План конспект урока по теме: "Давление в жидкости и в газе. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда" с использованием сингапурской методики как системно-деятельностного подхода

Завод-Ныртинская средняя общеобразовательная школа им. И.С.Башкирова Сабинского муниципального района Республики Татарстан

Разработка урока по физике на тему:

«Давление в жидкости и в газе. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда»

Раздел: Давление твердых тел жидкостей и газов.

Автор: Исмагилов Айдар Айратович

Должность: учитель физики

Разработка урока по физике 7 класса на тему: «Давление в жидкости и в газе. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда».

Цели урока:

·         Образовательные:

1.     расширить  знания учащихся о причинах возникновения давления жидкости,

2.     создать условия для понимания учащимися формулы для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда,

3.     продолжить работу по формированию навыков научного познания мира,

4.     создать условия для овладения учащимися эвристическим методом представления наблюдаемого явления – методом графических образов.

·         Развивающие:

1.     развивать экспериментальные умения, навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать выводы, выделять главное, представлять информацию в различных знаковых системах,

2.     развивать у учащихся интерес к познанию законов природы и их применению;

3.     развивать умение проводить рефлексию своей деятельности.

·         Воспитательные:

1.     создать условия для приобретения убежденности учащихся в познаваемости окружающего мира,

2.     приучать учащихся к доброжелательному общению, взаимопомощи, к самооценке.

Задачи урока:

·         изучение теоретического материала;

·         решение задач на расчет давления в жидкости и газе;

·         практическое значение знаний о давлении жидкости.

Формы работы: устный опрос, индивидуальная работа, работа в команде и в парах.

Урок сопровождается слайдами из презентации.

Учебник: Физика. 7кл. Перышкин А.В 2013 -224с

План урока:

1.     Организационный момент. (1 мин.)

2.     Актуализация знаний. (5 мин.)

3.     Изучение нового материала. (20 мин.)

4.     Закрепление материала. (15 мин.)

5.     Рефлексия. (2 мин.)

6.     Домашнее задание. (2 мин.)

Ход урока.

1.   Организационный момент.

Приветствие учащихся и учителя.

2.   Актуализация знаний. Проверка домашней работа по структуре: «Таймд-Раунд-Робин»

Ученики работают в парах с партнерами по плечу, по очереди читают и отвечают на вопросы параграфа заданного на дом.

Вопросы параграфа для осуждения учениками в парах:

1.     Как передают давление жидкости и газы?

2.     Пользуясь рисунком 99, объясните, почему жидкости и газы передают давление во все стороны без изменений.

3.     На каком опыте можно показать особенность передачи давления жидкостями и газами?

4.     При изготовлении бутылок вдувают воздух. И расплавленное стекло принимает нужную форму (см. рис. 29).какое физическое явление здесь используют.

Предполагаемые ответы учеников во время обсуждения домашней работы:

1.     Давление, производимое жидкостью или газом, передается не только в направлении действия, силы но и в каждую точку жидкости или газа.

2.     На рисунке 99 изображен сосуд с газом, который сверху закрыт поршнем. При приложении некоторой силы опустим поршень. Тогда концентрация молекул по поршнем станет больше прежней Благодаря подвижности частицы газа будут перемещаться по всем направлениям. Вследствие этого, их расположение станет равномерным. Но более плотным, чем раньше. Так, если давление на газ около самого поршня увеличить на 1Па, то это давление во всех точках внутри газа увеличится на 1Па.

3.     На рисунке 100 а, изображен полый шар, с прикрепленной к нему трубки с водой. В шаре сделаны узкие отверстия. Если с помощью поршня начать давить на воду, находящейся в трубке, то мы увидим, что часть воды выталкивается из шара в виде одинаковых струек, которое вытекают из отверстий. Проделав то же самое с дымом (рисунок 100 б) мы увидим одинаковые струйки дыма выходящие из отверстий. Это подтверждает, что газы и жидкости передают производимое на них давление во все стороны без изменения.

4.     В данном случае используется закон Паскаля, Который гласит: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменения во всех направлениях.

Перед изучением нового материала проводится работа оп структуре ЭЙ-АР-ГАЙД (A/R Guide). Перед работой по структуре учитель раздает рабочие листы где ученики пишут в поле таблицы “До” да или нет в зависимости от того согласны ли они или нет с утверждениями в таблице. Тем самым ученики увидят и лучше запомнят, какие перемены в знаниях у них случились до и после изучения нового материала.

До	Утверждение	После
	Сосуд под номером один можно наполнить до верху водой.
	Нижние отверстия стеклянных трубок закрыт резиновой пленкой и налита вода дно трубки №3 прогибается сильнее
	на уровне АВ давление в сосуде № 1 наименьшее.
	Давление в сосуде с жидкостью в точке C и D одинаковое.
	Давление р воды на стенки и на дно сосуда зависит от высоты h жидкости в этом сосуде.
	Чем больше плотность жидкости тем больше давление оказывает жидкость на дно и стенки сосуда.

После того как ученики закончили заполнять поле “До” таблицы в рабочих листах, они откладываю их в край стола до конца изучения нового материала.

3. Изучение нового материала. Ученые подсчитали, что около 75% поверхности нашей планеты покрыто водой. Объем Мирового океана составляет 1,3324 млрд. кубических метров воды. Но только 1% от общего объема воды на Земле доступен для использования людьми. Остальное – это или соленая вода морей и океанов, либо же замороженная в полярных ледниках, в ледовых шапках гор.

Глубина океанов достигает нескольких километров. Поэтому на дне океана огромное давление. Так, например, на глубине 10 км давление составляет около 100 000 000 Па. Как показывают специальные исследования на таких больших океанских глубинах живут рыбы и некоторые другие живые существа. Организм этих рыб приспособлен к существованию в условиях большого давления. Их тела способны выдержать давление в миллион паскалей.

Ребята, как думаете, какое давление должно быть внутри этих рыб?

Ученики: Давление внутри рыб должно быть равно давлению воды в этой глубине.

Учитель: Люди при специальной подготовке, без каких либо предохраняющих устройств могут опускаться на глубину 80м давление при таких глубинах 800кПа. Давайте вспомним, по какой формуле вычисляем давление?

Ученики: давление вычисляем по формуле

Учитель: примерная средняя площадь поверхности детей 12-13 лет S=1,33 м²; посчитайте какая сила будет давить на вас на глубине 80м?

Ученики: так как давление на глубине 80м равна, 800000 Па из формулы давления  выводим силу

Учитель: Давайте сравним, гусеничный трактор ДТ-75М массой 6610кг производит давление на почву 47кПа вес, с которой он будет давить, равна  то есть сила давления во сколько раз больше чем вес трактора?

Ученики: сила давления воды на глубине 80м   больше чем вес трактора.

Учитель: сейчас проделаем эксперимент, возьмем стеклянную трубку, один конец которого закрыт тонкой резиновой пленкой, нальем в половину трубки воды, обратите внимание, как вода своим весом оказывает давление и прогибает резиновое дно. А сейчас наполним оставшуюся вторую половину трубки водой, как оказывает давление на дно, жидкость, по мере увеличения уровня воды в трубке?

Ученики: чем больше уровень (высота, глубина) жидкости тем больше прогибается дно и тем больше давление.

Учитель:  а теперь медленно погружаем трубку в сосуд с водой, когда резиновое дно стала плоским?

Ученики: резиновое дно стало плоским тогда когда уровни воды в сосуде и в трубке приравнялись.

Учитель: правильно, молодцы, как только глубина в трубке и в сосуде приравнялись тонкая, резиновая пленка из за одинакового давления сверху и снизу стала плоским. А теперь попробуем посчитать давление, которое оказывает жидкость на дно сосуда. Рассмотрим сосуд в форме прямоугольного параллелепипеда. Жидкость своим весом давит на дно сосуда. Попробуйте посчитать вес жидкости массой 4 кг на дно сосуда.

Ученики: вес вычисляется по формуле  вес 4 кг жидкости 40Н.

Учитель: вес мы можем вычислить, если знаем массу, а как вычислить массу, если нам известно объем и плотность жидкости?

Ученики: массу можно рассчитать через формулу плотности  отсюда выводим массу

Учитель: теперь подставим в формулу для определения веса  формулу плотности, через массу, и получим  в нашем случае вода в сосуде имеет форму параллелепипеда высотой h и площадью дна S, как определит объем, зная высоту h и площадь S основания?

Ученики: объем через высоту h и площадь S основания можно вычислить так

Учитель: подставим формулу объема  в нашу предыдущую формулу  и получим  так как  и мы хотим определить давление на дно сосуда то подставим эту формулу в формулу давления  и получим  площади сокращаются и мы получили формулу для вычисления давления жидкости на любой глубине.

Ребята, посмотрите на формулу от чего зависит давление жидкости?

Ученики: давление жидкости зависит от плотности ρ от высоты h и от ускорения свободного падения .

Учитель: правильно, чем больше глубина жидкости, тем больше и давление, вот по этому, и на больших глубоких океанах давление на дне очень высокое.

При ремонте подводных частей кораблей, плотин, при подъёме затонувших судов людям приходится работать под водой на разной глубине. Для этого применяют специальные водолазные костюмы. На глубину до 90 м водолазы могут опускаться под воду, беря с собой запас сжатого воздуха, накачанного в прочные стальные баллоны. Такое снаряжение называют аквалангом. Для глубоководных погружений (до 600 м) применяют скафандры, состоящие из специального прорезиненного костюма, медного шлема, трубок, подводящих воздух, и воздушного насоса.

Для исследования моря на больших глубинах ис­пользуют батисферы и батискафы. Батисферу опускают в море на стальном тросе со специального корабля. Батискаф не связан тросом с кораблём, он имеет собственный двигатель и мо­жет передвигаться на большой глубине в любом направлении.

4. Закрепление материала. (15 мин.)

Закрепление проводится с использованием структуры ИНСАЙД-АУТСАЙД СЁКЛ (Inside – Outside Circle) так как в этой структуре ученики встают, двигаются тем самым, снимают утомляемость, по этому вопросы должны бать проще.

Ученики становятся в 2 круга по периметру кабинета. Ученики во внутреннем круге смотрят наружу лицом к партнеру внешнего круга. На пример ученики первого варианта или если заранее было обозначено номерами или буквами 1 или А становятся в внутренний круг, ученики второго варианта или ученики под номером 2 или В становятся на внешний круг. Учитель задает вопросы поочередно внешнему и внутреннему кругу после меняются партнерами и работают с другим партнером, поворачиваются лицом друг другу и отвечают на вопрос.

Вопросы для проведения структуры ИНСАЙД-АУТСАЙД СЁКЛ (Inside – Outside Circle):

1) какие физические величины входят в формулу давления жидкости.

2) какова плотность воды ?

3) чему равна давление жидкости на глубине 1м если плотность 1  кг/м² и ускорение свободного падения 10Н/кг.

4) сколько величин можно вычислить с помощью формулы давления жидкости.

5) как изменяется давление при увеличении и уменьшении высоты столба жидкости.

6) плотность одной жидкости больше, а другой меньше высота у обеих одинаково, у какой жидкости давление больше.

7) куда бы вы перелили сок из литровой банки, чтобы его давление на дно сосуда стало больше: в пятилитровую кастрюлю, или в литровую бутылку и почему?

 Если остается время на уроке решается задача.

Решение задачи: Определите давление воды самого глубокого озера на планете Байкал расположенного на Восточной Сибири которое, считается крупнейшим резервуаром пресной воды, если глубина озера 1741м.

Решение:

Дано:	Решение: Ответ:
Найти: p = ?

5.   Рефлексия.

Рефлексия проводится с помощью рабочих листов с таблицами которое ученики заполняли в начале урока по структуре ЭЙ-АР-ГАЙД (A/R Guide). Выставление оценок ученикам, принявшее активное участие на уроке.

6.   Домашнее задание. §39, 40 , упражнение 17.

Для желающих: Придумать опыт, доказывающий, что давление внутри жидкости на одной и той же глубине одинаково.

Трое добровольцев готовят доклады на 4 – 5 минут по темам:

1.Изучение подводного мира человеком.

2. Устройство и назначение батисферы и батискафа.

3. Животный мир океанских глубин.