Конспект урока физики для 7 класса «Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля»

План - конспект урока физики в 7 классе по теме «Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля».

Автор: учитель физики высшей квалификационной категории МОУ «СОШ № 1» г. Ивантеевки Московской области Гагарина Марианна Сергеевна.

Цель: разъяснить механизм передачи внешнего давления жидкостями и газами, находящимися в закрытых сосудах, сформулировать закон Паскаля.

Задачи:

1. Образовательные: обсудить различие между твёрдыми телами, жидкостями и газами, познакомить с законом Паскаля, расширить и углубить знания учащихся по теме «Давление».

2. Развивающие: создать условия для развития исследовательских и творческих навыков; навыков общения и совместной деятельности.

3. Воспитательные: способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

Вид урока: комбинированный.

Тип урока: изучение нового материала.

Использование элементов педагогических технологий:

- игрового обучения;

- проблемного обучения;

- группового обучения;

- здоровьесберегающего обучения.

Демонстрации: опыты с «Шаром Паскаля» и «Картезианским водолазом», флеш-презентация ЦОР о передаче давления газами, видеофрагменты «Шар Паскаля» и «Бешеный огурец».

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, прибор «Шар Паскаля», большая пластиковая бутыль, пипетка, три воздушных шарика, набор стаканов, коктейльных трубочек, маленьких шприцев без иглы на класс, шприцы на 2 и 5 мл, трубка от капельницы, пластиковая бутыль на 1-1,5л, шило.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Учитель. Здравствуйте, ребята! Садитесь. Начать наш сегодняшний урок мне хочется строчками собственного сочинения (Слайд 2):

День с улыбки начинай,

К знаньям весело шагай!

На уроке не ленись,

Новое узнать стремись!

2. Мотивация.

Учитель. Сегодня на уроке мы будем изучать один из важнейших законов природы - закон Паскаля. Цель нашего урока: изучить закон, а также научиться объяснять наблюдаемые нами физические явления с помощью закона Паскаля. Но прежде мы должны повторить материал, необходимый для изучения этой темы.

3. Активизация знаний.

Учитель. И для этого мы немного поиграем (Слайд 3). Я буду зачитывать утверждения, если они верные, вы хлопаете один раз в ладошки, если неверные - поднимаете вверх любую руку. Всем понятно? Тогда начинаем (Слайд 4):

- Строение газов отлично от строения твердых тел и жидкостей (хлопок).

- В твердых телах молекулы могут колебаться и совершать перескоки с места на место (рука).

Учитель. Почему это утверждение неверно? (ученики объясняют).

- Молекулы газов быстро движутся (хлопок). (Слайд 5)

- Расстояние между молекулами в газах намного больше, чем в жидкостях и твердых телах (хлопок).

- Газом можно заполнить половину сосуда (рука).

Учитель. Почему это утверждение неверно? (ученики объясняют).

- Давление газа создается ударами молекул о дно и стенки сосуда (хлопок). (Слайд 6)

- Если два сосуда заполнить одинаковым количеством разных газов, то давление в этих сосудах будет одинаковым (рука).

Учитель. Почему это утверждение неверно? (ученики объясняют).

- Число ударов молекул газа на каждый квадратный сантиметр площади поверхности одинаково по всем направлениям (хлопок).

- Если газ в сосуде сжать, то его давление увеличится (хлопок). (Слайд 7)

- При нагревании газа в закрытом сосуде его давление не меняется (рука).

Учитель. Почему это утверждение неверно? (ученики объясняют).

- При охлаждении газа его давление уменьшится (хлопок).

-Давление газа тем больше, чем чаще и сильнее ударяют молекулы о стенки сосуда (хлопок).

- Для хранения и перевозки газы сильно сжимают (хлопок).

Мультимедийный проектор на время отключается.

Учитель. Молодцы! Вы отлично справились с заданием!

4. Изучение нового.

Учитель. А сейчас мы немного поэкспериментируем. (Приглашаются три ученика) Вот три абсолютно одинаковых воздушных шарика. Один мы наполним мелкими твердыми предметами, во второй нальем немного воды, а третий надуем. Одинаковое ли давление оказывают предметы, вода и воздух на шарики?

Ученик. Неодинаковое.

Учитель. А как передается это давление?

Ученик. В твердых телах давление передается вдоль направления действия силы. На предметы действует сила притяжения к Земле. На воду в шарике тоже действует притяжение к Земле, поэтому оболочка вытягивается.

Учитель. Но ведь и на молекулы газа тоже действует сила притяжения.

Ученик. Из-за высокой подвижности молекул газов давление распределяется равномерно.

Включаем мультимедийный проектор. (Слайд 8)

Учитель. А как передается давление в жидкостях и газах? Сегодня мы найдем ответ на этот вопрос. Запишите в тетрадь тему урока «Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля».

Проектор выключаем.

Учитель. Как вы думаете, что произойдёт, если пролить воду? (Немного проливаю воду на стол)

Ученик. Вода потечёт.

Учитель. А если подуть на неё? Проведем эксперимент. Возьмите соломинку и аккуратно подуйте на воду в стакане. Что наблюдаете?

Ученик. Появляется рябь.

Учитель. Как вы думаете, почему так происходит?

Ученик. Молекулы воды подвижны.

Учитель. Правильно. В отличие от твёрдых тел молекулы жидкости могут перемещаться, поэтому пролитая из сосуда вода растекается, а вода в стакане приходит в движение, если слегка подуть на её поверхность. Подвижность частиц жидкости, а так же и газа, объясняет, что производимое на них давление передаётся не только в направлении действия силы, но и по всем направлениям.

Учитель. Перейдем к следующему эксперименту. Возьмите шприц, поднимите поршень. Что сейчас находится внутри?

Ученик. Воздух.

Учитель. Закройте отверстие пальцем и опустите поршень. Что чувствуете?

Ученик. Давление воздуха на палец увеличилось.

Учитель. Давайте представим себе, что молекулы воздуха стали видимыми. Что изменяется, когда мы начинаем опускать поршень?

Ученик. Молекулы под поршнем уплотняются.

Учитель. Значит, давление, которое мы оказываем на поршень, передается слою молекул воздуха под ним. А что же происходит дальше?

Ученик. Так как молекулы воздуха быстро двигаются, то они распределятся равномерно по меньшему объему, а значит, давление воздуха возрастет.

Учитель. Правильно. Добавочное давление передалось всем частицам воздуха. Если увеличить давление газа около самого поршня на 1 Па, то во всех точках внутри газа увеличится настолько же.

Включаем мультимедийный проектор.

Демонстрация флеш-презентации, с. 6.

Учитель. А сейчас мы посмотрим опыт с прибором, который называется шаром Паскаля. Его устройство таково: полый металлический шар имеет узкие отверстия, которые распределены равномерно по его поверхности. На шар навинчивается трубка с поршнем. Мы наполним трубку и шар водой и опустим поршень вниз. Вода с одинаковым напором выходит из всех отверстий шара. Какой можно сделать вывод из этого опыта?

Варианты учащихся.

Учитель. Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа. Это утверждение называют законом Паскаля. Запишите его в тетради. (Слайд 9)

Учитель. Как вы думаете, изменится ли суть опыта, если шар Паскаля заполнить дымом?

Ученик. Нет. Дым будет выходить равномерными струйками из всех отверстий.

Демонстрация видеоролика. Ресурс: Шар Паскаля (N 188829)

Учитель. Сейчас я покажу вам еще один опыт под названием «Картезианский водолаз». Наполним пипетку водой так, чтобы она плавала вертикально, практически полностью погрузившись в воду. Опускаем пипетку - водолаза в бутылку, доверху наполненную водой, герметично закрываем бутылку крышкой. Теперь нажмем на бутылку. Пипетка от нажима начнет опускаться. В чем причина погружения и всплытия «водолаза»?

Ученик. Нажатие на пластиковую бутылку создает избыточное давление в ней. По закону Паскаля оно передается по всем направлениям без изменения. В пипетку входит дополнительная порция воды. Она становится тяжелее и начинает опускаться на дно.

Учитель. А сейчас мы прослушаем сообщение об ученом, в честь которого назван рассмотренный нами закон.

Ученик выступает с кратким сообщением о Блезе Паскале. (Слайд 10)

Проектор отключаем.

5. Физкультминутка.

Учитель. Теперь нам нужно немного передохнуть. Давайте сделаем так, чтобы давление на стул уменьшилось. Встали. Постоим на одной ноге, на другой. Встали на цыпочки, потянулись. Как менялось давление на пол?

А сейчас выполним дыхательную гимнастику. Наберем воздух в лёгкие (вдыхаем медленно, но как можно больше воздуха), медленно выдыхаем. Руки медленно поднимаем вверх и делаем (одновременно) глубокий вдох. Руки опускаем - выдох.

Сейчас вы выполнили дыхательную гимнастику, которую врачи рекомендуют проводить 3-4 раза в день.

А какой физический закон лежит в основе дыхательной гимнастики?

Ученик. Закон Паскаля.

6. Закрепление изученного.

Учитель. Сейчас вы будете выполнять работу в группах по 4 человека. Я вам раздам задания и оборудование для выполнения работы. Внимательно прочитайте задание и запишите ваше предположение, сделайте эксперимент и вывод. Затем один представитель из каждой группы прочитает задание, продемонстрирует опыт и сделает вывод.

№1. Если выстрелить из мелкокалиберной винтовки в вареное яйцо, то в яйце образуется отверстие. Если же выстрелить в сырое яйцо, оно разлетится. Как объяснить это явление?

№2. Сосуд плотно закрыт пробкой, в которую вставлены две трубки так, как показано на рисунке. Если подуть в трубку а, то вода через трубку б выливается из сосуда. Почему? Будет ли вытекать вода из трубки а, если подуть в трубку б?

№3. Объясните явление, пользуясь законом Паскаля. Как изменится наблюдаемое явление, если увеличить сжатие?

№4. Оборудование: два шприца разного сечения, трубочка от капельницы.

Ход опыта:

Соедините два шприца разного сечения трубочкой от капельницы. Частично заполните систему подкрашенной водой.

Вопрос: почему при нажатии на поршень маленького шприца поршень большого шприца поднимается вверх?

№5. Багажник автомобиля заполнили грузом. Изменилось ли давление в камерах колес автомобиля? Одинаково ли оно в верхней и нижней частях камеры?

№6. Оборудование: пластиковая бутылка с пробкой, шило.

Задание: изготовить прибор для демонстрации закона Паскаля.

Заслушивание заданий и отчетов групп по их выполнению. (Слайды 11 - 16)

7. Домашнее задание: § 36. Упр. 14 № 2. (Слайд 17)

Для желающих: подготовить короткие сообщения о применении закона Паскаля в технике.

8. Подведение итогов. Выставление оценок. Рефлексия.

Учитель. Напомните, пожалуйста, цель нашего урока.

Ученик. Познакомиться с законом Паскаля и научиться объяснять с его помощью наблюдаемые нами физические явления.

Учитель. Ребята, как вы считаете, достигли мы сегодня цели урока?

Ученики. Да.

Учитель. Урок окончен. Я благодарю вас за внимание и активную работу (Слайд 18).

Источники

1. А.В. Перышкин. Физика. 7 класс. - М.: Дрофа

2. Е.М. Гутник, Е,В. Рыбакова. Методические материалы для учителя. Физика. 7 класс. - М.; Дрофа

3. Л.А. Горев. «Занимательные опыты по физике». - М.: Просвещение, 1987 г.

4. Я.И. Перельман. Занимательная физика. Книга 1. М., 1979 г.

5. М.Е. Тульчинский. «Качественные задачи по физике». - М.: Просвещение, 1976г.