Давление. Силы давления. Единицы измерения давления.

КЗ «Ореховская ООШ І-ІІІ ст.»

Урок года

по физике 8 класса

Тема: Давление. Сила давления. Единицы измерения

Выполнила: учитель физики

Благословяк С.В.

2012 учебный год

Цель урок: Сформировать общие представления о давлении, силе давления, формирование практических навыков

1. Учащиеся должны усвоить, что:

1. сила давления – это сила, действующая перпендикулярно поверхности тела;

2. давление – физическая величина, описывающая действие одного тела на другое и равная отношению силы, действую­щей перпендикулярно поверхности, к площади поверхности соприкосновения тел; единица давления – 1 Па (паскаль).

2. Учащиеся должны научиться:

1. создавать понятие «давление»;

2. устанавливать указанные факты;

3. объяснять конкретные ситуации.

3. Воспитательные: воспитание умения выслушать учителя и других.

Ход урока

Добрый день, ребята. Присаживайтесь. Сегодня мы с вами на уроке познакомимся с новой физической величиной. Для этого давайте отправимся в путь.

Слайд – 1

I. Мотивационный этап

Вышел бычок на дорожку,

Наступил муравью он на ножку.

И вежливо очень сказал муравью:

«Можешь и ты наступить на мою».

Учитель Одинаковый ли результат получится в итоге?

Итак, делаем вывод: масса бычка больше, поэтому и вес его больше, а значит, и воздействие бычка больше.

II. Этап актуализации знаний

Учитель (Организует проверочную работу). Мы изучили действия тел друг на друга. Вспомним некоторые понятия:

• Какая величина характеризуют действие одного тела на дру­гое?

• Какие изменения происходят с телами при действии на них других тел?

(Организует ответы учащихся).

Ученики. Действие тел друг на друга характеризуют «силой».

Силу измеряют динамометром. Сила имеет числовое значение (модуль), на­правление и точку приложения, единица силы – 1 Н. В результате действия одного тела на другое либо изменяется скорость движения, либо изме­няется форма (деформируется).

III. Этап «создания» понятия о силе давления

Учитель. Хочу обратить ваше внимание на следующий факт. Когда мы стоим, то давим на пол, садимся – давим на сиденье, откиды­ваемся – давим на спинку стула, прикрепляем листок к доске – давим на кнопку и т.д.

Что общего, с точки зрения физика, у тех воздействий, которые называют в жиз­ни давлением одного тела на другое? (Действие силы на некоторую поверхность.)

Итак, получается, что действие одного тела на другое приводит не только к изменению скорости тел, отдельных его частей, т.е. к деформации тела, почему?

Ученик. Одно тело давит на другое.

Учитель. Какова же тогда будет тема нашего урока?

Слайд –2-3

Учитель. (Организует формулировку определения силы давления).

Слайд – 4

Сила давления – сила, которая приложена перпендикулярно поверхности тела.

IV. Мотивационный этап

Учитель. Скажите, пожалуйста, вы когда-нибудь бывали в цирке? Видели выступление йога?

Слайд – 5

Так вот, йог может выспаться на постели, из которой торчат 10 000 гвоздей. Легче ли будет ему заснуть, если из постели будет торчать только один гвоздь? Не хотите ли провести испытание? Пусть роль йога исполнит кусок пластилина с гирькой наверху. Будем укладывать его сначала на 10 гвоздей, потом на 9 и т.д. Сравните последствия. Почему они различны?

Ученик. В конце испытания йогу служило одно остриё, а вначале таких опор было много.

Результат (разрушение поверхности) зависит не только от модуля силы, но и от площади поверхности, на которую она дей­ствует.

Учитель. Приведите аналогичные примеры,

(Ученики приводят примеры: погружение в снег на лыжах и без лыж). К чему же может приводить действие одного тела на другое?

Слайд – 6

Ученик. К разрушению этой поверхности (песка, снега).

Значит, чтобы предвидеть результат воздействия в виде больших или меньших разрушений, нужно учитывать не только модуль силы, но и площадь той поверхности, на которую производится воздействие. Нужно ввести величину, описывающую действие на тело другого тела с учетом площади поверхности соприкосновения тел.

V. Этап «создания» нового знания

Учитель. Запишите познавательную задачу.

Слайд – 7

ПЗ. Ввести физическую величину, описывающую давление тел.

Как решаются задачи о введении физической величины?

Учитель. Нужно разработать метод оценки свойства через другие величины, подобрать название и обозначить новую величину, установить ее единицу, составить определение.

Учитель. (Фиксирует на доске действия по решению познаватель­ной задачи). Поскольку результат зависит от модуля силы и площади поверхности, на которую производится воздействие, нужно искать комбинацию двух величин: силы F и площади S. Запишите «Способ оценки свойства». Рассмотрите последовательно три случая: а) раз­ные силы действуют на одинаковые поверхности, б) одинаковые силы действуют на разные поверхности, в) силы и поверхности разные. У вас – 3 мин.

Ученик. Если разные по модулю силы действуют на поверхности одинаковой площади, то действие будет тем больше, чем больше модуль силы (F₁/F₂). Если силы одинаковые, а площади поверх­ностей разные, то действие будет тем больше, чем меньше пло­щадь поверхности ( S₁/ S₂). Если же различаются и силы, и площади по­верхностей, то нужно рассчитать силу, действующую на единицу поверхности, для каждого случая и сравнить это отношение (F/S). Действие одного тела на другое можно оценить отношени­ем модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности тела, к площади соприкосновения тел.

Учитель. Запишите «Название, обозначение». Эту величину приня­то называть давлением и обозначать буквой р. Что еще нужно сделать для введения новой величины?

Ученик. Нужно записать формулу и составить определение.

Учитель. (Записывает формулу.)

Слайд – 7

Давление – это физическая величина, которая показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности.

Учитель. Запишите «Единица» и предложи­те единицу давления. У вас – 1 мин.

Ученик. Если модуль силы равен 1 Н, а площадь – 1 м², то давле­ние р = 1 Н/м².

1 Н/м² – это давление, производимое телом, которое дейст­вует силой давления 1 Н на другое тело при площади поверхно­сти их соприкосновения 1м².

Слайд – 8

Учитель. Эта единица имеет специальное название в честь Блеза Паскаля, ее обозначают сокращенно «Па». Запишите 1 Па = 1 Н/м².

Слайд –9,10

Учитель. Ребята, как вы думаете, велико ли давление в 1 Па?

У меня имеется лист массой 100г его площадь 1м². Поставлю его на пол. Какая сила действует на пол? (1Н). А давление равно 1 Па? Почему? Что надо сделать?

Положу на стол. 1 Па? (Нет). Стол узкий.

Вырежу 1 см². У вас он находится на столе. Какое давление он производит?

Итак, вы держите 1 Па на ладони. Много это или мало?

Производные единицы: 1 кПа = 1000 Па =10³ Па;

1 МПа = 1 000 000 Па = 10⁶ Па;

VI. Этап применения нового знания

Учитель. Пожалуйста, все встаньте. Определите, какое давление вы оказываете на пол? Что для этого вам нужно знать? (Массу своего тела и площадь своей обуви – она у всех разная). А можно ли увеличить это давление, не производя расчёты?

Ученик. Встать на одну ногу, уменьшив тем самым площадь, затем на носочек…Съесть побольше пирожных, взять в руки портфель, тем самым, увеличив модуль силы.

Учитель. А как уменьшить давление?

Ученик. Сесть на пол, лечь на пол, т.е. увеличить площадь…Срочно похудеть, уменьшив модуль силы.

Слайд – 13, 14

Учитель. (Раздать карточки-картинки, приложение 3). Первый вариант отбирает себе те карточки, на которых есть приспособления для увеличения давления, а второй вариант – для уменьшения давления. (Дети работают). Проверяем, называя и комментируя вслух.

Слайд – 15-18

Работа с раздаточным материалом Приложение № 1 по вариантом

Слайд – 19

VII. Подведение итогов

Что мы узнали на уроке?

1. Сила давления – это сила, действующая перпендикулярно поверхности тела.

2. Давление – это ФВ, описывающая действие одного тела на другое и равная отношению F, действующей перпендикулярно поверхности, к S поверхности соприкасающихся тел.

3. Единица давления в СИ – 1 Па.

Чему мы научились на уроке?

1. «Создавать» понятие о плотности вещества.

2. Находить плотность вещества в конкретной ситуации.

3. Осуществлять перевод единиц плотности вещества из одной системы в другую.

Слайд – 20-24

Слайд – 25

VIII. Домашнее задание

П. 23 № 179, № 181, № 184.

Приложение № 1

Вариант 1. Найдите давление, которое оказывают тела, в следующих ситуациях.

1. Мотосани массой 200 кг имеют основание площадью 1 м² и движутся горизонтально.

2. Космонавт массой 70 кг «сидит» в кресле космического корабля, занимая площадь 0,08 м².

3. Теннисист несет ракетку, на которой лежит мяч массой 0,05 кг. Площадь ракетки 0,1 м².

4. Трактор массой 6000 кг имеет площадь обеих гусениц 2 м². Трактор спускается по наклонной местности.

5. Человек нажимает на лопату силой 690 Н, ширина лезвии лопаты 0,023 м, толщина режущего крал 0,0003 м.

6. Оса вонзает свое жало силой 0,00001 Н. Площадь его острия 0,000000000003 см².

7. Девочка, играющая в «классики», стоит на одной ноге. Масса девочки 40 кг. Площадь клетки «классиков» 0,25 м².

8. Вода массой 100 кг в водопаде скользит вдоль отвесной скалы, соприкасаясь с поверхностью площадью 3 м².

9. Человек кидает копье, которое вонзается в стену, действуя силой 600 Н. Площадь острия копья 0,0001 м².

10. Кошка массой 5 кг свернулась клубочком, заняв место площадью примерно 0,05 м².

Вариант 2. Установите, как изменяется давление тел, в следующих ситуациях.

1. Для рыхления почвы используют бороны. При рыхлении плотных почв на бороны кладут тяжелые предметы.

2. Охотник, придя на зимовье, взял запас продуктов. Чтобы не проваливаться в снег, он поменял беговые лыжи на более ши­рокие и отправился в тайгу.

3. Канистра с водой кубической формы, стоявшая на скамье, упала на пол, перевернувшись при этом на боковую грань.

4. Гвоздь пытаются вытащить из стены сначала плоскогубца­ми, а затем клещами, действуя на него одинаковой силой.

5. Акробаты в цирке, выстроившиеся в виде пирамиды (не­сколько человек стоят на плечах друг у друга), спрыгивают последовательно на манеж.

6. Человек копал землю лопатой овальной формы, а затем
   сменил ее на лопату прямоугольной формы.

7. Человек, провалившийся в прорубь, при попытке вы­браться самостоятельно потерпел неудачу, так как лед обламы­вался под тяжестью его тела. Он смог выбраться только с по­мощью широкой и длинной доски, которую положили на края проруби.

8. Турист нес рюкзак, имеющий узкие ремни. После того как ему пришлось забрать часть вещей товарища, он подложил под ремни широкие кожаные прокладки, чтобы они не врезались в плечи.

9. Тяжелый танк, идущий по асфальтовой дороге, не разру­шает ее, но раздавливает кирпич, попавший под его гусеницу.