Конспект урока по теме

Тема урока: «Давление. Единицы давления»

Цель урока:

Воспитательные:

1. способствовать формированию коммуникативной компетенции

(умения выражать мысли вслух, развивать внимание и развитие экспериментальных умений, навыков, логического мышления, обоснование своих высказываний, развитие навыков работы в паре)

2. способствовать формированию познавательного интереса, интереса к предмету

Образовательные:

1. сформировать общие представления о давлении, силе давления, формирование практических навыков вычисления давления;

2. побудить учащихся на уроке к активной исследовательской деятельности по выяснению зависимости давления от других физических величин

Задачи:

1. образовательная:

• объяснить понятие «давление», познакомить с единицами измерения давления

• экспериментально определить зависимость давления от силы и площади поверхности, перпендикулярно которой она действует;

• обсудить с учащимся значение, которое имеет давление одного тела на другое в природе, быту и технике.

2. воспитательная :

• способствовать формированию у учащихся положительного отношения к самостоятельному поиску знаний;

• воспитывать аккуратность при оформлении работ, культуру речи при ответах у доски, уважение ко всем участникам образовательного процесса.

3. развивающая:

• развитие общеучебных знаний и умений: наблюдать, делать выводы

• научить решать качественные и количественные задачи, применяя полученные теоретические знания на практике, в конкретной ситуации

В процессе урока школьники обучаются умениям:

• определение проблемы и вытекающих из нее задач исследования;

• выдвижение гипотез по решению проблемы;

• обсуждение методов исследования;

• оформление конечных результатов;

• анализ полученных данных;

• формулировка выводов.

Тип урока: комбинированный на основе исследовательской деятельности.

Использование элементов педагогических технологий:

• исследовательской деятельности;

• игрового обучения;

• деятельностного подхода.

Демонстрации: презентация в Power Point, лабораторные динамометры, бруски, линейки, кнопки.

Эпиграф к уроку: «Природа так обо всем позаботилась, что повсюду ты находишь, чему учиться».

Леонардо да Винчи

ПЛАН УРОКА

1. Этап организации начала урока - 1 мин.

2. Этап подготовки к активному и сознательному усвоению нового материала - 5 мин.

3. Этап усвоения новых знаний (сила давления, формула давления, единицы измерения давления) - 15мин.

4. Экспериментальные задания. - 7 мин.

5. Решение количественных и качественных задач - 10мин

6. Тестовые задания. - 3 мин.

7. Подведение итогов - 2 мин.

8. Домашнее задание. -2 мин.

№

п/п

Этапы урока

Цели и задачи

Приёмы и методы

1

Этап организации начала урока

Настроить учащихся на работу.

2

Этап подготовки к активному и сознательному усвоению нового материала

Выяснить степень усвоения заданного на дом материала. Сформулировать цель урока.

Побудить учащихся на уроке к активной исследовательской деятельности по выяснению зависимости давления от других физических величин

«Дидактическая игра»,

«Мозговая атака» (брейншторминг)

3

Этап усвоения новых знаний

Ввести понятие давления, единицы измерения давления.

Показать зависимость давления от силы давления и площади опоры.

Формирование практических навыков вычисления давления;

Используя исследовательский метод, формировать умение у учащихся самостоятельно проводить эксперимент.

Анализируя факты эксперимента, научить выделять главное и делать выводы.

«Метод проблемного изложения», «Частично поисковый (эвристический) метод».

«Исследовательский метод обучения»

«Практический метод»

4

Закрепление учебного материала

Развивать умения и навыки решения физических задач, применения полученных теоретических знаний на практике, в конкретной ситуации Проверить усвоение материала, выявить пробелы в понимании материала. Способствовать формированию познавательного интереса, интереса к предмету

Метод «Обучение по алгоритму»

«Проблемно-поисковый»

5

Задание на дом

Подвести итоги урока. Объявить домашнее задание. Продолжить формировать исследовательские навыки при выполнении домашнего задания.

Самооценка и оценка работы класса, аргументация выставленных отметок, замечания по уроку

Ход урока

1. Этап организации начала урока - 1 мин.

Здравствуйте.

2. Этап подготовки к активному и сознательному усвоению нового материала - 5 мин.

Ребята, вы любите играть? Давайте поиграем в игру «Верю - не верю»

• Силу можно рассматривать как причину изменения скорости движения;

• сила не является мерой взаимодействия тел;

• результат действия силы на тело зависит от ее модуля и точки приложения;

• на чертеже силу изображают в виде отрезка прямой со стрелкой на конце;

• сила, с которой Земля притягивает к себе тело вследствие притяжения к Земле, действует на опору или подвес;

• за единицу силы принята сила, которая за время 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с;

• в системе СИ площадь измеряется в Н.

(за правильный ответ ребята получают жетон)

3.Этап усвоения новых знаний (сила давления, формула давления, единицы измерения давления) - 15мин.

1. Создание проблемной ситуации через постановку проблемного вопроса.

1. (на слайде - слон и муравей).

Учитель. Вышел слон на лесную дорожку,

Наступил муравью он на ножку.

И вежливо очень сказал муравью:

«Можешь и ты наступить на мою».

Вопрос. Одинаковый ли результат получится в итоге?

(Дети предлагают разные версии, но их большинство сводится к обсуждению массы слона и массы муравья. В итоге обсуждения учащиеся делают вывод: масса слона больше, поэтому и вес слона больше, а значит, и воздействие слона больше. Появляется окончательная версия, что слон оказывает большее воздействие).

Учитель обращает внимание учащихся на иллюстрацию к произведению Мамина-Сибиряка «Серая шейка» и зачитывает отрывок из этого произведения: «…Лиса действительно пришла через несколько дней, села на берегу и опять заговорила: «Соскучилась я по тебе, уточка…Выходи сюда; а не хочешь, так я сама к тебе приду. Я не спесива… И Лиса принялась ползти осторожно по льду к самой полынье. У Серой Шейки замерло сердце…»

Вопрос. Почему лиса осторожно ползла по льду? (Выслушиваем ответы)

-Как вы думаете, от каких параметров зависит результат действия.

Ученики предлагают ответы, которые записываются в таблицу

Учитель. Ребята, сегодня на уроке вы сможете подтвердить гипотезу или опровергнуть, узнать ответы на мои вопросы. Вы познакомитесь с новой физической величиной, которая поможет объяснить некоторые природные факты и понять устройство и принцип действия некоторых инструментов и механизмов, используемых в быту и технике.

Тема нашего урока «Давление. Единицы измерения»

Слово «давление» вам хорошо известно. Вы понимаете смысл следующих предложений:

1. Давление резко падает, возможны осадки.

2. Защитники команды не выдержали давления нападающих (при игре в футбол).

3. У больного повысилось давление.

4. «Наутилус» скользнул в бездонные глубины, несмотря на огромное давление внешней среды.

5. Только тонкий каблук женских туфель мог произвести такое большое давление

В этих предложениях слово «давление» использовано в разных ситуациях и имеет разный смысл. Давить - «гнести, нагнетать, пригнетать, угнетать, жать, сжимать, нажимать, прижимать, тискать, притискивать, теснить, обременять тяжестью, жать силою» (В.Даль).
Мы рассмотрим давление с точки зрения физики. После изучения темы должны будете знать:

1. определение силы давления,

2. определение давления,

3. единицы измерения давления;

4. примеры давления в живой природе, в быту и технике.

уметь:

применять формулу давления при решении задач.

Посмотрим опыт: два одинаковых сосуда, затянутых тонкой бумагой, на один мы ставим мешочек песка, а на второй насыпаем песок тонким слоем. В первом случае бумага порвалась, а во втором нет. Что мы поменяли? Сила давления разная или одинаковая? До сегодняшнего урока мы изучали случаи, когда сила, действовавшая на тело, была приложена к телу лишь в одной точке. Мы так и говорили: «Точка приложения силы». Теперь мы приступаем к изучению ситуаций, когда сила, действующая на тело, приложена к телу во множестве точек, то есть действует на некоторую площадь поверхности этого тела.

Силу, прикладываемую перпендикулярно поверхности, называют силой давления. По своей природе сила давления может быть любой, кроме силы трения, которая направлена параллельно поверхности. Например, сила давления книги на стол вертикальна; сила давления тисков на деталь обычно горизонтальна; сила давления лезвий кусачек на проволоку может быть направлена как угодно в пространстве. Но во всех случаях сила давления перпендикулярна той поверхности, на которую действует.

В результате анализа рассмотренных примеров осуществляют четкое разграничение существенного признака силы давления (перпендикулярность ее к поверхности) от несущественных признаков (ориентация вектора силы в пространстве).

Благодаря этому свойству твердых тел, мы можем воздействовать твердым инструментом на обрабатываемое тело в нужном направлении: копать землю лопатой, резать ножом различные материалы, и т.д.

Наблюдения школьников дополняют демонстрацией: на влажный песок ставят столик и нагружают его гирей; ножки стола заметно погружаются в песок

1. Что мы наблюдаем?

2. Как направлена сила давления?

3. Какое предложение (гипотезу) можно высказать о причине разных результатов?

Делаем вывод: результат действия силы зависит от величины этой силы.

Учитель. Рассмотрим пример: по свежевыпавшему снегу с горы скатывается мальчик, неожиданно падает, и лыжи скатываются вниз. Поднявшись на ноги, мальчик спускается за лыжами, при этом его ноги глубоко вязнут в снегу.

Вопрос: почему мальчик на лыжах не проваливается в снег, а без лыж проваливается?

Учащиеся делают вывод, что в обоих случаях мальчик действует на снег с одной и той же силой, но результат действия силы разный, следовательно, (учитель подводит к мысли) результат действия зависит еще от какой-то величины.

Учитель: Что изменилось после падения мальчика? Учащиеся делают вывод, что изменилась площадь опоры мальчика на снег. Когда мальчик стоит на лыжах, то площадь опоры больше, чем без лыж.

Наблюдения школьников дополняют демонстрацией: на влажный песок переворачивают столик крышкой низ и вновь ставят на него тот же груз, столик совсем незначительно вдавливается в песок.

1. Что мы наблюдаем?

2. Одинаковы ли силы давления в обоих случаях?

3. Одинаков ли результат действия одинаковых сил?

4. Какое предложение (гипотезу) можно высказать о причине разных результатов?

Давайте сделаем вывод: При действии одной и той же силы давление тем больше, чем меньше площадь поверхности, перпендикулярно которой действует сила

Следовательно, для полной характеристики результата действия силы на опору необходимо одновременно учитывать абсолютное значение силы и площади опоры, на которую это действие распределяется. Для этого вычисляют значение силы, приходящейся на единицу площади.

Учитель: Результат действия силы зависит от:

1 - значения силы давления;

2 - площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила давления.

Проникнуть в тело цель твоя - сведи опору до нуля.
Идя гулять зимою в лес, ты увеличь опору S.

(Учащиеся работают с ОК.)

Учитель: Давление - это скалярная физическая величина, равная отношению силы давления, приложенной к данной поверхности, к площади этой поверхности.

Обозначают давление прописной латинской буквой р.

Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь этой поверхности. Запишем формулу: где р - это давление, F - сила давления, S - площадь опоры.

-чтобы давление нам получить, нужно силу давления на площадь делить!

Вопрос 1. Как можно найти силу давления, зная давление и площадь поверхности, к которой приложена сила? (F_д=p*S)

Вопрос 2. Как найти площадь поверхности, к которой приложена сила, зная силу давления? (S=F_д/p)

Учащиеся работают с ОК (работа с треугольником).

За единицу давления принимается давление, которое производит сила 1 Н, действующая на поверхность площадью 1м² перпендикулярно этой поверхности. Эта единица имеет и собственное название и обозначение: Па. Она называется паскалем в честь французского ученого Блеза Паскаля. (На слайде портрет Б.Паскаля)

Вопрос. Что означает запись: р=15 000Па, р=5000Па? (15 000 ПА - это такое давление, которое производит сила давления в 15 000 Н, действующая на поверхность площадью 1м² перпендикулярно этой поверхности.)

Посмотрите таблицу, в которой приведены примеры давлений, встречающихся в природе, быту и технике.

Величина давления имеет большое значение не только в жизни человека, но и в жизни животных. Например, заяц, оказывающий давление в 1,2 кПа может сравнительно легко убежать от волка, который оказывает давление 12 кПа, по рыхлому снегу, но не спасется от него на твердой почве. Человеку тоже тяжело передвигаться по снегу, поэтому он использует лыжи.

Представьте себе:

1. …давление гусеничного трактора массой 6,7 тонны на почву составляет 47000Па.

2. .…втыкая пальцем иглу или булавку в ткань, мы создаем давление около 100000000 Па

3. …когда жалит оса, то она оказывает на кожу человека давление 30000000000Па

Вернемся к формуле, по которой можно определить давление.

Учитель. «Знания, не рожденные опытом, матерью всякой достоверности, бесплодны и полны ошибок».

4.Экспериментальные задания. - 7 мин.

Вычислить давление твердого тела на опору.(Работа в парах.)

Оборудование: динамометр, линейка измерительная, деревянный брусок.

Порядок выполнения работы.

• Измерьте силу давления бруска на стол (вес бруска).

• Измерьте длину, ширину и высоту бруска.

• Используя все полученные данные, вычислите площади наибольшей и наименьшей граней бруска.

• Рассчитайте давление, которое производит брусок на стол наименьшей и наибольшей гранями.

• Результаты запишите в тетрадь.

• На основе полученных результатов сформируйте вывод.

Учащиеся записывают результаты опытов на доске и делают вывод о зависимости давления от площади поверхности опоры.

При действии одной и той же силы давление тем больше, чем меньше площадь поверхности, перпендикулярно которой действует сила

Проведем качественный анализ данной формулы.

Вопрос 1. Сила давления не изменяется, а площадь опоры увеличивается. Как изменится давление? Почему? (Давление уменьшится, т. к. давление обратно пропорционально площади).

Вопрос 2. Площадь опоры не меняется, а сила давления увеличивается. Как изменится давление? Почему? (Давление увеличится, т.к. давление прямо пропорционально силе давления).

Физкультурная минутка.

Поднимите ладонь правой руки вверх, это будет вашей стрелочкой, направленной вверх. Ладонь левой руки, опущенная вниз стрелочка, направленная вниз. На заданные вопросы отвечайте руками.

Вопросы:

Если площадь уменьшается, тогда давление …..?

Если сила уменьшается, тогда давление…..?

Если сила увеличивается, тогда давление…..?

Если площадь увеличивается, тогда давление….?

Молодцы! Ребята, поднимите руки вверх, затем опустите голову вниз и наоборот. Повторить два раза.

5. Решение количественных задач

№1. «Выразите в паскалях давление: 5 кПа, 200 кПа, 50 мПа, 120 гПа, 0,5 МПа, 0,002 МПа». Первый пример показывает учитель, остальные решают ученики: два ученика у доски (по три примера с полным проговариванием записанного), остальные решают в тетрадях.

№2. «Мальчик массой 40 кг стоит на лыжах. Какое давление он оказывает на снег, если площадь поверхности обеих лыж равна 0,2 м²?» (решает учитель, с полными комментариями).

Следующие задачи решаются индивидуально.

Задачи на оценку «3» заранее написаны на доске (ученики выполняют в тетрадях), а задачи на «4» и «5» - на карточках (решение выполняется в тетради). Каждый ученик сам выбирает уровень сложности задачи. К задачам уровня «3» даются ответы, чтобы ученик знал правильность своего решения, а задачи уровня «4» и «5» учитель проверяет индивидуально у каждого ученика в ходе решения. -

№3. На оценку «3»:

Вариант 1

Рассчитать давление, производимое на пол мальчиком, под действием силы тяжести 420 Н, площадь подошв ботинок равна 0,03 м².

Ответ: 14000 Па (14 кПа)

Вариант 2

Рассчитать давление, производимое на пол мальчиком, под действием силы тяжести 500 Н, площадь подошв ботинок равна 0,04 м².

Ответ: 12500 Па (12,5 кПа)

На оценку «4»:

Вариант 1

Учебник лежит на столе, и его опорная площадь составляет 300 см². Определите давление, производимое этим учебником на стол, если его вес равен 0,9 мН.

Вариант 2

Пудовая гиря стоит на полу, и ее опорная площадь составляет 150 см². Определите давление, производимое этой гирей на пол, если ее вес равен 0,16 кН.

На оценку «5»:

Вариант 1

Упр. (стр. учебника)

Вариант 2

Упр. (стр. учебника)

Решение качественных задач

Кто может объяснить с точки зрения физики пословицы:

1. Шила в мешке не утаишь.

2. Ежа голыми руками не возьмёшь.

3. Палец в рот не клади.

4. Человек неученый, что топор неточеный; можно дерево срубить, да измаешься

Совершим путешествие в биологию

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

Вопрос: почему пиранья может перекусить палец человека?

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?

Тебе по болоту ходить довелось?

Легко тебе было?

Вот то-то.

Тогда почему же огромнейший лось

Так просто бежит по болоту.

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

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.)

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 нашим героям:

Кому из животных - слону или муравью - будет больно?

Почему лиса осторожно ползла по льду?

Почему принцесса смогла прочувствовать горошину?

Учитель: Мы убедились в справедливости этой формулы в природе

6. Тест(взаимопроверка, слайд)

1-й вариант.

1. На каком рисунке давление на поверхность больше:

а) б)

2. Если площадь увеличилась в два раза, как при той же силе изменилось давление?

3. Если силу давления уменьшили в 3 раза, как изменилось давление?

4. Сила давления равна 4 Н, действует на поверхность площадью 2 см². Чему равно давление?

5. Назовите единицу измерения веса тела

2-й вариант.

1. На каком рисунке давление на поверхность больше:

а) б)

2. Если площадь уменьшилась в три раза, как при той же силе изменилось давление?

3. Если силу давления увеличили в 2 раза, как изменилось давление?

4. Сила давления равна 3 Н, действует на поверхность площадью 1 см². Чему равно давление?

5. Назовите единицу измерения силы тяжести.

7. Итог урока

1. С какой физической величиной вы познакомились сегодня на уроке?

2. Какую силу называют силой давления?

3. Что такое давление?

4. Единицы давления?

5. Единицы давления в СИ?

Оценки за урок: Учитываются результаты теста, жетоны.

Выводится итоговая оценка за урок. Учитель обращает внимание учеников на эпиграф к уроку.

Учитель: Ребята, а теперь вы оцените свою работу на уроке.

Смог впервые

Сделал быстрее всех

Помог научиться другим

Проявил остроумие

Явил образец трудолюбия

Сумел доказать

Домашнее задание

прочитать §28, ответить на вопросы, выучить новые определения и формулы;

1. Исследовательское задание «Обувь».

Определить разницу, в случаях, когда одевают обувь на сплошной подошве и обувь на каблуке. Сделать вывод. Здесь нужно обвести подошву на клетчатой бумаге найти площадь и подсчитать давление, сравнить полученные результаты;

2. Из спичечных коробков выстроить макеты;

Определить одинаковое ли давление производят на стол коробки, расположенные следующим образом. Учащимся необходимо с помощью весов определить массу коробка, найти силу, определить линейные размеры коробка и определить давление во всех трех случаях.

Благодарю всех за работу и прошу тщательно подготовиться к следующему уроку.