Разработка урока по физике 7 класс 'Давление газа. Применение сжатого воздуха'

Открытый урок по физике в 7 классе

Учитель Хмелькова Н.В.

Февраль, 2013 год

Тема Давление твердых тел, жидкостей и газов

Класс 7

Урок 3. Давление газа. Применение сжатого воздуха.

Цели:

Обучающие:

• Выяснение причины возникновения давления газа.

• Выявление зависимости давления данной массы газа от объема и температуры.

• Применение знаний о давлении газа для объяснения устройства баллонов и технологии добычи нефти.

• Знакомство с пневматическими устройствами: отбойный молоток и пневматический тормоз.

Развивающие:

• Развитие умения работать с учебником

• Развитие умения слушать учителя

• Способствование развитию внимания и математической речи.

• Развитие самостоятельности в приобретении новых знаний, при решении физических задач, при выполнении эксперимента

Воспитательные:

• Развитие познавательного интереса через краеведческие факты

• Развитие убежденности в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества

• Использование полученных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды

• Способствование пониманию необходимости интеллектуальных усилий для успешного обучения.

• Развитие коммуникационных навыков.

Методы:

• По источникам знаний: словесные и наглядные.

• По степени взаимодействия учитель-ученик : эвристическая беседа, фронтальный и самостоятельный эксперимент

• Относительно дидактических задач: подготовка к восприятию материала.

• Относительно характера познавательной деятельности: репродуктивный, частично-поисковый.

Оборудование:

• Громов С.В., Родина Н.А. Физика: Учебник для 7 класса общеобразовательного учреждения. - М.: Просвещение, 2000-2012.

• Мультимедийный проектор

• Компьютер

• Воздушные шарики, шприцы без игл, трубка с поршнем, пластиковые бутылки.

Технологическая карта урока

Этапы урока

Задачи этапа

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Прогнозируемые результаты деятельности ученика - развиваемые у учащихся виды УУД

1.Организационный момент

Создать благоприятный психологический настрой на урок.

Приветствие.

Проверка подготовленности к учебному занятию.

Организация внимания детей

Включаются в деловой ритм урока.

Личностные: интерес к учебе.

Коммуникативные: контролирует и оценивает свою готовность к уроку

2.Проверка домашнего задания

Проверить уровень усвоения учащимися учебного материала

Игра «Аукцион»: «продажа» давления.

Проверка выполнения домашних задач

Решение качественных задач с краеведческим содержанием

Решение вычислительных задач с краеведческим и занимательным содержанием.

Участвуют в игре.

Решают качественные задачи устно ( слайды 2,3 презентации).

Решают вычислительные задачи с доской и в тетради (слайд 4)

Коммуникативные:

вступает в учебный диалог, овладевает монологической и диалогической формами речи в соответствии с нормами родного языка.

Познавательные: осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной форме

3. Постановка проблемы

Формулирует задачу: Злобный джинн, находящийся в газообразном состоянии внутри закупоренной бутылки, оказывает сильное давление на ее стенки, дно и пробку. Чем давит джинн, если в газообразном состоянии не имеет ни рук, ни ног, ни других частей тела?
Что же это за джинн?

Диалог

4.Целеполагание и мотивация

Обеспечение деятельности по определению целей урока

Чем, по вашему мнению, мы будем заниматься на уроке?

Какие цели вы ставите для себя?

В руках у меня надутый воздушный шарик вопрос?

Что же будет объектом нашего изучения?

А чем наполнен шарик?

Чем еще кроме воздуха можно заполнить воздушный шар?

Делаем вывод, что речь пойдет не только о воздухе, но и о газах вообще.

Предлагаю вам попробовать сжать шарик.

Что вам мешает при сжатии?

Что действует на оболочку шарика?

После вариантов ответов обобщаем: Газ давит на оболочку т. е. создает давление. Изучение давления газа и будет нашей задачей. Итак, сегодня на уроке, мы будем выяснять причины и факторы вызывающие давление, объясняющую давление газа. Это важная тема, задание по этой теме встречаются на ГИА.

Отвечают на вопросы

Ребята пробуют сжать приготовленные воздушные шары и отвечают на вопросы.

При сжатии нам мешает воздух находящийся в шарике.

На оболочку шарика действуют молекулы воздуха.

.

Целью нашего урока будет изучение давления газа.

Р1

Л2

ПО1

5.Актуализация

Создать ситуацию «успеха» путем проверки усвоения учебного материала прошлых уроков.

Задает вопросы

1.Вспомним, из чего состоит вещество?

2.Какие три состояния вещества вы знаете?

3.Объектом нашего изучения является газ. Вспомните, что отличает газ, от других состояний, как ведут себя молекулы газа?

Отвечают на вопросы

Вещество состоит из мельчайших частиц, молекул.

Твердое, жидкое и газообразное.

Газ не имеет формы и объема. Молекулы в газе расположены далеко друг от друга.

6.Этап получения новых знаний

Создать условия (способствовать деятельности учащихся) для самостоятельного выяснения причины возникновения давления газа и от каких физических величин оно зависит.

Задает вопрос: чем обусловлено давление твёрдых тел?

Есть ли отличие в оказании давления газами? Что необычного?

Но ведь в газе тоже молекулы - все они притягиваются к Земле. Значит давление газа обусловлено другими причинами, чем давление твердого тела на опору ? (проблемная ситуация).

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

Ответы учеников. Отличие есть - в случае давления жидких и твердых тел мы видим, что давит вниз из-за притяжения к Земле.

Причиной же давления газа является действие всех молекул на стенки сосуда, оно и создает давление газа.

ЭКСПЕРЕМЕНТ. (слайд 6) Под колокол воздушного насоса помещаем завязанный воздушный шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму. Затем насосом откачивают воздух из под колокола. Оболочка шарика постепенно раздувается и принимает форму шара. Почему? Что происходит?

Итак можно сделать вывод, почему возникает давление газа?

Теперь я предлагаю, на практике установить от чего зависит давление газа.

Сравним удары по «стенке» маленькими шариками и большими.

Что происходит?

ЭКСПЕРЕМЕНТ. (Слайд 7)

На горлышко бутылки надеты воздушные шарики. Одну бутылку поливаем горячей водой, а другую холодной. Что происходит?

ЭКСПЕРИМЕНТ. Берем шприц без иголки. Прикроем отверстие для вставки иглы пальцем. Вдвигая поршень, обнаружите увеличение давления. Ответьте на вопрос: В чем причина увеличения давления? Ведь количество молекул осталось прежним, температура не изменилась и молекулы те же самые?(создание проблемной ситуации)

В каждую точку теперь попадает больше молекул, и получается, что они теперь чаще ударяются. Видим одно, что изменение объема, приводит к тому, что на единичную площадку приходится большее или меньшее количество ударов.

Поэтому лучше сказать, что давление меняется в зависимости от сжатия газа.

ВЫВОД (Слайд 8)

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

Ответы учеников. Отличие есть - в случае давления жидких и твердых тел мы видим, что давит вниз из-за притяжения к Земле.

Причиной же давления газа является действие всех молекул на стенки сосуда, оно и создает давление газа.

Ответы учеников. Из под колокола откачиваем воздух, значит, число молекул под колоколом становится меньше. В шарике же число молекул остается прежним, их число не изменяется. Поэтому число ударов молекул о внешние стенки оболочки становится меньше, чем число ударов о внутренние стенки. Воздух в шарике будет стремиться занять весь предоставленный объем. Так как под колоколом создается разряжение.

Ответ учеников. Давление газа на стенки сосуда вызывается ударами молекул

При ударах большими шариками давление больше

ЭКСПЕРЕМЕНТ.

Насосом накачиваем шарик. Или просто надуваем

Чем больше количество молекул, тем выше давление.

На бутылке , которую поливают горячей водой шарик начинает надуваться. Так как воздух в бутылке нагревается, молекулы начинают быстрее двигаться расстояние между молекулами увеличивается. Давление становится больше

Выполняют эксперимент

Ответ: Уменьшается объем

Чем больше сжатие, тем выше давление и наоборот

К5

ПО2

ПО4

ПО7

7.Первичное закрепление

Обеспечение первичного закрепления знаний

Задания по слайдам 9,10.

Решение задач приложение 2

Выполняют упражнение в парах. Осуществляют самопроверку и взаимопроверку

Р4

Р6

Р8

К1

К4

ПО5

ПО7

ПЛ1

8.Физкультминутка

Сохранение здоровья учащихся

Руководит упражнениями.

предложить детям встать на одну ногу, на обе ноги, встать на цыпочки, взять в руки книгу, положить книгу на место, при этом каждый раз выясняя, что происходит с давлением, которое каждый из них оказывает на пол.

А сейчас мы проведем еще одно наблюдение. Встаньте прямо, расправили плечи, подняли руки, опустили. Прикрыли глаза и подушечками указательных пальцев слегка надавите на глаза. Открыли глаза и посмотрели в даль. Повторить еще раз. Опять выпрямились. Встали на правую ногу. На левую. Сели.

Вы только что стояли на двух ногах и на одной. Одинаковое ли вы производили давление на пол?

Изменилось ли ваше давление на пол после поднятия рук?

А зачем мы нажимали на глазные яблоки?

Ответ. Надавливанием на веко мы стимулировали кровообращение в глазной мышце и активизировали ее деятельность

9.Самостоятельная работа с фронтальной проверкой и самооценкой

Установление правильности и осознанности изучения темы.

Слайд 13

Выполняют самостоятельно.

Осуществляется фронтальная проверка.

ПО3

ПО4

ПЛ1

Р7

Р6

Р4

10.Применение изученных знаний на практике

Выявление умений работать с учебником, заполнять таблицу, выступать перед классом

Найдите, где применяется сжатый воздух. Учебник §35. Заполните таблицу

Выполняют самостоятельно.

Выступают, рассказывая об устройстве пневматических приспособлений.

Слайды 14-17

Р6

Р7

Р8

ПО2

ПО3

ПО6

11.Домашнее задание

Обеспечение понимания детьми цели содержания и способов выполнения домашнего задания

§§ 34, 35, продолжить заполнение таблицы

Учитель комментирует домашнее задание

Записывают в дневник

Итоги урока

Рефлексия

Дать оценку работы класса и отдельных учащихся.

Провести рефлексию.

Какие затруднения были на уроке?

Как вы их преодолевали?

Какие были поставлены цели и

достигли ли вы их?

Отвечают на вопросы.

Осуществляют рефлексию по слайду презентации

Р7

Приложение 3

1. Масса хрупкой фигуристки Леночки 30 кг. Площадь соприкосновения лезвия ее конька со льдом 2 см². Масса телки Буренки 240 кг. Площадь соприкосновения со льдом ее копыта 16 см². Вычисли и сравни, какое давление оказывает корова на льду и Леночка, которая мчится на левой ножке к победе?
   
   

2. Узнав, что верные ученики собрались подложить ему кнопку, учитель надел пуленепробиваемые штаны. Теперь кнопке, чтобы преодолеть преграду между своим острием и учителем, нужно оказать давление величиной в 4000 МПа. Сумеет ли кнопка добраться до учителя, если масса учителя, садящегося на кнопку, 56 кг, а площадь острия самой кнопки 0.15 мм². Чем кончится эта история, если ученики наточат острие своей кнопки, и его площадь уменьшится до 0.0000001 м²?
   
   

Приложение 2

Задание 53. Установите, как изменилось давление газа, в следующих ситуациях.

1. Стратостат, наполненный теплым воздухом, раздулся, поднявшись на большую высоту.

2. Надули шарик (воздух в шарике).

3. Мяч вынесли из теплой комнаты на мороз (воздух в мяче).

4. Поршень ручного насоса выдвигают (воздух в камере насоса).

5. В помещении музея поддерживают постоянную температуру и влажность воздуха. На улице температура понизилась на 15 °С.

6. Пороховые газы давят на пулю, вылетающую из ствола. При этом порох продолжает гореть.

7. На плиту поставили плотно закрытую кастрюлю с водой (пары воды).

8. Внутри египетских пирамид температура воздуха не изменялась в течение длительного времени, пока они были герметично закрыты.

9. Из газового баллончика выпустили немного газа.

10. Использованный баллончик, в котором было средство от комаров, бросили в костер.

11. Акваланг, заполненный воздухом, опустили на дно озера.

12. На мяч наступили (воздух в мяче).

13. Для удаления вмятины на теннисном мяче его поместили

Способ выполнения

Решение ситуации № /

1. Выделите газ, изменение

давления которого требуется установить

Требуется установить изменение давления

воздуха в стратостате

2. Установите, изменилась

ли и как температура газа

При подъеме температура окружающего

воздуха уменьшается, она уменьшается и в стратостате

3. Установите, изменилась

ли и как его масса

Воздух не выходит из стратостата, значит,

его масса не изменилась

4. Установите, изменился ли

и как объем газа

Стратостат раздулся, значит, объем воздуха в нем увеличился

5. Как зависит давление газа

от изменившихся в данной

ситуации параметров

Давление газа уменьшается при уменьшении температуры и увеличении объема

6. Сделайте вывод и сформулируйте ответ

Давление воздуха в стратостате уменьши-

лось, но при подъеме уменьшается температура окружающего воздуха, поэтому

объем стратостата увеличивается

Приложение 1

Применение сжатого воздуха

1. Что является рабочим телом в пневматических устройствах?

_____________________________________________

2. Какое свойство сжатого воздуха используется в их работе?

__________________________________________

__________________________________________

3. Заполните таблицу:

Название пневматического устройства

Цель создания

Тормоз

Отбойный молоток

Баллон в подводной лодке

Задачи из Г.Остера.

1. Счастливый жених, масса которого 55 кг, несет на руках красавицу невесту, масса которой 110 кг. С какой силой эта парочка давит на пол?

2. Ответ: 1617 ньютонов - вот сила, которую выдерживает пол. Пол-то выдержит, жениха жалко. Надорвется, бедняга.

3. Действуя с одинаковой силой, ученый с мировым именем Иннокентий в научных целях сначала зажал свой нос плоскогубцами, а потом клещами. В каком случае давление на нос известного ученого было сильней?
   Ответ. Плоскогубцы ради науки нос еще может вытерпеть, а клещи уже нет.
   
   

4. Масса хрупкой фигуристки Леночки 30 кг. Площадь соприкосновения лезвия ее конька со льдом 2 см². Масса телки Буренки 240 кг. Площадь соприкосновения со льдом ее копыта 16 см². Вычисли и сравни, какое давление оказывает корова на льду и Леночка, которая мчится на левой ножке к победе?
   Ответ. Одинаковое: 1470 кПа. Только не говорите Леночке, что она телка на льду.
   
   

5. Узнав, что верные ученики собрались подложить ему кнопку, учитель надел пуленепробиваемые штаны. Теперь кнопке, чтобы преодолеть преграду между своим острием и учителем, нужно оказать давление величиной в 4000 МПа. Сумеет ли кнопка добраться до учителя, если масса учителя, садящегося на кнопку, 56 кг, а площадь острия самой кнопки 0.15 мм². Чем кончится эта история, если ученики наточат острие своей кнопки, и его площадь уменьшится до 0.0000001 м²?
   Ответ. С первой попытки кнопка до учителя не доберется. А вот со второй…!

6. Изменится ли давление в шинах вашего велосипеда, если вместо вас в седло сядет бабушка, да еще и прокатит на раме дедушку?
   Ответ. Давление в шинах станет больше, если совместно нажитая масса дедушки и бабушки больше вашей. Но если ваши дедушка и бабушка такие худенькие, что их общая масса меньше вашей - давление станет меньше.
   
   

7. Как изменится давление в воздушном шарике средних размеров, если его сначала бессовестно надуть, а потом, воспользовавшись его наивностью, очень крепко прижать к груди?
   Ответ. Сначала давление увеличится, но шарик станет больше и спасется. А вот когда его слишком крепко прижмут к груди - может и лопнуть! От переизбытка чувств и давления.
   
   

8. Злобный джинн, находящийся в газообразном состоянии внутри закупоренной бутылки, оказывает сильное давление на ее стенки, дно и пробку. Чем давит джинн, если в газообразном состоянии не имеет ни рук, ни ног, ни других частей тела?
   Ответ. Злобный джинн, находящейся в газообразном состоянии внутри бутылки, весь состоит из молекул, которые, все время беспорядочно движутся. Ими джинн и лупит во все стороны.