Урок физики по теме «Расчет давления на дно и стенки сосуда»
«Кто смолоду больше делает и думает сам, тот становится потом надежнее, крепче, умнее». С. Нерис
активизировать знания учащихся о причинах возникновения давления жидкости,
создать условия для овладения учащимися формулы для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда,
продолжить работу по формированию навыков научного познания мира,
создать условия для овладения учащимися эвристическим методом представления наблюдаемого явления – методом графических образов.
развивать экспериментальные умения, навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать выводы, выделять главное, представлять информацию в различных знаковых системах,
развивать у учащихся интерес к познанию законов природы и их применению;
развивать умение проводить рефлексию своей деятельности.
создать условия для приобретения убежденности учащихся в познаваемости окружающего мира,
приучать учащихся к доброжелательному общению, взаимопомощи, к самооценке.
изучение теоретического материала;
решение задач на расчет давления в жидкости и газе;
практическое значение знаний о давлении жидкости.
Организационный момент. (1 мин.)
Актуализация знаний. (5 мин.)
Объяснение материала. (20 мин.)
Закрепление материала. (15 мин.)
Рефлексия. (2 мин.)
Домашнее задание. (2 мин.)
I. Организационный момент.
(На партах учащихся лежат рабочие карты урока, в которых представлены две самостоятельные работы и критерии выставления оценки; две ручки с разными стержнями, например синий и зеленый; таблицы плотностей веществ, учебники и тетради).
II. Актуализация знаний.
III. Объяснение нового материала
Провожу эксперимент: в пластмассовую бутылку с тремя отверстиями на разных уровнях по высоте наливаем подкрашенную воду.
Беседа с классом:
почему вода вытекает из сосуда?
сравните струи воды?
объясните, почему они разные?
Когда учащиеся объяснят, что столбы жидкости разные и давление на разной глубине разное, ставлю проблему: а нужно ли знать людям, чему равно давление жидкости на разных глубинах, на дно, на стенки сосуда?
Открываем тетради, записываем тему урока.
Ставим цель: вывести формулу для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда.
Вокруг нас много жидкостей. Одни из них движутся, например, вода в реках или нефть в трубах, другие – покоятся. При этом все они имеют вес и поэтому давят на дно и стенки сосуда, в котором находятся. Подсчет давления движущейся жидкости – непростая задача, поэтому изучим лишь как рассчитывать давление, создаваемое весом покоящейся жидкости. Оно называется гидростатическим давлением и вычисляется по следующей формуле.
Рассмотрим, как выведена эта формула. Сила F, с которой жидкость давит на дно сосуда, является весом жидкости. Его мы можем подсчитать по формуле F тяж = mg, так как жидкость и ее опора (дно сосуда) покоятся. Вспомним также формулу m = ρV для выражения массы тела через плотность его вещества и формулу V = Sh для подсчета объема тела, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда. В результате имеем равенство:
Это равенство иллюстрирует не только способ вывода формулы для вычисления гидростатического давления. Оно также показывает, что формула p = ρgh является частным случаем определения давления – формулы p = F/S.
Заметим также, что при выводе формулы совсем необязательно предполагать, что слой высотой h и плотностью ρ образован именно жидкостью. В наших рассуждениях ничего не изменится, если вместо давления жидкости мы рассмотрим давление твердого тела прямоугольной формы или даже газа, заключенного в соответствующий сосуд. Создаваемое ими весовое давление будет именно таким, как предсказывает формула p = ρgh.
Формула p = ρgh показывает, что давление, создаваемое слоем жидкости, не зависит от ее массы, а зависит от плотности жидкости, высоты ее слоя и места наблюдения. При увеличении толщины слоя жидкости или ее плотности гидростатическое давление будет возрастать.
Полученный нами вывод можно проверить опытами. Проделаем их. Справа изображена стеклянная трубка с водой, дно которой затянуто тонкой резиновой пленкой. Увеличивая высоту слоя налитой жидкости, мы будем наблюдать увеличение растяжения пленки. Этот опыт подтверждает, что при увеличении высоты слоя жидкости создаваемое ею давление увеличивается.
На следующем рисунке изображены трубки с водой и «крепким» раствором соли. Видно, что уровни жидкостей находятся на одной и той же высоте, но давление на пленку в правой трубке больше. Это объясняется тем, что плотность раствора соли больше, чем плотность обычной воды.
На доске нарисован параллелепипед высотой h и площадью основания S. Предлагаю ребятам представить, что это аквариум, в котором налита вода. Попытаемся определять давление воды Р на дно аквариума. Работаем на магнитной доске с карточками, выкладывая поочередно формулы, получая цепочку: m=ρV, V=Sh, m=ρSh, P=gm, P=gρSh, ρ=P/S, p =ρgh.
Анализируем окончательную формулу: что же нужно знать, чтобы рассчитать давление жидкости.
Зависит ли давление от площади или формы сосуда?
Вьполняем фронтальный эксперимент: на каждой парте стоит стакан с водой. Высота налитой воды одинаковая.
Цель: определить давление воды на дно стакана.
Один ученик выполняет у доски. Остальные за партой. Сверяем ответ. Анализируем его: какую физическую величину мы измеряли? какую физическую величину брали в таблице? какое численное значение давления получили учащиеся, работающие за партой и у доски? большое это или маленькое давление?
IV. Закрепление изученного материала.
Приведи примеры движущихся жидкостей.
И движущиеся, и покоящиеся жидкости оказывают давление …
Гидростатическое давление — это …
Произведение в правой части формулы для вычисления гидростатического давления представляет собой …
По какой формуле мы сможем подсчитать вес покоящейся жидкости?
Объем слоя жидкости мы нашли при помощи произведения …
Выражение «p = … = ρgh» представляет собой …
О чем говорит равенство p=ρgh?
Как можно подтвердить справедливость формулы p=ρgh?
Увеличение растяжения пленки свидетельствует, что …
Описанный опыт иллюстрирует зависимость гидростатического давления от ..
Плотность раствора соли больше, чем плотность воды. Это приводит к тому, что …
Этот опыт иллюстрирует зависимость давления жидкости от ее плотности. Эта иллюстрация стала возможной благодаря тому, что …
а) Высота столба воды в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает вода? Какое давление оказывала бы ртуть, если бы она была налита вместо воды?
б) Какое давление на дно сосуда оказывает слой керосина высотой 1,5 м?
в) Волк плывет под водой с дыхательной трубкой. Какие ограничения накладывает на ныряльщика дыхательная трубка? Ответ найдите в учебнике стр. 95.
Задача с недостающими данными
г) Какое давление на глубине 1,5 м? Решить устно.
Качественные задачи, предполагающие работу с дополнительными источниками информации
д) Какое преимущество дает ныряльщику акваланг? Какие ограничения он накладывает? Ответ в учебнике.
е) В следующем сюжете мы видим глубоководный аппарат. Почему у него такая внешняя форма?
ж) Чтобы человек мог работать на больших глубинах он должен находиться в специальном скафандре. Найдите о нем информацию в учебнике.
з) Анализируя рис. 103 учебника давайте познакомимся с тем, что говорит нам учебник о глубоководных аппаратах. Какие ограничения в их использовании имеются?
и) Вычислите, какое давление в самой глубокой Мариинской впадине глубиной.к) В просмотренном сюжете мы видели с вами глубоководных рыб. Какую длину лески нужно приготовить для лова рыбы камбалы, если она может выдерживать давление 400 кПа.
V. Задаю домашнее задание:
параграф из учебника, упражнение на решение задач и сообщения:
«Человек изучает подводный мир».
«Подводные лодки, батисферы и батискафы».
«Животный мир океанских и морских глубин».
«Ныряльщики за жемчугом».
Рабочая карта урока
Самостоятельная работа № 1
1. Вставьте пропущенные слова в формулировке закона Паскаля :
Давление производимое на …………………… или …………. , передается в любую точку ………………………. во всех направлениях.
Внутри жидкости существует……………. и на одном и том же уровне оно………………. по всем направлениям. С глубиной …………………. увеличивается.
3. Запишите формулу для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда (гидростатическое давление):………………………………..
4. Запишите единицы измерения физических величин, входящих в формулу для расчета гидростатического давления:…………………………………………………………………………….
5 .Перечислите, от каких величин зависит давление жидкости на дно и стенки сосуда :
Если вы выполнили 5 заданий без ошибок, то ставим оценку «5»,
Если вы выполнили 4 задания без ошибок, то ставим оценку «4».
Если вы выполнили 3 задания без ошибок, то ставим оценку «3».
Если вы выполнили менее 3 заданий, то ничего не ставим.
____________ ОЦЕНКА ЗА С.Р. №
Источник
Урок физики «Давление в жидкости. Расчет давления в жидкости и газе»
Описание разработки
Тип урока: урок изучения нового материала.
Цели урока:
формирование понятия давление жидкости;
знакомство с давлением на дне морей и океанов;
развитие мышления, внимания, памяти;
формирование навыков работы учащихся с источниками информации (учебником).
Задачи урока:
изучение теоретического материала;
решение задач на расчет давления в жидкости и газе;
практическое значение знаний о давлении жидкости.
Основной материал: Наличие давления внутри жидкости. Возрастание давления с глубиной погружения. Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин. Акваланг. Батисфера и батискаф.
Оборудование к уроку: мультимедийный видеопроектор, мультимедийный компьютер, экран, дидактический материал (Приложение 1, выполненное в виде мультимедийной презентации, содержащей кадры и видеофрагменты, Приложение 2).
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
Подготовка учащихся к работе на занятии.
II. Проверка выполнения домашнего задания
Установление правильности и осознанности выполнения домашнего задания всеми учащимися, выявление пробелов и их коррекция. Наличие правильно выполненного задания и ответы на вопросы по заданию.
III. Мотивация учебной деятельности
Не только вопросы порождают ответы, но, что еще более важно, ответы порождают новые вопросы. Без вопросов ответы бесполезны. Будет ли интересно читать ответы на кроссворд прежде, чем вы увидите сам кроссворд?
IV. Изучение нового материала
Вопрос №1: Если в сосуд налита вода, то производит ли она давление на дно и стенки сосуда?
Ответ: Вода имеет массу и поэтому притягивается Землей. Верхние слои воды давят на нижние, а так как давление в жидкости передается по всем направлениям без изменения, по закону Паскаля, то жидкость давит не только на дно, но и на стенки сосуда.
Вопрос №2: Внимательно посмотрите видеофрагмент. Подумайте и сделайте вывод от чего зависит давление жидкости? (Приложение 1, сюжет 2)
Вывод: Чем выше столб жидкости, тем давление больше.
Вывод: Давление в жидкости на одном и том же уровне одинаково по всем направлениям. (Приложение 1, кадр 3) Внутри жидкости существует давление и на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям. С глубиной давление увеличивается.
Вопрос № 3: Если мы воду заменим другой жидкостью, то останутся ли верными сделанные нами выводы? (Приложение 1, кадр 4)
Ответ: Естественно, так как основные свойства жидкости останутся теми же.
Найдем давление, которое оказывает жидкость на дно сосуда.
Вопрос № 4: Как рассчитать давление жидкости на дно сосуда?
Ответ: , где, но т. к. , то. Учитывая, что. Следовательно. Отсюда )
Логически с приборами получить вывод или можно использовать фрагмент презентации.
Вывод: Давление жидкости на дно сосуда зависит только от ее плотности и высоты столба. (Приложение 1, кадр 5)
V. Закрепление изученного материала (Приложение 2)
а) Высота столба воды в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает вода? Какое давление оказывала бы ртуть, если бы она была налита вместо воды?
б) Какое давление на дно сосуда оказывает слой керосина высотой 1, 5 м?
в) Волк плывет под водой с дыхательной трубкой. Какие ограничения накладывает на ныряльщика дыхательная трубка? Ответ найдите в учебнике стр. 95. (Приложение 1, сюжет 12)
Задача с недостающими данными
г) Какое давление на глубине 1, 5 м? Решить устно.
Качественные задачи, предполагающие работу с дополнительными источниками информации
д) Какое преимущество дает ныряльщику акваланг? Какие ограничения он накладывает? Ответ в учебнике. (Приложение 1, кадр 13)
е) В следующем сюжете мы видим глубоководный аппарат. Почему у него такая внешняя форма? (Приложение 1, сюжет 14)
Весь материал – смотрите документ.
Содержимое разработки
Тема: «Давление в жидкости. Расчет давления в жидкости и газе»
Тип урока: урок изучения нового материала.
формирование понятия давление жидкости;
знакомство с давлением на дне морей и океанов;
развитие мышления, внимания, памяти;
формирование навыков работы учащихся с источниками информации (учебником).
изучение теоретического материала;
решение задач на расчет давления в жидкости и газе;
практическое значение знаний о давлении жидкости.
Основной материал: Наличие давления внутри жидкости. Возрастание давления с глубиной погружения. Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин. Акваланг. Батисфера и батискаф.
Оборудование к уроку: мультимедийный видеопроектор, мультимедийный компьютер, экран, дидактический материал (Приложение 1, выполненное в виде мультимедийной презентации, содержащей кадры и видеофрагменты, Приложение 2).
Приемы и методы
1 Организационный момент Проверка готовности к уроку 1
2 Проверка выполнения домашнего задания
3 Мотивация учебной деятельности Проблемная ситуация 2
4 Усвоение новых знаний Эвристическая беседа, демонстрационный эксперимент, презентация 20
5 Закрепление изученного материала Решение качественных задач с использованием анимации и расчетных задач 13
6 Домашнее задание Комментарии, презентация 2
I. Организационный момент
Подготовка учащихся к работе на занятии.
II. Проверка выполнения домашнего задания
Установление правильности и осознанности выполнения домашнего задания всеми учащимися, выявление пробелов и их коррекция. Наличие правильно выполненного задания и ответы на вопросы по заданию.
III. Мотивация учебной деятельности
Не только вопросы порождают ответы, но, что еще более важно, ответы порождают новые вопросы. Без вопросов ответы бесполезны. Будет ли интересно читать ответы на кроссворд прежде, чем вы увидите сам кроссворд?
IV. Изучение нового материала
Вопрос №1: Если в сосуд налита вода, то производит ли она давление на дно и стенки сосуда?
Ответ: Вода имеет массу и поэтому притягивается Землей. Верхние слои воды давят на нижние, а так как давление в жидкости передается по всем направлениям без изменения, по закону Паскаля, то жидкость давит не только на дно, но и на стенки сосуда.
Вопрос №2: Внимательно посмотрите видеофрагмент. Подумайте и сделайте вывод от чего зависит давление жидкости? (Приложение 1, сюжет 2)
Вывод: Чем выше столб жидкости, тем давление больше.
Вывод: Давление в жидкости на одном и том же уровне одинаково по всем направлениям. (Приложение 1, кадр 3) Внутри жидкости существует давление и на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям. С глубиной давление увеличивается.
Вопрос № 3: Если мы воду заменим другой жидкостью, то останутся ли верными сделанные нами выводы? (Приложение 1, кадр 4)
Ответ: Естественно, так как основные свойства жидкости останутся теми же.
Найдем давление, которое оказывает жидкость на дно сосуда.
Вопрос № 4: Как рассчитать давление жидкости на дно сосуда?
Ответ: , где, но т.к. , то . Учитывая, что . Следовательно . Отсюда )
Логически с приборами получить вывод или можно использовать фрагмент презентации.
Вывод: Давление жидкости на дно сосуда зависит только от ее плотности и высоты столба. (Приложение 1, кадр 5)
V. Закрепление изученного материала (Приложение 2)
а) Высота столба воды в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает вода? Какое давление оказывала бы ртуть, если бы она была налита вместо воды?
б) Какое давление на дно сосуда оказывает слой керосина высотой 1,5 м?
в) Волк плывет под водой с дыхательной трубкой. Какие ограничения накладывает на ныряльщика дыхательная трубка? Ответ найдите в учебнике стр. 95. (Приложение 1, сюжет 12)
Задача с недостающими данными
г) Какое давление на глубине 1,5 м? Решить устно.
Качественные задачи, предполагающие работу с дополнительными источниками информации
д) Какое преимущество дает ныряльщику акваланг? Какие ограничения он накладывает? Ответ в учебнике. (Приложение 1, кадр 13)
е) В следующем сюжете мы видим глубоководный аппарат. Почему у него такая внешняя форма? (Приложение 1, сюжет 14)
ж) Чтобы человек мог работать на больших глубинах он должен находиться в специальном скафандре. Найдите о нем информацию в учебнике. (Приложение 1, кадр 14)
з) Анализируя рис. 103 учебника давайте познакомимся с тем, что говорит нам учебник о глубоководных аппаратах. Какие ограничения в их использовании имеются? (Приложение 1, кадр 16) и) Вычислите, какое давление в самой глубокой Мариинской впадине глубиной.
к) В просмотренном сюжете мы видели с вами глубоководных рыб. Какую длину лески нужно приготовить для лова рыбы камбалы, если она может выдерживать давление 400 кПа? (Приложение 1, сюжет 17)
Источник
