давление (урок для 7 класса)
план-конспект урока (физика, 7 класс) по теме

                               Урок физики в 7-м классе:

« Давление. Единицы давления. Способы уменьшения и увеличения  

                                           давления».

                                                   Подстречная Наталья Анатольевна  

                                        заместитель директора по УВР, учитель физики.

        «Особенностью живого ума является то, что ему нужно лишь немного увидеть и услышать для того, чтобы он мог потом долго размышлять и многое понять».

                                                                                                         Д. Бруно.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Дидактическая цель урока: создание необходимых условий для изучения нового материала и применение знаний обучающихся в процесс познания, раскрыть прикладное значение понятия давление твердых тел.

Цели урока:

• Образовательная – сформировать представление о давлении, единицах измерения давления; понять практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений, занимательными формами урока способствовать усвоению основного материала, правильного образного мышления, отработать навыки работы с физическими приборами, умение ставить опыты.
• Развивающая – создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, формировать умения выделять главное, анализировать, делать выводы; развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решать тренировочные задачи.
• Воспитательная – способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

Задачи урока: 

Знать:

• определения давления; единицы измерения давления;
• обозначения физических величин;
• способы увеличения и уменьшения давления;
• формулы:

• давления твердого тела;
• силы давления;
• площади поверхности, на которую производится давление.

Уметь:

• решать расчетные задачи, используя формулы давления, силы давления;
• рассчитывать площади поверхности, на которую производится давление.
• переводить единицы измерения давления.

 Приобретаемые навыки детей:

• учащиеся учатся работать в группах, обобщать, сопоставлять, проводить исследования;
• развивают логическое мышление, память, речь, пространственное воображение;
• повышается уровень восприятия, осмысления и запоминания;
• воспитание внимательного отношения к окружающим, друг к другу, учебной дисциплины.
• подводить итоги своей работы, анализировать свою деятельность.

Демонстрация: зависимость давления от действующей силы и от площади опоры.

Формы организации работы детей: индивидуальная, фронтальная, групповая, парная.

Формы организации работы учителя:

• используется словесно-иллюстративный метод, репродуктивный метод, практический метод, проблемный метод, беседа-сообщение, метод письменного текущего контроля;
• проверка ранее изученного материала, организация восприятия новой информации
• постановка цели занятия перед учащимися;
• обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.

Оборудование: компьютер, проектор, интерактивная доска, две дощечки с вбитыми гвоздями шляпками вниз и вверх, набор грузов, рисунки, картинки, презентация.

Демонстрация: зависимость давления от действующей силы и от площади опоры.

ХОД  УРОКА

1. Организационный момент.

2. Подготовка к восприятию нового материала.

Учитель:  Мы с вами каждый урок открываем для себя что-то новое, изучая физику. Как много непонятного и занимательного, еще неопознанного вокруг. На предыдущих уроках мы с вами познакомились с некоторыми физическими явлениями и физическими величинами (масса, сила, плотность и т.д.). Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни. Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самого себя.

Проводим фронтальный опрос.

Учитель: Что такое сила? 
Ученик: Сила – мера взаимодействия тел.
Учитель: От чего зависит результат действия силы на тело?
Ученик: Результат действия силы на тело зависит от ее модуля, направления, точки приложения.
Учитель: Какие типы сил Вам известны? 
Ученик: Сила упругости Fупр, вес тела Р, сила тяжести Fтяж, сила трения Fтр. 
Учитель: Расскажите, что Вы знаете о силе упругости?

Ученик: Силы упругости:
– возникают при деформации; 
– одновременно у двух тел; 
– перпендикулярны поверхности;
– противоположны смещению;
– при малых деформациях выполняется закон Гука Fупр = – kх.
Учитель: Сила тяжести? Что это за сила?

Ученик: Сила, с которой Земля притягивает к себе тела. Формула для нахождения силы тяжести Fт = mg. Направлена она по радиусу к центру Земли.
Учитель: Что называется весом тела?

Ученик: Вес тела – сила упругости, действующая на опору или подвес. Приложен вес к опоре или подвесу. Определяется по формуле Р = mg. 
Учитель: Проверим, как теоретические знания примените при решении задач.

Учащиеся выполняют разноуровневую самостоятельную работу по вариантам. (5-7 минут)

Вариант 1.

1 уровень.

1. Что необходимо сделать, чтобы увеличить силу тяготения?
2. На столе лежит пенал. Изобразите силы, действующие на него.

2 уровень.

1. Дайте определение веса тела.
2. Спортсмен поднимает гирю весом 160 Н. Какова масса гири?

3 уровень.

1. Почему санки легче тянуть по снегу, чем по земле? 
2. Определите силу тяжести, действующую на мяч массой 300 гр.

Вариант 2.

1 уровень.

1. Что необходимо сделать, чтобы увеличить силу трения?
2. В чем различие веса тела и силы тяжести?

2 уровень. Дайте физическое обоснование пословицам:

1. Пошло дело, как по маслу. Угря в руках не удержишь! 
2. Определите массу тела, на которое действует сила тяжести 160 Н.

3 уровень. Дайте физическое обоснование пословицам:

1. Лыжи скользят по погоде. Что кругло – легко катится. 
2. Определите жесткость пружины, если под действием силы 8 Н она растянулась на 16 см.

 3. Изучение нового материала:

Постановка цели занятия перед учащимися:

• изучить давление твердых тел;
• в каких единицах измеряется давление;
• выяснить способы изменения давления в быту и технике;
• изучить способы увеличения и уменьшения давления;
• обобщить знания о давлении, закрепить изученный материал;
• проверить и закрепить полученные знания.

  Известно, что в пословицах и поговорках заключена народная мудрость, они украшают речь, делают её живой, остроумной и даже заключают в себе интересные физические факты. Объясните физический смысл выражений: «Шила в мешке не утаишь»; «Ежа голыми руками не возьмешь»; «Пальцы в рот не клади»; «Соха да борона сами не богаты, а весь мир кормят»? Обучающиеся активно выражают свои мысли по содержанию пословиц, используя физические термины и знания.

    Сегодня нами будет изучена новая физическая величина, называемая  давлением.

Опыт № 1 (дощечка с гвоздями шляпками вниз).

Объяснение:  если дощечка с гвоздями погружается в песок шляпками вниз совсем немного, то с гирей массой 1 кг, погружается заметно больше, т.е. глубина погружения зависит от величины действующей силы: чем больше действующая сила, тем погружение больше.

Опыт № 2 (дощечка с гвоздями шляпками вверх)

Объяснение: гвоздь острым концом вниз погружается еще больше, чем в первом случае, т.е.  глубина погружения зависит не только от силы, и от площади опоры.

– Следующий пример из жизни:   По  рыхлому снегу легче идти на лыжах или в валенках? (На лыжах)
– Почему? (При одной и той же силе, площадь опоры больше)

 Делаем вывод, исходя из проведенных опытов и теоретических рассуждений:результат действия на опору, таким образом, зависит и от площади опоры и от действующей силы. Все это учитывает физическая величина, которая называется давлением.

Величину, равную отношению силы, действующей перпендикулярно к поверхности, к площади этой поверхности, называют давлением.

Работа учащихся по группам

1 группа. Составьте рассказ. Почему лыжник не проваливается в снег?

Ученик: На лыжах и без них мальчик действует на снег одной и той же силой F, равной его весу Р. Площадь поверхности, на которую давит мальчик разная. Площадь поверхности лыж больше площади подошвы обуви.

Вывод: результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила.

2 группа. Исследуйте глубину погружения доски с гвоздями в песок, в зависимости от массы груза в двух случаях.

Ученик: Гвозди установили сначала острием вниз. Измерили глубину погружения. Затем гвозди повернули острием вверх и снова измерили глубину погружения. В первом случае гвозди погрузились в песок на большую глубину, чем во втором. Анализ результатов опытов приводит к следующим заключениям: глубина погружения зависит от величины действующей силы – чем больше сила, тем погружение больше при неизменной площади и от площади опоры. Чем больше площадь, тем меньше давление при одной и той же силе.

3 группа. Выберите в нашем виртуальном магазине один предмет из представленных в комплекте вещей: рюкзак для тех, кто любит идти в поход; санки для тех, кто любит на них кататься; кресло для любителей долго сидеть за компьютером, для стильных – на выбор обувь, в которой удобно ходить зимой. Обоснуйте свой выбор с научной точки зрения. 

 Учитель: Каждый объясняет причину выбора вещи виртуального магазина. Рюкзак выбран с широкими лямками, санки с широкими полозьями, обувь на толстой и широкой подошве.

Учитель: Обобщим результаты исследований. Действия тела на опору зависят:

– от величины силы давления;
– от площади опоры.

      Результат действия силы на поверхность зависит от величины этой силы, которая приходится на каждую единицу площади.
     Величина равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади этой поверхности, называется давлением.

Давление обозначается буквой р.

Формула давления р = F/S
р – давление;
F – сила давления; F = mg – сила тяжести; Р = mg – вес тела.
S – площадь поверхности, на которую перпендикулярно действует сила давления.

Единица измерения давления в системе СИ: 1 Н/1 м2 =1Па. 1 Па – это такое давление, которое оказывает сила 1 Н на площадь поверхности 1 м2. Паскаль - единица измерения давления, названная в честь французского ученого Блеза Паскаля.

Производные единицы:

1 кПа = 1000 Па;1 МПа = 1000 000 Па; 1 гПа = 100 Па. 1Па =0,001 кПа, 1Па=0,01 гПа. 1 Па = 0,000001 МПа.

    Любая поверхность выдерживает только определенное давление. Если это давление будет выше, то опора разрушается. Человеческая кожа выдерживает давление 3000000Па. 
Поэтому, в зависимости от того, какой результат хотят получить, давление можно увеличивать или уменьшать. 
Каковы способы изменения давления?

Увеличение:

– увеличение силы давления;
– уменьшение площади.

Топор, нож, гвозди, кнопки, иголки, зубы, когти, клювы зверей, шипы, колючки растений, жало осы.

Уменьшение:

– уменьшение силы давления;
– увеличение площади.

Фундамент здания, шасси самолета, широкие шины автомобилей, гусеницы вездеходов, тракторов, лыжи, шайбы под гайки, шпалы под рельсы

4. Закрепление изученного материала:

1. Фронтальный опрос.

– Оказывают ли твердые тела давление? 
– Какой буквой обозначается давление?
– Формула, по которой можно найти давление?
– В каких единицах измеряется эта величина?
– От чего зависит результат действия силы на опору?
– Способы увеличения и уменьшения давления.
– Выберите предметы, увеличивающие давление и уменьшающие.

2. Решение задач.

1. Какое давление оказывает на снег лыжник массой 65 кг, если длина каждой лыжи 180 см, а ширина 10 см?
2. На опору, какой площади, надо поставить груз массой 2 кг, чтобы произвести давление 60 кПа? 
3. Кирпичная стена производит на фундамент давление 60 кПа. Какова её высота?

Учитель: Решаем качественные задачи.

1 группа

1. Почему топкое болото перейти легче, если под ноги положить хворост?
2. Каково назначение широких копыт у верблюда – жителя пустыни?
3. Объясните физический смысл пословицы: «Шило в мешке не утаишь»?
4. Почему по скошенному лугу трудно идти босиком?
5. Почему у рюкзака широкие лямки? Как надо укладывать рюкзак и почему?

2 группа

1. Почему опорную площадку губок у плоскогубцев делают большой, чем у кусачек?
2. Почему олени почти не проваливаются в снег?
3. Почему режущие и колющие инструменты оказывают на тела очень большое давление?
4. Вам даны два кирпича. Как их следует расположить их, чтобы давление, оказываемое ими на пол было максимальным?
5. Объясните назначение наперстка, надеваемого на палец при шитье?

3 группа

1. Мы проворные сестрицы
   Быстро бегать мастерицы,
   В дождь – лежим,
   В снег – бежим.
   Уж такой у нас режим. (Лыжи)

– Как связаны лыжи с давлением?

2. Тонка,
   Длинна,
   Одноуха,
   Остра,
   Всему миру нужна. (Иголка)

– Какой иглой лучше шить: тупой или острой?

3. Мне ответ серьезный дайте,
   Кто сейчас сказать готов,
   Почему следы в асфальте
   Лишь от женских каблуков?
   Отвечайте же скорее:
   Что, девчата, тяжелее?

4. Вышел слон на лесную дорожку,
   Наступил муравью он на ножку.
   И вежливо очень сказал муравью:
   «Можешь и ты наступить на мою».

– Одинаковый ли результат получится в итоге?

8. Самопроверки знаний.  Тест

1. В каких единицах измеряется давление?

А) Н. 
Б) Па. 
В) м2.

2. Чем…площадь опоры, тем… давление, производимое одной и той же силой на эту опору?

А) больше; меньше. 
Б) больше; больше. 
В) меньше; меньше.

3. Давление тела на поверхность зависит …

А) от модуля силы и площади поверхности, перпендикулярно которой он действует; 
Б) от модуля силы и не зависит от площади поверхности, на которую действует сила;
В) площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила.

4. Выразите в Па давление 100 кПа?

А) 100000Па. 
Б) 100Па. 
В) 1000Па.

5. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности называется…

А) силой давления. 
Б) давлением. 
В)  весом тела.

6. Брусок весом 12 Н имеет площадь опоры 25 см2 . Определите давление бруска на поверхность стола?

А) 48 Па. 
Б) 25000 Па. 
В) 4800 Па.

7. Как изменится давление книги на стол, если поставить ее на ребро?

А) не изменится. 
Б) уменьшится. 
В) увеличится.

8. Тело весом 96 Н оказывает на опору давление 5 Па. Какую площадь опоры имеет ящик?

А) 0,192 м2. 
Б) 19,2 м2. 
В) 1,92 м2. 

Проверка: 

Учитель: Ответы вам предлагаются, и вы сами можете оценить свою работу:

• 0   ошибок  – 5
• 1-2 ошибки – 4
• 3-4 ошибки – 3
• 5-6 ошибок – 2

6. Итог урока.

Учитель: Сегодня на уроке мы познакомились с новой физической величиной – давлением. Выяснили, в каких единицах выражают давление, как можно увеличить и уменьшить давление. 
Итак, давление – это физическая величина, характеризующая такой результат действия силы как деформация тел при их взаимодействии. Давление зависит от силы и площади, по которой эта сила распределена. Установив данную взаимосвязь, мы получаем возможность использовать ее в нашей жизни. Где? 
  Все режущие, колющие инструменты мы затачиваем, уменьшая, таким образом, площадь режущей поверхности, тогда давление увеличивается, а значит и деформация тела при меньшем значении силы. 
Задние колеса грузовиков обычно сдвоенные, гусеницы тракторов и охотничьи лыжи делают широкими: давление, а значит, деформация уменьшается за счет увеличения площади. 
 Мы учитываем взаимосвязь давления с силой и площадью, по которой эта сила распределена. В повседневной жизни мы имеем возможность давление регулировать. Сама природа позаботилась, вооружив живой мир для создания большого давления небольшим усилием – иглы, клюва, когтей, жала, зубов, клыков.

Учитель: Дети, как Вы считаете, достигли мы цели, какую поставили в начале урока?

Ученики:

– изучили давление твердых тел, единицы измерения давления; 
– выяснили способы изменения давления в быту т технике;
– изучили способы увеличения и уменьшения давления;
– обобщили знания о давлении, закрепили изученный материал;
– проверили и закрепили полученные знания.

Учитель: Ответьте на вопрос: «Зачем мы должны знать, что такое давление?»

Ученики: Без знания о давлении, мы не сможем пользоваться штамповкой деталей; не сможем учесть зависимость роста давления с высотой или глубиной; не сможем построить высотные дома; даже режущие и колющие предметы: иглы, ножи, ножницы не сможем использовать в быту и др.

Учитель: Правильно, человеку необходимы знания о давлении.

Выставление оценок обучающимся за работу на уроке.

7. Домашнее задание к следующему уроку: 

§ 33; § 34. Упр.12 (1-4).

8. Рефлексия. 

– Ваше настроение в конце урока: Проанализируйте, пожалуйста, понимание изученного материала, эмоций, которые возникли у вас в течение урока:

• удивлён,
• безразличен,
• радостно восхищён,
• встревожен,
• раздражён,
• спокоен.

Литература:

Литература:

1. Перышкин А.В. Физика: 7 класс. Учебник для общеобразовательных заведений. М: - Дрофа, 2010г.
2. Тематическое и поурочное планирование к учебнику А.В. Перышкина "Физика 7кл", Е.М.Гутник и др. М.–Дрофа 2009г.
3. Лукашик В.И. Сборник задач по физике 7-9кл.  М. Просвещение.2009г.
4. Перельман Я.И. Занимательная физика.  Наука,1986г.
5. Марон А.Е., Е.А Марон Дидактический материал 7 класс.
6. Марон А.Е., Е.А Марон Сборник качественных задач по физике. 7-9 класс.