Урок физики в 7 классе на тему " Давление газа "

Викторенко Г. Н., г. Петропавловск, Первый городской общеобразовательный лицей.

Цели урока: Общая дидактическая цель (ОДЦ): приобретение умений самостоятельно в комплексе применять полученные ранее знания, умения, навыки; осуществлять их перенос в новые условия.

Триединая дидактическая цель (ТДЦ):

– Образовательный аспект:

репродуктивная цель: объяснить давление газа на стенки сосуда с молекулярной точки зрения. Объяснение зависимости давления газа от температуры и концентрации частиц;
конструктивная цель: понимание стандартной ситуации, умение работать с теоретическим материалом;
творческая цель: использование эксперимента для изучения физического смысла процесса, формирование умений анализировать данные эксперимента и переносить знания для объяснения явлений природы.

– Развивающий аспект: создание условий для развития логического мышления, интеллектуальных умений.

– Воспитательный аспект: развитие диалектического мировоззрения, воспитание коммуникативной культуры учащихся, формирование умения организовать работу.

Тип урока: Урок комплексного получения знаний, умений, навыков, изучения нового материала и первичного закрепления.

Форма организации познавательной деятельности: фронтальная, парная, индивидуальная.

Методы обучения: Проблемный. Поисковый.

Оборудование: компьютер, мультимедийный  проектор, электронный датчик давления, карточки с тестовыми заданиями, два шприца разного объёма из набора электронных датчиков,  резиновая камера от мяча, воздушный насос, теплоприемник, лабораторные динамометры и деревянные бруски на класс, демонстрационный динамометр и большой деревянный брусок, воздушный пистолет, резиновая пробка, целлофановый пакет, спички, пластилин, шарики: стальной и пластмассовый (на каждый стол), DVD диск «Тепловые явления» для 8класса, электронный учебник “Уроки физики Кирилла и Мефодия. 7 класс” (входят в комплект нового оборудования кабинета физики); одинаковые резиновые шарики, наполненные разными газами: воздухом и гелием.

План урока.

1. Орг. момент - 1 мин.
2. Проверка знаний – 10 мин.
3. Мотивация - 3 мин.
4. Этап получения новых знаний - 20 мин.
5. Закрепление учебного материала - 5 мин.
6. Информация о домашнем задании - 2 мин.
7. Подведение итогов - 4 мин.

Содержание урока.

I. Орг. момент.

Учитель: Здравствуйте ребята! Садитесь. Все ли присутствуют на сегодняшнем уроке? Кто дежурный? Спасибо. Всё ли готово к уроку? Посмотрите на экран. (К уроку готовится презентация на слайдах) Учитель выразительно читает :  Физика! Какая ёмкость слова!
                                                                      Физика – для нас не просто звук!
                                                                      Физика – опора и основа.
                                                                       Всех без исключения наук!”

II. Проверка знаний.

(Учитель на перемене раскладывает карточки с заданием и оборудование: динамометр, брусок, линейка) Содержание карточки:

Задача.

1.Используя динамометр и линейку, определите давление бруска на стол, когда он лежит плашмя?

2. Изменится ли давление бруска на стол, если его поставить торцом на стол?

Подсказки: Вспомните:

                      А) как определить давление твердого тела.

                      В) как с помощью динамометра определить силу, с которой брусок давит на стол. 

                      С)  как, используя линейку определить площадь опоры бруска.

                      Д) сколько в  м содержится см?

Так как у учащихся еще нет хороших навыков работы с динамометром, учитель вызывает сильного ученика к демонстрационному столу  и просит его показать, как определить силу, с которой брусок давит на стол, используя демонстрационное оборудование. Здесь необходимо вспомнить с учащимися, что такое цена деления шкалы и как её определить. После этого учащиеся приступают к выполнению задания.

III. Мотивационный этап. На этапе подготовки учащихся к восприятию учебной проблемы, актуализации знаний, полученных на предыдущих уроках, начала самостоятельного поиска, учитель демонстрирует опыт: целлофановый пакет, наполняет воздухом и пережимает его рукой, начинает закручивать его, увеличивая давление в пакете, пакет громко лопается. Задаёт вопрос классу: какое тело находилось в пакете? Что разорвало пакет? (Воздух) Какова причина того, что воздух разорвал пакет? (Увеличилось давление  воздуха)

Учитель: Из опыта следует, что воздух оказывает давление на стенки сосуда, в котором находится. Воздух это газ, мы заговорили о нём не случайно, так как  тема урока сегодня - давление газа. (Выводит на экран слайд с темой урока)

IV. Этап получения новых знаний.

Учитель:
- Оказывает ли воздух действие на стены, пол, потолок? (Да.)
- Давайте посмотрим опыт, на котором увидим изменение объема, завязанного воздушного шара. (Опыт, воздушный шар под колоколом. Электронный учебник “Уроки физики Кирилла и Мефодия, 7класс”.)

Учитель: Что следует из того, что шарик раздувается во все стороны (газ давит по всем направлениям одинаково).
- Как же газ производит давление? От чего зависит давление газа? На эти вопросы мы получим сегодня ответы. Давайте вспомним строение твердых, жидких и газообразных тел(Учитель включает видео фрагмент из DVD диска «Тепловые явления»,начало темы «Внутренняя энергия»).

Из просмотра учащиеся заключают, что причиной давления в газах являются удары молекул.

Учитель: Теперь мы выясним, от чего зависит сила удара отдельной молекулы, для этого у вас на столах имеется кусочек пластилина и два шарика. Разомните пластилин и сделайте из него пластинку. 1) Возьмите стальной шарик и отпустите его на пластинку с высоты 15см, затем с высоты 30см, отпускать шарик нужно вдоль линейки. Рассмотрите внимательно место падения шарика. 2) Возьмите пластмассовый шарик и  отпустите его с высоты 30см, сравните место падения стального и пластмассового шариков.

Из данного эксперимента ученики должны сделать вывод, что сила удара зависит от скорости и массы шарика, так как молекулы мы представляем как шарики, то сила удара молекул также зависит от скорости и массы.

Учитель показывает следующий опыт: присоединяет камеру от мяча к воздушному насосу и накачивает её. Задаёт вопрос: почему увеличился размер камеры?

Учащиеся приходят к выводу о том, что давление газа увеличилось за счет увеличения количества молекул газа.

Вывод: давление газа зависит от:  А) скорости движения молекул В) массы молекул С) числа молекул   

Теперь учитель подводит учащихся к понятию концентрация молекул: берет шприц, наполняет, его наполовину воздухом, присоединяет к датчику давления и меняет объём, учащиеся наблюдают за изменением давления воздуха в шприце - на экране (смотри рис.1). Учитель задаёт вопрос: почему изменялось давление газа? (Не один из перечисленных выше факторов не изменялся. Изменялось расстояние между молекулами, поэтому молекулы чаще или реже сталкивались со стенками сосуда). Следующий вопрос: Имеется два разных шприца в которых число молекул и объем разные, при остальных одинаковых условиях, как узнать где молекулы чаще сталкиваются, а значит, оказывают большее давление? Возникает необходимость введения величины, показывающей сколько молекул содержится в единице объёма – концентрации. Новый вывод (проецируется на экран): давление газа зависит от:  А) скорости движения молекул В) массы молекул С) концентрации молекул.

На данном этапе можно познакомить учащихся с понятиями: макроскопические и микроскопические параметры. Для этого учитель спрашивает у учащихся: как вы думаете, существуют ли приборы для непосредственного измерения скорости движения молекул, массы молекул и концентрации молекул? Таких приборов нет и такие величины в физике, так как они относятся к очень маленьким по размеру телам (молекулам), называют микроскопическими. Но в физике имеются величины, которые можно измерить непосредственно прибором. Они относятся к большому количеству молекул и характеризуют состояние всего газа, их называют макроскопическими параметрами. Кроме того эти параметры зависят от названных нами микропараметров. Давайте выясним, что это за величины, и от каких микропараметров они зависят.

Учитель показывает 1 опыт: нагревает на спиртовке теплоприёмник соединённый с датчиком давления (смотри рис.2)Опыт проводится для того чтобы показать зависимость давления газа от температуры. Учащиеся должны вспомнить о том, что температура тела зависит от скорости движения его молекул.

2опыт: учитель стреляет резиновой пробкой из воздушного пистолета (пистолет изготавливается из ручного насоса от прибора «Шар Паскаля» и подходящей по диаметру резиновой пробке, можно взять пробку от шампанского вина, смотри рис.3). Учащиеся отмечают, что пробка вылетает из-за увеличения давления, которое происходит при уменьшении объёма воздуха и увеличении концентрации молекул.

Вывод из опытов: Давление газа,  постоянной массы, зависит от: А) температуры В)объёма газа.

Учитель предлагает учащимся еще раз вспомнить зависимость давления газа от микроскопических параметров и  ответить от чего зависит масса молекул газа, для этого показывает два одинаковых воздушных шарика один из которых падает вниз, а другой летит вверх.(шары наполнены воздухом и гелием) Ученики выясняют причину и делают вывод что масса молекул зависит от рода газа.

Вывод: Давление газа,  постоянной массы, зависит от: А) температуры В) объёма газа С) рода газа.(Проецируется на экран)

VII. Домашнее задание. §46, повторить §45

VI. Закрепление учебного материала. У вас на партах лежат карточки с заданиями в тестовой форме для проверки ваших знаний по уроку. В рабочие тетради  запишите: Закрепление. Тесты. (У каждого на столе карточка) Время на выполнение теста 5 минут. Выберите и запишите тот вариант ответа, который вы считаете верным. А в 3-ем задании напишите да или нет.

Тесты по теме “Давление газа”.

1. При неизменной массе с уменьшением объёма газа его давление

а) не изменяется;
б) увеличивается;
в) уменьшается.

2. Как изменится давление газа, если его нагреть при постоянном объёме?

а) не изменится;
б) станет больше;
в) станет меньше.

3. Резиновый мяч, сжав руками, деформировали. Изменились ли при этом:

масса –
вес –
объём –
плотность –
давление –
воздуха в нём? (Написать да или нет.)

4. Газ, находящийся в сосуде, оказывает на левую стенку давление, равное 300 Па. Какое давление производит газ на нижнюю, верхнюю и правую стенки сосуда?

а) на нижнюю 400 Па, на верхнюю 300 Па, на правую 200 Па;
б) на нижнюю 300 Па, на верхнюю 100 Па, на правую 400 Па;
в) одинаковое по всем направлениям.

5. Главной причиной давления газа на стенки сосуда является

а) удары молекул газа о стенки сосуда;
б) мало взаимное притяжение молекул газов;
в) очень малые размеры молекул газов.

- Готовы! Все молодцы! Поменяйтесь тетрадями и проверьте ответы друг друга. Ответы на экране.

( Учитель читает ответы.) У кого все ответы правильные, поставьте оценку “5”, у кого один или два неверных ответа, поставьте – “4”, у кого больше двух неверных ответа – “3”, и т. д. Все справились. Свои оценки поставьте в дневник, а после урока принесите на подпись.

VIII. Подведение итогов.

- Что было изучено сегодня на уроке?
- Объясните, на основе знаний о молекулах, почему газы оказывают давление?

-От каких микроскопических параметров зависит давление газа?

-От каких макроскопических параметров зависит давление газа?                                                               

- Что вам больше понравилось?