| Головна » Фізика |
Мета уроку: [*] познайомити учнів з тиском як фізичною величиною; вивчити залежність тиску твердого тіла на опору від сили та площі опори та одиницю вимірювання тиску, навчити розрізняти тиск і силу тиску; [*] розвивати вміння використовувати формулу тиску та сили тиску для розв’язування задач, експериментальні вміння і навички, винахідливість, логічне мислення, увагу, творчі здібності та схильності до креативного мислення; [*] розкрити роль фізичного знання в житті людини, суспільному виробництві й техніці, підвищувати пізнавальний інтерес до фізики як науки, виховувати самостійність, вміння робити висновки та узагальнення, застосовувати закони фізики для задоволення власних потреб, в тому числі почуття власної безпеки.
Цілі уроку: Учні повинні знати Ø поняття сили тиску та тиску як показника залежності дії сили від площі, до якої вона прикладена; Ø формулу тиску та одиницю вимірювання тиску; Ø застосування знань про тиск в природі і техніці.
Учні повинні вміти Ø розрізняти поняття тиску та сили тиску; Ø з’ясувати залежність тиску від сили тиску й площі опори; Ø встановлювати залежність між p, F та S; Ø розв’язувати якісні та кількісні задачі для знаходження тиску.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу Обладнання і матеріали: комп’ютер,проектор, екран, кнопки, пластилін, монети, цвяхи, картки, дві однакові мочалки, гирі масами 1кг та 500 г, картинки, конверти в яких знаходяться паперові зошити, лінійки, ручки, блокноти, презентація (Додаток 1)
ХІД УРОКУ: 1. Організаційний момент. Вступне слово вчителя Учитель: Діти! Вивчаючи фізику, на кожному уроці ви відкриваєте для себе щось нове, тобто здобуваєте знання, які вам стануть у пригоді протягом усього життя. Народне прислів’я каже що «З усіх скарбів знання найцінніше, тому що воно не може бути ні вкраденим, ні загубленим, ані знищеним». (Слайд №1) Епіграфом нашого уроку нехай сьогодні стануть слова Джорджа Бернарда Шоу «Єдиний шлях, що веде до знання, - це діяльність». Сьогодні на уроці ми організуємо роботу таким чином,щоб кожен з вас проявив свої здібності і отримав нові знання. Протягом уроку ви будете працювати в групах. (учні поділені на групи заздалегідь) (Слайд №1) Тема нашого уроку: «Тиск. Сила тиску. Одиниці тиску». (учні записують в зошит число та тему уроку) 2. Мотивація навчальної діяльності. Вивчивши тему сьогоднішнього уроку ви зможете пояснити з точки зору фізики запропоновані явища та дати відповіді на наступні запитання: (Слайд №2) ü Чому влітку на м’якому асфальті жінка, взута у туфлі на шпильках, залишає більш помітні й глибокі сліди порівняно з чоловіком у взутті з широкою підошвою? ü Чому шила та леза ножів час від часу нагострюють? ü Чому цвях вістрям уперед входить у дошку легко, а головкою вперед – ні? ü Чому з давніх часів мешканці Півночі для пересування по снігу використовували лижі? Але для вивчення нової теми нам потрібні знання, які ви отримали на попередніх уроках. 3. Актуалізація опорних знань учнів Фронтальне опитування: («Мікрофон») (Слайд №3) · Що таке сила? · Від чого залежить результат дії сили на тіло? Відповідь: Результат дії сили на тіло залежить від її модуля, напрямку, точки прикладання. · Які сили вам відомі? Відповідь: Сила пружності , вага тіла, сила тяжіння, сила тертя. · Що вам відомо про силу пружності? Відповідь: Сила пружності: – є проявом дії міжмолекулярних сил ; – у разі пружних деформацій тіла виконується закон Гука Fпруж = kх · Дайте означення сили тяжіння та назвіть формулу для її вимірювання. Відповідь: Сила, з якою Земля притягує до себе тіла, що перебувають на її поверхні, або поблизу неї. Формула для знаходження сили тяжіння: Fтяж = mg.
· Що називається вагою тіла? Як її можна обчислити? Відповідь: Вага тіла – це сила, з якою тіло діє на опору або підвіс унаслідок притягання до Землі. Визначається за формулою Р = mg.
Робота в групах ( виконання спостережень та експериментів) І. Вчитель: Діти! Ми повторили, які сили існують в природі. Для того, щоб з’ясувати від чого залежить результат дії сили проведемо спостереження та дослідження. Кожна група отримує завдання. (Учням пропонуються виконати завдання щодо пояснення явищ, зображених на слайдах) (Слайд №4) Вчитель: В житті ми часто спостерігаємо що торкаючись піску чи то босоніж, чи то руками ми залишаємо на ньому сліди. Чи різняться сліди між собою та в чому ця різниця? Пропоную розглянути та пояснити ваші спостереження на наступних слайдах. (Слайд №5) І група. Спостереження 1. Якщо натиснути на поверхню піску спочатку долонею, а потім пальцем ми переконаємося, що слід, котрий залишиться, зокрема його глибина, залежатиме від того, як саме було натиснуто – долонею чи пальцем (за однакової сили тиску) (Слайд №6) ІІ група. Спостереження 2. Дерев’яний паралелепіпед поставити на пухкий сніг спочатку на один бік, а потім на інший, більшої площі. У першому випадку брусок більше провалиться в сніг, ніж у другому, хоча сила, що діє на сніг з боку бруска, не змінилася. (Слайд №7) ІІІ група. Спостереження 3. Якщо натиснути пальцем на дерев’яну дошку, то на ній не залишиться навіть маленької вм'ятини. Але якщо натиснути на канцелярську кнопку, вона легко ввійде в ту ж саму дошку. Як пояснити цей факт? Адже в обох випадках до поверхні стола діяла однакова сила? Работа учнів в групах – проведення дослідів І група. Проведіть дослід: гострим кінцем цвяха натисніть на пластилін так, щоб з'явилося заглиблення. Тепер головкою цвяха натисніть на пластилін приблизно з тим самим зусиллям. Порівняйте отримані заглиблення. Зробіть висновок про те, як залежить глибина заглиблення від площі опори. Закінчіть фразу: «При збільшенні площі опори глибина заглиблення...» ІІ група. Проведіть дослід: Покладіть на пластилін монету й гострим кінцем цвяха натисніть на монету, докладаючи зусилля. Гострим кінцем цвяха натисніть на пластилін так, щоб з'явилося заглиблення. Чому виїмка глибша, ніж у першому випадку? Зробіть висновок про те, як глибина заглиблення цвяха залежить від тієї площі, на яку ви дієте. Закінчіть фразу: «При зменшенні площі опори глибина заглиблення...»
ІІІ група. Проведіть дослід: візьміть дві однакові мочалки та гирі масами 1кг та 500 г. На першу мочалку поставте гирю масою 1 кг, а на другу – масою 500 г. Що спостерігаємо? Порівняйте вагу, з якою тисне перша гиря з вагою другої гирі. Як залежить занурення гирі в мочалку від сили, з якою вона на неї тисне? Закінчіть фразу: «При збільшенні сили тиску глибина заглиблення...»
Вчитель: Для характеристики залежності результату дії сили від площі поверхні, на яку діє ця сила, у фізиці використовують поняття тиску. (Слайд №8) Означення. Тиск це фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні. Тиск позначають символом p і обчислюють за формулою P= де F – сила, що діє на поверхню (сила тиску); S – площа поверхні. Одиницею тиску в СІ є Паскаль Па = Н/ 1 Па – це тиск, який створює сила в 1 Н, що діє перпендикулярно до поверхні площею в 1 Названо на честь французького вченого XVII століття Блеза Паскаля
Повідомлення учениці про Блеза Паскаля – Слайди № 9,10,11 (Слайд №12) 1 Па – невеликий тиск, тому часто використовують кратні одиниці тиску: гектопаскаль, кілопаскаль, мегапаскаль.
(Слайд №14) Вчитель: Формулу для визначення тиску можна записати у виді трикутника, з якого потім легко виводити формули для обчислення сили тиску та площі опори, на яку тиск здійснюється. (Записи відповідних формул на дошці) (Слайд №15) У техніці, будівництві, на транспорті дуже часто використовують різні способи, щоб зменшити або збільшити тиск. Яким чином це можна зробити? Оскільки тиск прямо пропорційний силі тиску, то його можна збільшити збільшивши дану силу і навпаки, зменшити, зменшуючи силу тиску. Також тиск обернено пропорційний площі опори, на яку він здійснюється. Значить зменшивши площу опори тиск зменшуємо, а збільшивши – збільшуємо. 5. Закріплення вивченого матеріалу. (Робота в групах) (Слайд №16) Кожній групі пропонуються якісні задачі до розв’язання: 1 група. 1. Навіщо заточують леза ножів? (Слайд №17) Відповідь: Щоб зменшити площу опори. В результаті цього тиск, який чинить ніж, збільшиться. (Слайд №18) 2. Людина провалилася під лід. Як треба діяти, спираючись на знання про тиск, щоб врятувати її? Відповідь: Тому, хто провалився під лід, дуже важко вибратися з ополонки, адже лід кришиться під вагою тіла. Щоб запобігти цьому, треба широко розвести руки в сторони, розпластавшись на льоду, і перекотитися на спину, щоб витягти ноги. Чим більше ти розпластаєшся на льоду, тим менше тиснутимеш на нього. Вибравшись з ополонки, не можна ставати на ноги, а слід перекотитися чи переповзти на безпечне місце, пам'ятаючи, що вага тіла стала більшою через мокрий одяг. Допомогти тому, хто провалився під лід, можна, якщо з безпечного місця подати потерпілому довгу жердину, гілку, кинути мотузку, зв'язані паски, шарфи. Підбиратися до потерпілого найкраще, прив'язавшись мотузкою, лігши на лижі або дошку і обережно просуваючись до ополонки. (Потрібно лягти на лід і попереду себе переміщувати дошку. Таким чином площа опори збільшиться, а тиск зменшиться). (Слайд №19) 3. Чому каблучки туфель дівчини чинять тиск набагато більший, ніж ноги слона? Відповідь: Тому що площа опори каблучків туфель дівчини набагато менша ніж площа опори ніг слона, тому і тиск більший. 2 група. (Слайд №20) 1. Як людина, що стоїть на підлозі, може дуже швидко подвоїти тиск на підлогу, не навантажуючи себе ніякими додатковими вантажами? Відповідь: Потрібно стати на одну ногу. Площа опори зменшиться вдвічі, а тиск збільшиться вдвічі. (Слайд №21) 2. Індійські факіри можуть лежати на гострих лезах. Що треба зробити факіру, щоб зменшити ризик порізати шкіру спини: зменшити чи збільшити кількість лез? Відповідь: Потрібно збільшити кількість лез, в результаті цього збільшиться площа опори, на яку тисне факір і тиск на леза зменшиться, отже ризик порізати шкіру спини також зменшиться. (Слайд №22) 3. Чому з давніх часів мешканці Півночі для пересування по снігу використовували лижі? Відповідь: Щоб збільшити площу опори, а відповідно і зменшити таким чином тиск на сніг. 3 група. (Слайд №23) 1. З якою метою під залізничні рейки підкладають шпали та металеві підкладки? Відповідь: Щоб збільшити площу опори. В результаті цього тиск, коли по рейках буде проходити потяг, зменшиться. (Слайд №24) 2. Виберіть у нашому віртуальному магазині один предмет та поясніть свій вибір з фізичної точки зору: рюкзак для тих, хто любить ходити в похід; санки для тих, хто любить на них кататися; крісло для тих, хто довго сидить за комп'ютером, для стильних – на вибір взуття, в якому зручно ходити взимку. Відповідь: Учні пояснюють причину вибору речей з віртуального магазину. Рюкзак вибрано с широкими лямками, санки с широкими полозьями, взуття на товстій и широкій подошві. (Слайд №25) 3. Чому комар своїм хоботком може створити тиск набагато більший ніж тиск, що створює людина, коли стоїть? Відповідь: Комар своїм хоботком тисне на дуже малу площу опори, яка є набагато меншою, ніж площа опори, на яку тисне людина, що стоїть. Тому і тиск, який чинить комар значно перевищує тиск, який створює людина. Вчитель: Будь – яка поверхня витримує тільки певний тиск. Наприклад, шкіра людини витримує тиск 3000000 Па. Якщо тиск перевищить той, який може витримувати поверхня, то опора рушиться. Тому, в залежності від того, який результат хочуть дістати, тиск можна збільшувати або зменшувати. Які ж способи зміни тиску? Де їх використовують? Повідомлення учнів: - «Тиск високий та низький»; (Слайди №26, 27, 28, 29, 30) - «На гусеничному ходу і по снігу». (Слайди №31,32, 33, 34,35)
Вчитель:(Слайди №36, 37) На слайдах ви бачите роль тиску в житті тварин, у їхній боротьбі за існування та у житті рослин. Розв’язуємо розрахункові задачі. (Слайд №38) № 15.4. Яку силу тиску і тиск створює на опору площею 400 см2 тіло, маса якого дорівнює 12 кг? Дано: Розв’язання: m = 12 кг S = 400 см2 F = mg g = 10 н/кг F = 12 кг ∙10 н/кг = 120 H F-? p -? p = ==3000 Па = 3 к Па
Відповідь: сила тиску 120 Н, тиск – 3 кПа.
(Слайд №39) №15.11. Людина масою 90 кг стоїть на лижах, які мають довжину 1,8 м і ширину 10 см. Який тиск людина створює на сніг? Дано: Розв’язання: F = P = mg = 90кг •10 = 900H m = 90 кг S = a ∙ b = 1,8 м ∙ 0,1 м = 0,18 м2 g = 10 н/кг а = 1,8 м p = = = 5000 (Па) = 5 (кПа) в = 10 см = 0,1 м
p -? Відповідь: людина створює на сніг тиск 5 кПа
6. Підсумок уроку. Фронтальне опитування: ü Що нового ми вивчили на уроці? ü Чому ми навчилися на цьому уроці? ü Від чого залежить тиск? ü В яких одиницях вимірюють тиск?
Вчитель виставляє оцінки учням.
Рефлексія. ( Метод «Рюкзак») (Слайд №40) Вчитель: Наш урок добігає кінця. А зараз я пропоную вам зібрати «рюкзак», щоб узяти в дорогу знання, вміння, настрій від сьогоднішнього уроку, вивчене на уроці для використання в житті. На столі у кожної групи є конверт, в якому знаходяться паперові зошити, лінійки, ручки, блокноти на яких ви стисло запишете продовження запропонованих речень та вкладете у рюкзак, який ви бачите на дошці Мій настрій_________________________________________________ _____________________________
.(Учні записують продовження запропонованих речень та виходять до дошки, озвучують написане та заповнюють рюкзак) - На уроці мені сподобалось… - Урок важливий, тому що… - Знання, отримані на уроці знадобляться мені… - Я отримала гарну оцінку, тому що… - Тепер я знаю… - Тепер я вмію… - Я досяг(ла) успіху, тому що… - Мій настрій…
7. Домашнє завдання. (Слайд №41) 1. Вивчити §17. 2. Збірник: – 1-й рівень: № 15.2., №15.3., №15.5; 2-й рівень: №15.6., №15.8., №15.10, №15.16; 3-й рівень: №15.22., №15.23.. №15.24., №15.26., №15.28. творче завдання напишіть невеличкий твір на тему на «Людина і тиск». Вчитель: Діти! Хочу сказати, що фізику доступна радість розуміти природу і навіть «вести з нею бесіду» тож я бажаю навчитися вам розуміти природу та спілкуватися з нею однією мовою. (Слайд №42) Список використаних джерел: Божинова Ф.Я. Фізика. 8 клас: Підручник / Ф.Я. Божинова, І.Ю. Ненашев, М.М.Кірюхін. – Х.: Ранок – НТ, 2008. – 256 с.: іл.
Додаток 1 Тиск високий і низький У різноманітних галузях сучасної техніки ми зустрічаємося з поняттям механічного тиску і завданням добування високих тисків або, навпаки, зниження тиску, а часто підтримання тиску в певних заданих межах. Наприклад (Слайд №26) у виробництві штучних алмазів використовуються тиски порядку 150 – 300 МПа. В Японії (м. Осака) на спеціальній установці було досягнуто тиску до 2∙ 105 МПа, а у вакуумній камері сучасного прискорювача заряджених частинок тиск становить усього 10-4 – 10-6 Па. Проблема тиску відіграє важливу роль у техніці транспорту. Наші шляхи й дороги повинні надійно витримувати тиск різних транспортних засобів. Цього досягають двома способами: 1) укріплюють поверхню доріг, 2) обмежують вагу транспортних засобів і розподіляють її на більшу площу опори. (Слайд №27) Автомобільні дороги укріплюють, створюючи для них тверде покриття, наприклад асфальтове або бетонне. Бетонне покриття широко використовується на злітно – посадочних смугах аеропортів та аеродромів. (Слайд №28) Колеса легкових автомобілів чинять на дорогу тиск близько 300 кПа. Для зменшення тиску на дороги вантажні автомобілі роблять багатовісними з колесами великого діаметра. Трактори, які працюють не на твердих дорогах, а на пухких грунтах, також мають колеса великого діаметра або встановлюються на гусеницях. (Слайд №29) Дуже важливо враховувати тиск, що його чинять на грунт висотні споруди. Для зменшення тиску таких споруд роблять фундаменти з великою площею опори. Так (Слайд №30) Останкінська башта, загальна маса якої становить 55000 тонн, спирається на фундамент площею 2040 м2 ( приблизно 30% площі звичайного футбольного поля), а майже половину усієї маси (25000 тонн) становить маса фундаменту.
На гусеничному ходу і по снігу (Слайд №31) Ідея гусеничних рушіїв і перше її здійснення належать талановитому російському винахіднику Ф.А.Блінову. У 1879 році він винайшов візок на гусеничному ходу і дістав на нього патент – «Привілей на особливий пристрій – вагон з нескінченими рейками для перевезення вантажів по шосейних і грантових дорогах». А в 1888 році Ф.А.Блінов побудував перший у світі гусеничний трактор з двома паровими машинами, кожна з яких приводила в рух одну з гусениць. (Слайд №32) Гусеничний хід використовується в тракторах, тягачах, деяких сільськогосподарських машинах, (Слайд №33) броньованих машинах, танках і самохідних артилерійських установках. Цікава роль тиску вжитті тварин, у їхній боротьбі за існування. (Слайд №34) Наприклад, заєць, який чинить тиск 1200 Па, легко тікає від вовка по пухкому снігу, але не може врятуватися від нього на сніговій корі, бо вона витримує тиск, що чинить вовк. (Слайд №35) Росомаха, яка чинить тиск 2160 Па, може загнати по пухкому снігу лося до знесилення, бо він чинить тиск 49000 Па і провалюється в снігу. З усіх хижаків масою понад 1 кг росомаха чинить найменший тиск на опору. Мисливці образно кажуть так: росомаха ліпить свої сліди, не провалюючись в товщу снігу. Додаток №2 ЗАВДАННЯ ГРУПАМ: І група 1. Навіщо заточують леза ножів? 2. Людина провалилася під лід. Як треба діяти, спираючись на знання про тиск, щоб врятувати її? 3. Чому каблучки туфель дівчини чинять тиск набагато більший, ніж ноги слона?
ІІ група 1. Як людина, що стоїть на підлозі, може дуже швидко подвоїти тиск на підлогу, не навантажуючи себе ніякими додатковими вантажами? 2. Індійські факіри можуть лежати на гострих лезах. Що треба зробити факіру, щоб зменшити ризик порізати шкіру спини: зменшити чи збільшити кількість лез? 3. Чому з давніх часів мешканці Півночі для пересування по снігу використовували лижі?
ІІІ група 1. З якою метою під залізничні рейки підкладають шпали та металеві підкладки? 2. Виберіть у нашому віртуальному магазині один предмет та поясніть свій вибір з фізичної точки зору: рюкзак для тих, хто любить ходити в похід; санки для тих, хто любить на них кататися; крісло для тих, хто довго сидить за комп'ютером, для стильних – на вибір взуття, в якому зручно ходити взимку. 3. Чому комар своїм хоботком може створити тиск набагато більший ніж тиск, що створює людина, коли стоїть?
Додаток №3
(Слайд №9) Блез Паскаль — французький філософ, письменник, фізик, математик. Один із засновників математичного аналізу, теорії імовірності та проективної геометрії, творець перших зразків лічильної техніки, автор основного закону гідростатики. Відомий також відкриттям формули біноміальних коефіцієнтів, винаходом гідравлічного пресу й шприца та іншими відкриттями. Автор знаменитих «Думок» та «Листів до провінціала», які стали класикою французької літератури. На честь Паскаля названа одиниця вимірювання тиску (Паскаль), а також популярна мова програмування Pascal. Блез Паскаль народився в Клермоне 19 червня 1623 року. Вся сім'я Паскалів відрізнялася видатними здібностями. Що стосується самого Блеза, він з раннього дитинства виявляв ознаки незвичайного розумового розвитку. У 1631 році, коли маленькому Паскалю було вісім років, його батько переселився зі всіма дітьми до Парижа, продавши по тодішньому звичаю свою посаду і вклавши значну частину свого невеликого капіталу в Готель де-Вілль. Батько Блеза за родом служби часто займався стомлюючими розрахунками, син також допомагав йому в розподілі податків, мит і податків. Зіткнувшись з традиційними способами обчислень, Паскаль визнав їх незручними і задумав створити обчислювальний пристрій, який міг би допомогти спростити розрахунки. У 1642 році (у 19 років) Паскаль почав створення своєї Лічильної машини «паскаліни», в цьому, за його власним визнанням, йому допомогли знання, отримані в ранні роки. (Слайд №10) Машина Паскаля виглядала як скринька, наповнена численними, пов'язаними одна з одною зубчастою передачею, шестернями. З часу винаходу Паскалем арифметичної машини ім'я його стало відомим не тільки у Франції, але і за її межами. Світські розваги сприяли одному з математичних відкриттів Паскаля. Хтось, кавалер де Мере, хороший знайомий ученого, пристрасно любив грати в кості. Він і поставив перед Паскалем і іншими математиками два завдання. Перша: як дізнатися, скільки разів треба кидати дві кості в надії отримати найбільше число окулярів, тобто дванадцять; інша: як розподілити виграш між двома гравцями у разі нескінченої партії. Обидва були вирішені одночасно в Тулузі математиком Ферма і в Парижі Паскалем. (Слайд №11) Роботи над теорією вірогідності привели Паскаля до іншого чудового математичного відкриття, він склав так званий арифметичний трикутник, що дозволяє замінювати багато вельми складних обчислень алгебри простими арифметичними діями. Останні роки життя Паскаля були рядом безперервних фізичних страждань. Знепритомнівши, після добової агонії він помер 19 серпня 1662 року, тридцяти дев'яти років від народження.
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |