонка между пальцами не дает ногам проваливаться в топях. Этому же способствуют и боковые копытца. Лоси могут пробираться даже через зыбкую поверхность лесных болот: они вытягивают передние ноги горизонтально вперед, а брюхом прикасаются к земле. Отталкиваясь задними ногами, лось скользит в таком положении по болоту, пока не выберется на более устойчивый грунт.

Но еще более своеобразным приспособлением обладает перепончатопалый геккон из песчаной пустыни Намиб в Южной Африке. У него есть перепонки между пальцами ног, однако не для плавания, а для хождения по песку. Любое существо, обитающее на бархане или в нем, должно решать немало сложных задач. Удерживаться на очень горячей сыпучей поверхности, не проваливаясь, достаточно трудно. И у ряда животных на лапах и ногах появились специальные приспособления. У одного намибского геккона есть перепонки между пальцами, как у лягушки. У другого лапы окружает длинная тонкая бахрома, которая точно так же распределяет вес животного на большей площади, и оно бегает по поверхности песков, почти ее не проламывая и потому не скользя.

Лианам, лопухам, череде колючки нужны для того, чтобы цепляться. Прицепившись к чему-либо, они переносятся на дальние территории, где и распространяются.
Укол шипами весьма болезнен. Поэтому при работе с колючими растениями в саду следует относиться к ним осторожно и не забывать про перчатки.

Учитель В Амазонке есть пиранья –
С виду рыбка так себе.
Если сунешь палец в воду,
Перекусит вмиг его.

Вопрос: почему пиранья может перекусить палец человека?

Ёж сердитый, серый ёж,
Ты куда, скажи, идёшь?
Ты колючий весь такой, что не взять тебя рукой!
Почему же ёж колючий?

(Площадь поверхности иголок мала, а давление велико.)

Вот верблюд, а на верблюде
Возят кладь и ездят люди.
Он живет среди пустынь,
Ест невкусные кусты,
Он в работе круглый год…
Почему же на верблюде возят кладь и ездят люди?

(Площадь поверхности конечностей верблюда велика, а давление, оказываемое на песок, невелико, поэтому верблюд не проваливается в песок.)

Пчелка – труженик известный,
Дарит людям мёд и воск,
А врагам покажет жало,
Будут помнить целый год!

Почему жало пчелы оказывает на кожу человека очень большое давление? (Жало пчелы имеет малую площадь поверхности, а давление, оказываемое на кожу человека, велико.)

Как-то раз спросили розу:
Отчего, чаруя око,
Ты колючими шипами
Нас царапаешь жестоко?

(Площадь поверхности шипов розы мала, а давление велико.)

Вернемся к героям “Серой Шейки”. Почему лиса осторожно ползла по льду?

(Лиса выбрала такой способ передвижения, чтобы увеличить площадь поверхности, а давление, производимое на лед, уменьшить.)

Учитель: Мы убедились в справедливости этой формулы в природе – иглы, клювы, когти, зубы, клыки, жала. Но. “Душа науки – это практическое применение её открытий” (У.Томсон).

Сообщение 2

А вот примеры уменьшения и увеличения давления в технике.

Основным свойством танка является его способность двигаться по местности. Это достигается гусеничным ходом и определяет тактические свойства танка в отличие от свойств бронированного автомобиля, который может двигаться лишь по дорогам. Способность двигаться по местности определяют термином вездеходность и под ней подразумевают следующие четыре свойства:

1) возможность двигаться по мягкому грунту, несмотря на большой вес;

2) брать значительные подъемы;

3) переходить через рвы и воронки;

4) взбираться на каменные вертикальные стенки.

1) способность двигаться по мягкому грунту объясняется тем, что при гусеничном ходе вес танка распределяется на большую площадь и относительное давление на грунт можно сделать очень малым, а именно — менее 0, 5 кг/см²; можно довести его до 0, 35 кг/см², что близко в даже меньше давления ноги человека. Поэтому танк, несмотря на свой большой вес, может двигаться всюду, где может пройти человек. В настоящее время уже имеются гусеничные повозки, в которых относительное давление еще более снижено, и они могут двигаться по снегу и болотистой местности (не топкой), где человек без вспомогательных средств идти не может.

Сообщение3

Строителям также нужно учитывать давление.

Если вылить содержимое яйца, а для опыта оставить скорлупу, то можно попробовать проткнуть ее иголкой изнутри и снаружи. Изнутри - легче, снаружи - тяжелее. Результат при одинаковых усилиях будет зависеть от формы скорлупы: выпуклая или вогнутая.

Поэтому маленький цыпленок легко разбивает скорлупу изнутри, а снаружи он защищен более надежно. Свойство выпуклых форм лучше выдерживать нагрузку позволяет архитекторам проектировать куполообразные крыши, мосты, потолки, т.к. они прочнее плоских!

Строительство высотных зданий предполагает, что грунт выдерживает давление, которое здание оказывает на него своим весом. Так, при возве-дении Останкинской телебашни в Москве высота которой 533 м, а масса 51 400 т, строительство через год после начала было остановлено из-за опасений, что грунт не выдержит нагрузку. После почти двухлетних расчетов и изучения грунта фундамент под башню пришлось увеличить в размерах. Теперь площадь фундамента башни составляет 1 940 м², а его масса - 40 % от массы всего сооружения.

( физкультминутка)

Раз, два, три , четыре,

Руки выше, руки шире.

Поворот направо, влево,

Всё мы делаем умело

Одну ногу поднимаем,

Этим площадь уменьшаем.

А давление растёт,

Прыгнем - вовсе пропадёт!

ІV Закрепление нового материала

Учитель

Приведём пример, когда, уменьшая давление, можно сохранить жизнь человека? ( слайд № 13)

Відомості з уроку ОБЖ „Безпека на льоду. Допомога потерпілому ”

Тому, кто провалился под лед , очень трудно выбраться из проруби, ведь лед крошится под весом тела. Чтобы предотвратить это, надо широко развести руки в стороны, распластавшись на льду, и перекатиться на спину, чтобы вытащить ноги. Чем больше ты распластаешься на льду, тем меньше будешь давить на него. Выбравшись из полыньи, нельзя становиться на ноги, а следует перекатиться или переползти на безопасное место, помня, что вес тела стала больше из-за мокрой одежды.

Помочь тому, кто провалился под лед, можно, если с безопасного места подать потерпевшему длинную жердь, ветвь, бросить веревку, связанные ремни, шарфы. Подбираться к пострадавшему лучше всего, привязавшись веревкой, легши на лыжи или доску и осторожно продвигаясь к проруби.

Учитель А сейчас я покажу вам пример решения задачи

1. Какую силу давления и давление на опору площадью 400 см2 создаёт тело ,масса которого равна 12 кг?

Ответ: 3000 Па

Вопросы для работы в группах

1. Почему заостренные колышки легче забить в землю, чем тупые ?

2. Почему еж «колется» ?

3. Зачем для проезда по болотистым местам делают настил из хвороста, бревен или досок ?

4. Почему v машин и тракторов с высокой проходимостью колеса больших размеров и с широкими шинами ?

5. Одинаковое ли давление мы оказываем на бумагу, если пишем тупым или острым карандашом?

6. Для чего при соединении мягких материалов поя головку болта подкладывают шайбу?

7. Объясните назначение наперстка, надеваемого на палец при шитье иглой.

8. Почему у тракторов широкие гусеницы?

9. Какая борона глубже рыхлит землю: с 20-ю или 60-ю зубьями ?

10. Как следует продвигаться по хрупкому льду, чтобы не провалиться ?

11. Можно ли по следу на вспаханной пограничной полосе установить: прошел один человек, он нес на себе другого, человек нес на себе какой-то груз?

12. Если тяжелую покупку нести за веревку, то ощущается боль. Почему она уменьшается, если под веревку подложить сложенный лист бумаги?

13. Почему Останкинская телебашня не проваливается в землю ?

14. Почему боксеры ведут бой в перчатках ?

15. Что произойдет, если шарики в шариковых ручках будут делать меньшего размера ?

16. Почему не разрешается ездить по асфальту на тракторах с острыми выступами на гусеницах ?

17. Каково назначение насечек на губках тисков и плоскогубцев ?

18. Почему острым ножом легче резать хлеб ?

19. Отчего картон легко проткнуть тонкой иглой и трудно пробить тупым гвоздем ? В обоих случаях действует одинаковая сила.

20. Для чего у рюкзака делают широкие лямки?

• По болоту прошли лось и человек. Чьи следы глубже?

• Почему кулаком нельзя разбить толстую доску, а ребром ладони – можно?

• Почему рельсы не кладут прямо на землю?

Как легче идти по рыхлому снегу: на лыжах или без них?

Почему при постройке дома

все его стены возводят

одновременно

почти до одинаковой высоты?

Вспомни «Принцессу на горошине».

Почему она испытала неудобство,

лежа на перине, под которой

были положены горошины?

У кого давление больше у коровы или у фигуристки? Почему, неужели корова грациознее фигуристки?

СОВЕТЫ ОТ ЗНАТОКА ФИЗИКИ

(Ф. и. ученика)…………………………………

1. Не совсем прилежная ученица, пытаясь определить своё давление на кресло, всё время делила площадь поверхности на свою прилагаемую силу. Твой совет:

А) Продолжай дальше; Б) дели силу на площадь; В) перестань мучить кресло.

2. Посоветуй своим одноклассникам, в каких единицах им лучше выражать давление на уроке физики:

А) в ньютонах; Б) в паскалях; Г) в килограммах.

3. Посоветуй Незнайке, как можно изменять давление:

А) меняй силу и площадь поверхности тела; Б) смазывай поверхность разными смазками; В) меняй цвет тела.

4. Ученица второго класса захотела оказать большее давление на ступеньку порога школы. Что ты ей посоветуешь?

А) надеть туфли на каблуках; Б) надеть лыжи; В) не заниматься ерундой.

5. Дай совет спасателям, которые пытаются вытащить из проруби утопающего:

А) бежать бегом к нему по тонкому льду; Б) идти медленно по тонкому льду; В) ползти на животе по тонкому льду.

.

Рефлексия

- Что интересного и неинтересного было на уроке?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

- Что я понял(а)?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

-Какие у меня возникли трудности_?_Что я не понял(а)?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

-Чем бы вы дополнили урок?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

- Какую отметку себе поставишь?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выдача домашнего задания