Технологическая карта " Давление. Способы уменьшения и увеличения давления".

Тема урока: Давление. Способы уменьшения и увеличения давления

Технологическая карта урока

Учебный предмет: физика

Класс: 7 класс

Автор УМК: А.В. Перышкин Физика 7 класс. М.-Дрофа, 2018 год

Тема урока: Давление. Способы уменьшения и увеличения давления

Тип урока: Урок открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков

Цель урока: ввести понятие давления, сформировать представление о зависимостидавления от силы давления и от площади опоры.

Задачи урока:

Познавательные:углубить и закрепить знания о силе как физической величине; ввестипонятие давления – физической величины; способствовать формированию уменийпрактического приложения полученных знаний в повседневной жизни; помочьосмыслить практическую значимость и полезность приобретённых знаний и умений.

Развивающие: развивать мышление и мировоззрение учащихся через использованиеметода научного познания; развитие познавательного интереса к физике, познавательной активности; умения владеть внутрипредметными связями; формировать навыки исследовательской деятельности (производить наблюдения, обобщать, выделять главное,делать выводы), развитие речи- владение физическими понятиями и терминами.

Воспитательные: содействовать воспитанию интереса к предмету и как следствие –позитивному отношению к учению; создание ситуаций для самостоятельного поискарешений проблемных ситуаций; воспитывать навыки культуры общения и уменияработать в группах и коллективе.

Образовательные результаты:

Предметные :

уметь формулировать понятие давления;

выражать единицы измерения давления в различных системах единицизмерения;

наблюдать и описывать физические явления, для объяснения которыхнеобходимо представление о давлении;

уметь записывать формулу для вычисления давления;

уметь словесно интерпретировать формулу для вычисления давления твердыхтел;

уметь рассчитывать давление поизвестным силе и площади, на которуюоказывалось давление;

формирование целостной научной картины мира;

овладение умениями формулировать гипотезы, оценивать полученныерезультаты;

Метапредметные :

регулятивные:

развитие мотивов и интересов познавательной деятельности;

построение цепи рассуждений и речевого высказывания;

работать и оценивать свои действия по эталону,

коммуникативные :

сформировать умение самостоятельно организовывать учебное взаимодействиепри работе в группе (паре).

умение аргументировать свою точку зрения,

познавательные:

сформировать умение анализировать, сравнивать, классифицировать иобобщать факты и явления; выявлять причины и следствия простых явлений(подводящий диалог с учителем, выполнение продуктивных заданий),приводящих к выводу физических величин,

проводить наблюдения, обнаруживать зависимость давления от площади опоры;

объяснять полученные результаты во время проведения опыта «Зависимостьдавления от площади опоры»;

сравнивать, анализировать и делать выводы.

Личностные:

сформировать познавательный интерес, творческие способности и практическиеумения;

развивать ценностное отношение кдруг другу, к результатам обучения;

самостоятельно принимать решения, обосновывать и оценивать результаты своихдействий, развивать инициативу.

Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый; беседа, рассказ, эксперимент, работа с учебником, решение задач

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.

Средства обучения: компьютер, проектор, презентация, экран, линейка, деревянный брусок, динамометр, учебник, маршрутные листы.

Структура урока

Ход урока

1 этап. Организационный и мотивационный Слайд 2

Здравствуйте. Я рада вас видеть и надеюсь на сотрудничество с вами! Хорошего вам настроения и успехов! покажите с каким настроем вы пришли на урок Слайд 3 (красный, желтый, зеленый).

На уроке вы будете работать в тетрадях и маршрутных листах, подпишите маршрутные листы. Во время урока можно будет получить не одну оценку, поэтому принимайте активное участие.

Посмотрите какой эпиграф я подобрала у уроку. Слайд 4

День, в который вы ничего не узнали , - это потерянный день.

Нам так много надо узнать - и у нас так мало на это времени!
- Альберт Эйнштейн,

1879-1955, физик-теоретик, один из основоположников современной физики

Времени у нас действительно на уроке не много, поэтому приступим.

2 этап. Актуализация знаний

Посмотрите на слайд (Слайд 5) и объясните следующие вопросы.

Как-то раз спросили розу: « Отчего, чаруя око, ты колючими шипами нас царапаешь жестоко?»

Каждый из вас выдвинул свои гипотезы. Кто из вас прав, кто заблуждается, мы узнаем, изучив материал урока. Тему урока вы узнаете, разгадав кроссворд (Слайды6-15).

Вопросы кроссворда:

1. Изменение формы и размера тела. (Деформация)

2. Физическая величина, мера инертности. (Масса)

3. Сила, с которой тело действует на опору или подвес. (Вес)

4. Мера взаимодействия тел. (Сила)

5. Явление, возникающее при соприкосновении тел и препятствующее их относительному движению. (Трение)

6. Единица измерения силы. (Ньютон)

7. Прибор для измерения силы. (Динамометр)

8. Сила, с которой Земля притягивает все тела. (Тяжести)

Какое слово выделено? И так тема нашего урока “ Давление. Способы уменьшения и увеличения давления” (Слайд 16). Записываем в тетрадь.

Прошу вас сформулировать цель урока. Цель должна начинать словами:

“Я должен узнать ….”

“Я должен научиться….”. (Слайд 17) (Учащиеся отвечают)

После как все высказываются, подвожу итог:

Я должен узнать:

- что называется давлением;

- какой буквой обозначается;

- в каких единицах измеряется;

- формулу, по которой можно рассчитать давление;

- от чего зависит давление.

Я должен научиться:

- применять формулу давления для решения задач;

- научиться рассчитывать давление, которое оказывают разные тела.

3 этап. Изучение нового материала

• Мера взаимодействия тел – сила.

• Что происходит с телом, если на него действует сила?

Ответ: тело может изменить свою скорость или деформироваться.

• Отчего зависит результат действия силы на тело?

От направления силы, величины силы, точки приложения силы.

Выясним всегда ли действие одной и той же силы на одно и то же тело приводит к одинаковому результату?

Опыт

Опыт выполняют учащиеся: приложите карандаш (ручку) к пальцу и надавите на него с силой. Переверните карандаш и надавите на палец тупым концом карандаша. Одинаковое ли воздействие они оказывают? Может быть это происходит только с карандашом?

Эксперимент.

Опыт 1.

Возьмем небольшую доску, в углы которой вбиты четыре гвоздя, и поместим ее остриями вверх на песок. Сверху на нее положим гирю.

Что наблюдаем?

Шляпки гвоздей лишь незначительно вдавятся в песок.

Опыт 2.

Перевернем доску и снова поставим ее на песок. Сверху на нее опять положим гирю.

Что наблюдаем?

Теперь гвозди войдут в него значительно глубже.

Вывод, который делаем из проведенного эксперимента:

результат воздействия силы, с которой тело давит на поверхность, зависит от площади этой поверхности.

Опыт 3.

Повторим опыт 1, но на доску поставим еще одну гирю.

Что наблюдаем?

Гвозди при той же площади опоры погрузятся в песок глубже.

Вывод:

результат воздействия силы, с которой тело давит на поверхность, зависит от величины прикладываемой силы.

результат воздействия силы, с которой тело давит на поверхность, зависит от площади этой поверхности и от величины прикладываемой силы.

Введем новою физическую величину – давление.

Как направлена сила во всех этих опытах?

Перпендикулярно поверхности. Эту силу называют силой давления. Слайды 18-19

Д авление – физическая величина, равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

Давление показывает, какая сила действует на единицу площади.

Записи в тетради.

Сила увелич.- давление увелич.

Площадь увелич. – давление уменьш.

Единицы измерения давления, используемые на практике (слайд 10):(см. форзац)

1 гПа=100 Па=10² Па

1 кПа=1000 Па=10³ Па

Переведите единицы измерения: Слайд 20

20 кПа = 20000 Па

3гПа= 300 Па

4. Первичное закрепление Слайд 21 (устно)

Найдите значение неизвестной величины.

5. Практическая работа. Работа в маршрутных листах. Слайд 22 Задание 1.

Определение давления бруска на стол, если брусок лежит на большей стороне, данную работу выполняйте в маршрутном листе, оформляем как расчетную задачу. Работаете в парах.

(На каждой парте лежит деревянный брусок, линейка и динамометр)

Практическая работа “Определение давления твёрдых тел”.

Класс разделен на 3 группы. Ваша задача: найти давление, какое оказывает брусок на парту, если его поставить на грань, выделенную другим цветом. Сделайте необходимые измерения, данные занесите в таблицу. Сначала в рабочей карте, затем один человек от группы результаты переносит на доску.

(На откидной доске таблица.)

1.Измерьте вес бруска с помощью динамометра.

2. Вычислите площадь грани бруска*.

*площадь большей грани S₁ - 1 ряд,

площадь средней грани S₂ - 2 ряд,

площадь меньшей грани S₃ - 3 ряд.

3. Рассчитайте давление, которое производит брусок на поверхность стола. Значение округлите до целых.

*площадь большей грани S₁ - 1 ряд,

площадь средней грани S₂ - 2 ряд,

площадь меньшей грани S₃ - 3 ряд.

(Слайд № 28)

Заполняется учащимися после получения результатов. Проверяю.

Давайте проанализируем полученные результаты (в таблице на доске).

Должны сказать, что сила, с которой брусок действует на поверхность парты одинаковая, а давление при этом оказывается разное из-за того, что разные площади соприкосновения бруска и парты. (Тому, кто правильно сформулирует вывод, можно добавить балл.)

Итак, делаем вывод по нашим результатам, продолжите предложение: чтобы уменьшить давление надо площадь соприкосновения …, чтобы увеличить давление, площадь надо …

6. Физкультминутка Слайд 23

 Мы хорошо потрудились, устали, давайте немного разомнемся, а заодно ещё раз закрепим новый материал.

Встали.

Раз, два, три, четыре.

Руки выше, руки шире.

Поворот направо, влево –

Все мы делаем умело.

Одну ногу поднимаем,

Этим площадь уменьшаем.

А давление растет.

Прыгнем – вовсе пропадет.

Итак, физкультминутка нам показала, что давление не является постоянной величиной и его можно изменить (слайд 13)

Если увеличиваем площадь в 2 раза, то давление уменьшится в 2 раза.

Если площадь уменьшаем в 3 раза, то давление увеличивается в 3 раза.

Если увеличиваем силу в 4 раза, то давление увеличивается в 4 раза.

Если силу уменьшить в 2 раза, то давление уменьшится в 2 раза.

7 этап. Решение задач.

Слайд 24 Вернемся к началу урока.

Как-то раз спросили розу: « Отчего, чаруя око, ты колючими шипами нас царапаешь жестоко?»

Почему шипы розы сильно царапают нас?

• Почему кулаком нельзя разбить толстую доску, а ребром ладони – можно?

• Почему рельсы не кладут прямо на землю? Зачем подкладывают шпалы?

• Почему лямки рюкзака делают широкими?

• Почему мягко лежать в верёвочном гамаке, который сплетён из довольно твёрдых шнурков?

Работа в маршрутном листе.

В жизни и природе бывают такие ситуации, где нужно увеличивать или уменьшать давление. В ваших маршрутных листах перечислены тела, подумайте и запишите, какие из них увеличивают давление, а какие уменьшают.

Например: клыки тигра.

- В какую колонку отнести клыки?

- Для чего создала природа клыки зверей такими острыми? Да , для увеличения давления. Поэтому записываем клыки в колонку №2 увеличение давления.

Продолжаем: 1. вездеход; 2.широкие шины; 3. когти; 4. лыжи; 5. жало комара; 6. колючки; 7. клюв птицы; 8. гусеницы танка; 9. нож; 10. гвозди Слайд 25

Самопроверка. Молодцы! Отлично поработали!

8 этап. Домашнее задние Слайд 26

На «3» П. 35,336 упражнение 14 (1,2).

На «4» П. 35,36, упражнение 14 (1,3).

На «5» П. 35,36, упражнение 14 (1,4).

Дополнительное домашнее задание на выбор:

1. Найти информацию о площади острия шипов растений, когтей, зубов, клыков животных и составить и решить задачу по теме «Давление твердых тел».

2. Найти пословицы, поговорки, загадки, которые связаны с уменьшением и увеличением давления. Объяснить их с точки зрения темы «Давление твердых тел».

9 этап. Проверка усвоения знаний

Слайд 19. А сейчас, я предлагаю вам проверить вашу память и написать небольшую

проверочную работу. Сядьте так, как будто вы обиделись друг на друга. Возьмите и

подпишите листочки. На выполнение теста вам даётся три минуты . (раздаточный

материал, приложение 1)

Тест

Вариант 1

1. Какая из перечисленных ниже единиц является единицей измерения давления?
А. Н. Б. Па. В. кг. Г. кг/м2.
2. Какое из приведенных ниже выражений позволяет рассчитать давление?

3. Какой из трех одинаковых брусков производит на стол большее давление (см. рисунок)?

А. 1.
Б. 2.
В. 3.
Г. Все бруски производят одинаковое давление.

4. Выразите в Паскалях давление равное 1,5 кПа

А. 15 Па Б. 150 Па В. 0,0015 Па Г. 1500 Па

Вариант 2

1. Какое из приведенных ниже выражений позволяет рассчитать давление?

2. Какая из перечисленных ниже единиц является единицей измерения давления?
А. Н. Б. кг/м2. В. кг. Г. Па.

3. Какой из трех одинаковых брусков производит на стол наименьшее давление (см. рисунок)?

А. 1.
Б. 2.
В. 3.
Г. Все бруски производят одинаковое давление.

4. Выразите в килопаскалях давление равное 1500 Па

А. 15 кПа Б. 1,5 кПа В. 0,0015 кПа Г. 150 кПа

Ответы:

вариант 1: б, в, б, г. вариант 2: в, г, в, б.

Слайд 27. Время пошло . Поменяйтесь листочками друг с другом и проверьте работы.

Поставьте оценки. Ответы и критерии оценивания вы видите на экране. Посмотрим, кто

какие оценки вы получили?

«5» - 4 верных ответа

«4» - 3 верных ответа

«3» - 2 верных ответа

«2» - меньше 2 правильных ответов

10 этап. Рефлексия Слайд 28

Подведём итог нашего урока.

Вы ставили перед собой цель, мне хотелось бы узнать достигли ли вы поставленной цели. Ответы начните словами:

Я узнал…

Я научился… .

Учитель: Наш урок подошёл к концу. Давайте ответим на вопрос:

С каким настроением вы закончили урок. Слайд 29-30

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

Дополнительные задачи к уроку:

Подумайте и ответьте самостоятельно !

1) Объясните назначение наперстка, надеваемого на палец при шитье иголкой.

2) Почему класть голову на подушку приятнее, чем на наклонную деревянную дощечку?

3) Почему задние оси грузовых автомашин часто имеют колеса с двойными баллонами?

4)К человеку, под которым провалился лед, подходить нельзя. Для спасения ему бросают лестницу или длинную доску. Объясните, почему таким способом можно спасти провалившегося.

5)Для чего точат (заостряют) стамески, пилы и другие режущие инструменты?

6)Можно ли приготовить такое каменное ложе, чтобы лежать на нем можно было с таким же ощущением, как на мягком диване?

7)Если стакан сдавливать ладонями за горлышко и дно, то на одной ладони появится отпечаток, а на другой – нет. Почему?

8)Когда летом случается буря, она почему-то ломает только живые деревья и не трогает сухие. Как ты думаешь, почему?

Учащиеся:

1) Наперсток предназначен для уменьшения давления, производимого иглой на палец при шитье, так как сила давления распределяется на большую площадь.

2) Давление обратно пропорцио­нально площади опоры. В мягкой по­душке голова делает удобную вмяти­ну, тяжесть головы приходится на боль­шую площадь. Вследствие этого ста­новится малым давление на подушку. Поэтому возникает малое давление на кожу головы, т. е. не возникает ощу­щение боли.

3) У грузовых автомобилей тя­жесть в основном приходится на задние колеса. Чтобы не возникало большого давления их на грунт и они не погру­жались глубоко в почву, увеличивают площадь опоры задних колес, насажи­вая на ось дополнительные баллоны.

4) При опоре человека на доску или лестницу его тяжесть распределя­ется на большую площадь, и давление на кромку льда уменьшается.

5) Для уменьшения площади ост­рия режущего инструмента, что увели­чивает давление на материал изделия и облегчает его обработку.

6) Даже на самом твердом ложе нам может быть вовсе не жестко, если давление распределяется равномерно на большую поверхность. Вообразите, что вы легли на мягкую глину и в ней отпечатались формы вашего тела. Покинув глину, оставьте ее сохнуть. Когда она сделается твердой как камень, сохранив оставленные вашим телом вдавленности, лягте на нее опять, заполнив собой эту каменную форму. Вы почувствуете себя, как на нежном пуховике, не ощущая жесткости, хотя лежите буквально на камне.

7) Все дело в площади опоры. На одну ладонь действует широкое дно, а на другую только края стакана.

8) У живого дерева есть листва, следовательно дерево имеет достаточно большую общую поверхность. Сила ветра, действующая на дерево, большая. Сухое дерево не имеет листьев - площадь поверхности его мала, следовательно и давление со стороны ветра - мало.

1. Алёша ходил с мамой за покупками. Сумка была тяжёлой, и её ручки больно врезались в ладонь. Тогда Алёша подложил под ручки сложенный лист бумаги, и нести покупки сразу стало удобнее. Как объяснить это явление? (Алёша уменьшил давление ручек на ладонь, увеличив с помощью бумаги площадь их соприкосновения).

2. При варке сосиска лопается вдоль, а не поперёк. Почему? (Площадь сечения сосиски вдоль S₁ больше, чем поперёк S₂. А сила давления F=P·S. Так как S₁S₂, то F₁F₂. Сила давления на продольное сечение F₁ больше, чем на поперечное сечение F₂. Поэтому сосиска треснет вдоль, а не поперёк.

3. Почему буря, которая валит живые деревья летом, часто не может свалить рядом стоящее сухое дерево, если оно не подгнило? (Сила, с которой ветер действует на крону дерева при одинаковом давлении, зависит от площади её поверхности. У живого дерева она больше. Поэтому буря свалит живое дерево раньше, чем сухое).

4. Почему боксёры ведут бой в перчатках?

5. Когда вы производите большее давление – босиком или в обуви? А что произойдёт, если вы наступите на камень, стекло? Почему давление так возрастает, что можно проткнуть подошву?

6. Зачем у лопаты верхний край, на который надавливают ногой, изогнут?

7. Какое простейшее приспособление можно соорудить из веток, чтобы безопаснее перейти болото?

8. Какими должны быть ботинки путешественника и почему? Что поможет путешественнику в горах?  (Подошвы ботинок должны быть резиновыми и рельефными (больше коэффициент трения). Ботинки должны быть свободными, чтобы можно было вложить войлочную стельку и надеть шерстяной носок, что, во-первых, уменьшает давление на стопу в отдельных ее точках при ходьбе по острым камням, т.к. при этом деформируется сначала подошва, потом стелька и носок, а уже затем стопа, а во-вторых, способствует удержанию тепла, т.к. войлок и шерсть обладают плохой теплопроводностью. Кроме того, у ботинок должна быть широкая подошва, тогда площадь опоры, а, следовательно, и устойчивость человека увеличивается. Ведь обувь должна быть не только удобной, но и обеспечивать безопасность в трудных переходах. В горах путешественнику поможет палка с острым концом – альпеншток).

9. Почему у рюкзака широкие лямки? Как надо укладывать рюкзак и почему? (Широкие лямки обеспечивают большую площадь опоры груза, при этом давление становится меньше. Это соответствует формуле давления p = F/S. Рюкзак надо укладывать так, чтобы на спину приходились мягкие, гладкие, ровные поверхности. Выступы имеют малую площадь опоры, и давление в местах выступов возрастает).

1. Определить давление танка массой 60т на землю, если пло­щадь гусеницы равна 1,5м².

Ответ: 200кПа

2.На площадь 6000 квадратных сантиметров действует сила 1кН. Определите давление.

3 Какое давление оказывает лыжник массой 60кг на снег, если дли­на каждой лыжи 1,5м, а ширина 10см.

4. Как получить давление 400 Па на площади 20 квадратных санти­метров?

5. Какое давление оказывает на грунт бетонная плита, объем кото­рой 4 кубических метра, если ее основание 8 квадратных метра, а плотность бетона 2800 кг/м³.

6. Некоторая сила 200Н действует на поверхность площадью 4 квад­ратных метра, а другая сила действует с силой 120Н на поверхность площадью 2 квадратных метра. Определите, какая сила оказывает большее давление?

§33; вопросы к параграфу; задачи №№ 437,440-445. Задачи на смекалку:

1. Трактор оказывает на землю примерно такое же давление, что и человек. Почему же тогда человек легко может стоять на кирпиче, в то время как трактор этот кирпич раздавит?

2. Один литературный герой, закаляя свою волю, спал на доске, уты­канной гвоздями (острием вверх). Оцените, из скольких гвоздей должно было состоять ложе героя, считая, что масса героя 70кг, острие каждого гвоздя имеет площадь 0,1мм², а человеческая кожа может выдерживать давление 3МПа. (Ответ: 2287шт.)