Методическая разработка для 7 класса по физике "Сборник задач по разделу "Давление""
Инфоурок Физика Другие методич. материалыМетодическая разработка для 7 класса по физике "Сборник задач по разделу "Давление""

Методическая разработка для 7 класса по физике "Сборник задач по разделу "Давление""

Скачать материал

Утверждено на заседании ОД

от «___» _________ 20___г.

Протокол №1 от «___» ________ 2020 г.

Руководитель ОД «Физика, химия, биология»

/Абловацкая М.М./ _________________

 

Министерство обороны Российской Федерации

Федеральное государственное казенное общеобразовательное учреждение

«Московское суворовское военное училище

Министерства обороны Российской Федерации»

 

 

Отдельная дисциплина

«Физика, химия, биология»

 

 

Методическая разработка материала по физике

7 класс

«Сборник задач по разделу «Давление»»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор: Жужман И.В.,

преподаватель физики

 

 

 

Москва, 2020 год


Аннотация

Методическая разработка по физике «Сборник задач по разделу «Давление»» содержит необходимый комплект материалов для обучения суворовцев самостоятельно решать задачи по физике в 7 классе по теме «Давление». Разработка содержит задачи разного уровня сложности и направлена на знакомство суворовцев с тем, как надо записывать краткое условие задачи, как использовать формулы для решения, как переводить единицы измерения физических величин в систему СИ, а также как производить подстановку единиц в формулы. В разработке есть разобранные задачи с решениями и обязательные задачи для самостоятельного решения, подобранные так, чтобы суворовец, пользуясь образцом, справился с решением. Для суворовцев, имеющих навык решения простейших задач, представлены задачи, подобные разобранной, но требующие преобразования формул или более сложных вычислений. В результате суворовцы, самостоятельно работая с этой методичкой, получают информацию, самостоятельно конструируют свои знания и умения в области решения задач различной сложности.

В данной методической разработке представлен опыт  преподавателей по составлению и использованию на уроках и во внеурочной деятельности задач, что способствует созданию условий  для формирования ключевых компетенций при изучении физики

 

Материал построен таким образом, чтобы каждый обучающийся был мотивирован трудиться много и интересно. Это достигается путём использования задач интересных по содержанию, а также познавательных, развивающих задач.

Методическая разработка может быть использована преподавателями физики суворовских, нахимовских училищ, кадетских корпусов, учителями физики общеобразовательных школ.


 

Содержание

Аннотация. 2

Введение. 4

Методическое обоснование темы.. 5

Методические рекомендации по обучению решению задач. 6

Заключение. 9

Список источников. 10

Приложение 1. Давление жидкости на дно сосуда. Сообщающиеся сосуды. 11

Приложение 2. Примеры решения задач и решите самостоятельно аналогичные задачи по теме "Давление твёрдых тел". 13

Приложение 3. Решите задачи и ответьте на вопросы. 17

Приложение 4. Задачи для урока практикума на тему «Давление». 18

 


 

 

Введение

Решение физических задач - один из основных методов обучения физике. С помощью решения задач сообщаются знания о конкретных объектах и явлениях, создаются и решаются проблемные ситуации, формируются практические и интеллектуальные умения, сообщаются знания из истории науки и технике, форми­руются такие качества личности, как целеустремленность, настойчивость, аккуратность, внимательность, дисциплинированность, развиваются эстетические чувства, формируются творческие способности. В период ускорения научно-технического прогресса на каждом рабочем месте необходимы умения ставить и решать задачи науки, техники, жизни. Поэтому важнейшей целью физического образования является формирование умений работать со школьной учебной физической задачей. Считаю, что самостоятельная работа по приобретению знаний позволяют создать дополнительную мотивацию учащимися. Использование примеров решения задач позволяет сделать процесс нетрудным, способствует развитию интереса обучающихся к предмету, повышает эффективность их самостоятельной работы, позволяет решить задачи индивидуализации и дифференциации процесса обучения.

Цель методической разработки: разработать сборник задач по разделу «Давление», позволяющую повысить практическую направленность обучения физике

  Задачи:

1.                 Формирование учебных умений и навыков, умения работать с информацией;  

2.                 Способствовать развитию мышления, интеллектуальных, познавательных, творческих способностей учащихся; помочь суворовцу овладеть приемами решения задач по физике.

3.                 Помочь преподавателю спланировать работу по урокам данного раздела с использованием данной разработки.

Методическое обоснование темы

Навык самостоятельного решения задач на уроках физики является очень актуальным и сегодня. Учащиеся решали задачи только на уроках математики. Особенности формы записи решения, необходимость использования формул и перевода единиц часто вызывает затруднение. Приходится преодолевать привычки, учиться новому. «Сборник задач по разделу «Давление»» применяется в теме «Давление». Изучение ведется в соответствии с программой, ориентированной к линии УМК Л. Э. Генденштейн Физика (7-9).

В разработке представлен текстовый материал.

Организуя самостоятельную работу с текстом, нужно добиться того, чтобы все суворовцы работали в меру своих сил и способностей, и каждый смог проявить себя. На это направлено разнообразие задач, которые ученик выбирает сам. Переходя от простых задач к более сложным, суворовец может видеть, чему он уже научился и стремится совершенствовать свои умения.


 

Методические рекомендации по обучению решению задач

 

   Для формирования у суворовцев умение решать задачи, необходимо научить их представлять себе, какова структура мыслительной деятельности по решению задачи.

Поиск решения,Решение,Проверка результата,Исследование решения,Анализ условия 

 

 

 


  Важен первый этап - анализ условия. Суворовец должен не только запомнить условие, но и осознать его. В качестве проверки понимания условия задачи  суворовцу необходимо повторить формулировку задачи, выделить элементы задачи: неизвестные и данные. После чтения условия, выяснить смысл терминов, суворовцам необходимо  объяснить, как они понимают смысл новых терминов. После этого суворовцы выполняют краткую запись условия задачи.

  Нужно терпеливо, шаг за шагом приучать суворовцев, начиная уже с первых уроков решения задач в 7 классе, проводить анализ условия задачи для отыскания правильного пути решения, это способствует развитию логического мышления учеников и воспитывает сознательный подход к решению задач.

  Затем суворовцы выясняют, требуются ли для решения задачи табличные значения, использование схем, чертежей, которые значительно облегчают понимание условия задачи и нахождение способа ее решения.

  Работая над этапом поиска решения, суворовцам  нужно вспомнить определения, физические законы, описывающие ту область явлений, о которой говорится в задаче и составить план решения.  Этот этап самый сложный, на него приходится большая доля мыслительных усилий и времени.

  Здесь  суворовцы должны обратить внимание на выяснение физических процессов и законов, используемых в данной задаче, зависимостей между рассматриваемыми величинами. Разбор задачи на уроке можно проводить коллективно, в виде беседы с суворовцами, в ходе которой в результате обсуждения логически связанных между собой вопросов постепенно подходят  к наиболее рациональному способу решения задачи.

  Непосредственно на этапе решения суворовцы работают над преобразованием записанных формул, осуществляем намеченный план решения.

  Даже в старших классах суворовцы делают много ошибок при преобразовании формул, поэтому уже с 7 класса необходимо приучить их  к решению задач в общем виде. Причем процесс решения задачи в этом случае сопровождаем подробным анализом хода решения и полученного результата.  Необходимо, чтобы  числовые значения величин суворовцы подставляли в формулы с наименованиями. При таком подходе явно прослеживается, все ли  единицы величин взяты в одной системе и не допущены ли ошибки. На вычисления суворовцы тратят много времени из-за неумения применять математические знания на практике, поэтому необходимо еще научить выполнять математические вычисления рационально и отрабатывать навык округления чисел при решении задач.

  Проверку результата – прикидки, проверки достоверности полученного результата.

  Получив ответ задачи,  суворовцам необходимо проверить его с разных точек зрения. Они должны обратить внимание на реальность ответа. В некоторых случаях при решении задач суворовцы получают результаты, явно противоречащие здравому смыслу или не соответствующие условию задачи. Для проверки анализа ответа логически оценить его правдоподобность, это можно выполнить и с помощью метода размерности.

  Правильность решения задачи можно проверить, решив ее другим способом и сопоставить результаты этих решений.  Такой подход к решению задач по физике на первых порах ее изучения полезен, так как способствует развитию логического мышления учащихся, выяснению физического смысла задачи, связи между величинами, выработке у суворовцев навыка работы с физическими формулами.

  Исследованием решения. Необходимо помнить, что никакую задачу нельзя исчерпать до конца, всегда остаётся что-то, что можно обсудить еще и над чем поработать; изменив условие и решив полученную задачу, можно глубже проанализировать физическое явление; в ряде случаев можно найти другое решение этой же задачи.

 

  Учить решать задачи – это значит учить понимать физику через задачи.


 

Заключение

При систематическом решении разнообразных  задач  с практическим применением и  с военным компонентом суворовцы имеют возможность «увидеть» применение предметных знаний  в жизни и в области, которую они выбрали своей будущей профессией, приобретают  навыки в решении конкретных задач,   буквально «чувствуют» смысл многих важнейших понятий физики  и учатся их применять. Значит, физика предстанет перед взором суворовца  не как набор отдельных сведений, а в виде цельной картины мира. Сборник помог осуществить связь индивидуальной и коллективной деятельности суворовцев, сочетать урочную и внеурочные формы работы

Методическая разработка содержит полный комплект  необходимых приложений.


 

Список источников

 

1.                 Физика. 7 класс (в 2 частях). Учебник. Ч. 1. / Л. Э. Ген- денштейн, А. А. Булатова и др.; под ред. В. А. Орлова. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019. — 160 с. : ил.

2.                 Боброва С.В. Физика. 7-11 классы: Нестандартные уроки.- Волгоград: Учитель, 2003.-54с.

3.                 Мастропас З.П., Синдеев Ю.Г. Физика: Методика и практика преподавания/ Серия «Книга для учителя».- Ростов н/Д.:Феникс, 2002.- 288с.

4.                 Физика в таблицах и схемах. Учебно-образовательная серия.- М.: Лист Нью. 2002 г.-96с.

5.                 Про школу – Бесплатный школьный портал : [Электронный ресурс].М., 2007-2013. URL: http://www.proshkolu.ru/

6.                 Сеть творческих учителей: [Электронный ресурс].М.,URL: http://www.it-n.ru/


 

Приложение 1. Давление жидкости на дно сосуда. Сообщающиеся сосуды.

РЕШИТЕ ЗАДАЧИ:

1.       Снегоход массой 1 т движется по льду реки. Ширина его гусениц 150 мм, а длина - 95 см. Провалится ли снегоход под лёд, если лёд выдерживает давление не более 10 Н/см2?

2.       В гидравлической машине площади поршней соответственно равны 20 см2 и 200 см2. На малый поршень поставили гирю массой 4 кг. Какую гирю надо поставить на большой поршень, чтобы давление на поршни было одинаковым?

 

ЗАВИСИМОСТЬ ДАВЛЕНИЯ, ВЫЗВАННОГО ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ, ОТ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ.

Для вычисления давления необходимо силу давления разделить на площадь её действия. Сила давления создаётся весом тела:

где    P - вес тела, Н;    S - площадь, м2;     p - давление, Па

Известно, что   P = mg,    следовательно

Массу можно выразить через плотность и объём:    

Объём можно вычислить через произведение площади дна сосуда и высоты столба жидкости:  

Подставим все выражения в формулу для давления:

Вывод: давление жидкости под действием силы тяжести не зависит от площади дна сосуда, а зависит только от высоты столба жидкости и от её плотности.

РЕШИТЕ ЗАДАЧИ:

1.       При погружении аквалангисты достигли глубины 30 м. Определите давление морской воды на этой глубине.

2.       Где давление на одинаковой глубине больше: в озере или в океане? Сравните эти давления, их отношение.

3.       Какое давление производит столбик ртути высотой 1мм; столбик воды такой же высоты?

4.       В три одинаковых сосуда налита до одного и того же уровня вода, спирт и бензин. Одинаково ли давление на дно во всех сосудах?

СООБЩАЮЩИЕСЯ СОСУДЫ

Соединённые между собой сосуды называют сообщающимися.

 Их форма и размеры различны:

    

 

 

Закон сообщающихся сосудов

Однородная жидкость в сообщающихся сосудах устанавливается на одинаковых уровнях.

Это вытекает из равенства давлений в левом и правом сосудах:

p1 = p2                 

 

Высота столбиков разных жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональна их плотности.


 

Приложение 2. Примеры решения задач и решите самостоятельно аналогичные задачи по теме "Давление твёрдых тел"

Пример решения задачи. Токарный станок массой 300 кг опирается на фундамент четырьмя ножками. Определите давление станка на фундамент, если площадь каждой ножки 50 см2.

Дано:

m = 300 кг

S1 = 50 см2

n = 4

g = 10

p - ?

СИ

 

0,0050 м2

Решение:

;  = 300 кг10= 3000 Н

;  = 40,0050 м2= 0,02 м2

 

 

Ответ: p = 150 кПа

 

Задачи для самостоятельного решения:

1.       Масса автомобиля 1500 кг. Какое давление оказывает автомобиль на дорогу, если площадь опоры каждого колеса равна 125 см2?

2.       Опорная площадь одной гусеницы трактора 0,6 м2. Какова масса трактора, если двумя гусеницами его давление на почву равно 35 кПа?

Тема "Давление жидкости"

ТЕОРИЯ. В сообщающихся сосудах содержатся разные жидкости.

Высота столба жидкости с меньшей плотностью будет больше высоты столба жидкости с большей плотностью.

                               Доказательство:

По закону Паскаля p1 = p2 , где p1 = ρ1gh1 , p2 = ρ2gh2

Следовательно ρ1gh1 = ρ2gh2 или ρ1h1 = ρ2h2

          Вывод  

Пример решения задачи: определите, если в первом сосуде вода имеет уровень 4,5см, какая жидкость во втором сосуде имеет высоту столба 5 см?

Дано:

ρ1 = 1000

h1 = 4,5 см

h2 = 5 см

g = 10

p2 - ?

СИ

 

0,045 м

0,05 м

Решение:

p1 = p2;  p1 = ρ1gh1 , p2 = ρ2gh2

ρ1h1 = ρ2h2

По таблице плотностей определяем, что это плотность машинного масла.

Решите самостоятельно:

3.       В одно из колен U-образной трубки со ртутью наливают воду, а в другое - неизвестную жидкость так, что границы раздела ртути и обеих жидкостей находятся на одном уровне. Высота столба воды равна 0,18 м, а неизвестной жидкости - 20 см. Чему равна плотность неизвестной жидкости?

Пример решения задачи: Какое давление испытывает рыба, плавающая в море на глубине 10 м, если плотность морской воды 1,03 г/см3. Чему равна сила давления воды на рыбу, если площадь поверхности её тела 0,008 м2? (эта задача из одной из домашних работ)

Дано:

ρ = 1,03

h = 10 м

S = 0,008 м2

g = 10

 ?

СИ

1030

 

Решение:

p = ρgh

p = 1030 10 10 м = 103000103000 Па = 103 кПа

 

F = 1030000,008 м2 = 824 Н

Ответ: ;

 

Решите самостоятельно:

4.       Для спуска водолаза на очень большую глубину применяется специальный металлический скафандр. Какую силу давления должен выдержать этот скафандр на глубине 300м в море ,если общая поверхность скафандра составляет 2,5м2? Каким будет давление воды на этой глубине?

5.       Определите высоту цистерны бензовоза, если бензин, которым она целиком заполнена, производит на дно давление, равное 10,5 кПа. Плотность бензина равна 700.

Тема "Гидравлический пресс"

Похожее изображение

Пример решения задачи: какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 0,1 м2, чтобы поднять тело весом 500 Н, находящемся на поршне площадью 5 м2?

Дано:

 = 500 Н

S1 = 0,1 м2

S2 = 5 м2

Решение:

Ответ:

Решите самостоятельно:

6.       Во сколько раз площадь большого поршня гидравлического пресса больше площади малого, если на малый поршень действует сила 10 Н, а большой поршень сдавливает деталь с силой 1 кН?

Тема "Давление газов. Атмосферное давление"

Закон Паскаля справедлив не только для жидкостей, но и для газов.

Формула вычисления давления на дно и стенки сосуда для газа такая же, как и для жидкости:

p = ρgh

Давление атмосферы можно измерять как в мм ртутного столба, так и в паскалях.

Переведём 1 мм рт. ст.        Па

Дано:

ρ = 13600

h = 1 мм

g = 9,8

p - ?

СИ

 

0,001 м

Решение:

p = ρgh

133

 

Ответ: 1 мм рт. ст. = 133 Па - запомним эту величину!

 

Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0°С, называется нормальным атмосферным давлением. На уровне мирового океана нормальное атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. = 101300 Па

При подъёме в горы толщина атмосферы уменьшается, поэтому давление атмосферы на землю уменьшается.

При спуске в шахту атмосферное давление растёт по сравнению с нулевой отметкой высоты.

Пример решения задачи: Каким станет давление на холме высотой 300 м, если у подножия холма было равно нормальному атмосферному давлению?

Дано:

101300Па

ρвоздуха = 1,29

h = 100 м

g = 9,8

p100 - ?

СИ

 

 

Решение:

pвоздуха = ρвоздуха g h

1264

p100 =

Для перевода в мм рт.ст. надо составить пропорцию:

1 мм рт.ст. - 133 Па

X                     - 100035 Па

X =

Ответ: p100 = 752 мм рт. ст. = 100036 Па

Решите самостоятельно:

7.       Каким будет давление на станции метро Парк Победы, которая имеет глубину 84 м, если в вестибюле метро барометр показывает 748 мм рт.ст.

8.       На какой глубине находится станция метро, если барометр на платформе показывает давление 863 мм рт.ст., а при входе в метро - 760 мм рт.ст.?

9.       На рисуке изображен жидкостный манометр. Увеличилось или уменьшилось давление воздуха в левом колене U-образной трубки при нажатии на резиновую мембрану прибора? Вычислите, на сколько изменилось давление по сравнению с атмосферным, зная, что прибор заполнен водой. Показания прибора возьмите с картинки.

10.   Определите цену деления и показания прибора. Укажите, чему равна погрешность. Переведите значение давления в систему СИ.

 

 

Альтиметр

 

Так как давление с высотой вблизи земли изменяется равномерно, то по изменению давления можно судить и об изменении высоты. Определим, как изменяется высота при уменьшении давления на 1 мм рт. ст.

Чем больше высота над уровнем моря, тем меньше давление. При небольших подъёмах в среднем на каждые 12 м подъёма давление уменьшается на 1 мм рт. ст. (или на 1,33 гПа).

Барометры, в которых есть ещё и шкала, по которой можно отсчитать высоту, называют высотомерами или АЛЬТИМЕТРАМИ (рис. слева)

Пример решения задачи:

Показания барометра у основания Останкинской башни 755 мм рт.ст., а на уровне высоты  - 710 мм рт.ст. Определите высоту Останкинской башни.

Картинки по запросу какова глубина станций метро в москве Похожее изображение


Приложение 3. Решите задачи и ответьте на вопросы

Картинки по запросу батискаф

 

Рассчитайте давление воды на дно озера Байкал, если его глубина равна 1741 м. Плотность воды 1000 кг/ м3.

 

 

В 1960г. батискаф (шаровидная камера с толстыми прочными стенками для исследования дна морей и океанов) опустился на дно глубочайшей в Мировом океане Марианской впадины (на глубину 10 919 м. )

1. Чему равно давление на стенки батискафа на этой глубине? Плотность морской воды 1030 кг/м3

2. С какой силой давит вода на крышку батискафа, если её площадь составляет 0,8 м2?

Какую силу надо приложить к малому поршню домкрата площадью 10 см2, чтобы приподнять автомобиль, со стороны которого на автомобильна большой поршень действует сила 1000 Н? Площадь большого поршня 100 см2.

http://osichkina.eu/wp-content/uploads/2014/11/22.png

 

Два сосуда А и Б соединены резиновой трубкой с краном и наполнены жидкостью. Кран закрыт. Будет ли переливаться жидкость, если кран открыть?

 

 

 

На сколько уровень поверхности спирта выше уровня поверхности воды, если уровень воды 8 см? Плотности соответствующих жидкостей возьмите в таблице.

 

В одно колено сообщающихся сосудов налита вода, а в другое неизвестная жидкость. Используя данные, приведённые на рисунке, определите, какая жидкость находится во втором колене сосуда. Плотность воды 1000 кг/м³

 

 


 

Приложение 4. Задачи для урока практикума на тему «Давление»

7 класс

1.       Сила 100 Н действует перпендикулярно на площадь 200 см2. Определите давление.

2.       Окружающий нас воздух оказывает на все тела давление, равное 100 кПа. Какая сила действует на поверхность стола, размеры которого равны 60 см × 80 см?

3.       Масса человека равна 80 кг, площадь подошв его ног 60 см2. Какое давление производит человек на пол? Изменится ли значение давления, если человек будет находиться на Луне?

4.       Гиря массой 5 кг стоит на столе. Какое давление производит гиря на стол, если диаметр основания гири равен 5 см.*

* Площадь круга вычисляют по формуле S =

 

7 класс

1.       Сила 100 Н действует перпендикулярно на площадь 200 см2. Определите давление.

2.       Окружающий нас воздух оказывает на все тела давление, равное 100 кПа. Какая сила действует на поверхность стола, размеры которого равны 60 см × 80 см?

3.       Масса человека равна 80 кг, площадь подошв его ног 60 см2. Какое давление производит человек на пол? Изменится ли значение давления, если человек будет находиться на Луне?

4.       Гиря массой 5 кг стоит на столе. Какое давление производит гиря на стол, если диаметр основания гири равен 5 см.*

* Площадь круга вычисляют по формуле S =

 

7 класс

1.       Сила 100 Н действует перпендикулярно на площадь 200 см2. Определите давление.

2.       Окружающий нас воздух оказывает на все тела давление, равное 100 кПа. Какая сила действует на поверхность стола, размеры которого равны 60 см × 80 см?

3.       Масса человека равна 80 кг, площадь подошв его ног 60 см2. Какое давление производит человек на пол? Изменится ли значение давления, если человек будет находиться на Луне?

4.       Гиря массой 5 кг стоит на столе. Какое давление производит гиря на стол, если диаметр основания гири равен 5 см.*

* Площадь круга вычисляют по формуле S =

 

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Пожаловаться на материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Проверен экспертом

Общая информация

Учебник: «Физика (в 2 частях)», Генденштейн Л.Э., Булатова А.А., Корнильев И.Н., Кошкина А.В.; под ред. Орлова В.А.
Тема: § 19. Атмосферное давление
Скачать материал

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.