Давление жидкости и газа на дно и стенки сосуда 7 класс

Сценарий урока «Давление в жидкости и газе. Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда», Полянских А.В. Физика 7 класс.

Тема урока: Давление в жидкости и газе. Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда.

Тип урока: урок изучения нового материала

Оборудование: компьютер, телевизор, набор демонстрационного оборудования «Давление в жидкости», видеоролики и презентации.

Учащиеся владеют:

• регулятивными УУД:

– формулировать вопросы по теме на основе опорных слов;

• познавательными УУД;

– выделять и структурировать информацию, существенную для решения проблемы, под руководством учителя;

• личностные УУД:

– осуществляют рефлексию своего отношения к содержанию темы по заданному алгоритму.

У учащиеся недостаточно сформированы:

• коммуникативные УУД:

– эффективно сотрудничать, осуществляя взаимопомощь и взаимоконтроль.

Цели урока: познакомить учащихся с понятием давления в жидкости и газе, выяснить от чего оно зависит и как его можно рассчитать.

Задачи:

образовательные: расширить представление о давлении в жидкости газе;

развивающие: формирование УУД у учащихся при решении задач;

воспитательные: политехническое воспитание через изучение способов измерения давления, уважение труда и точки зрения одноклассников.

План урока:

1. Мотивационно-целевой этап
2. Ориентировочный этап
3. Поисково-исследовательский этап
4. Практический этап
5. Рефлексивно-оценочный этап

1. МОТИВАЦИОННО-ЦЕЛЕВОЙ ЭТАП

Учитель. Здравствуйте ребята! Сегодня мы свами продолжим знакомиться с понятием ДАВЛЕНИЕ. Давайте для начала вспомним то что мы уже знаем о давлении.

Проводится фронтальный опрос.

1. От чего зависит давление тела на поверхность? (F, S)
2. Назовите формулу для расчета давления тела на поверхность. (p=F/S)
3. Чем создается давление газа в сосуде? (ударами молекул о стенки сосуда)
4. Как можно изменить давление газа в сосуде? (изменить: объем сосуда, температуру газа, количество молекул в сосуде)
5. Как передается давление в жидкостях и газах? (без изменений во всех направлениях, закон Паскаля)
6. Как передается давление в твердых телах? (в направлении действия силы)

Учащиеся заполняют таблицу «Знаю. Хочу знать. Узнал», графу «Знаю».

Учитель. А теперь давайте перейдем к новой теме. Для этого проведём небольшой опыт.

Демонстрирует опыт: Сосуд, заполненный водой, имеет три отверстия, на разных уровнях. Отверстия закрыты пробками. Если убрать пробки, то образуется три струи с разным напором воды.

Учитель. Сформулируйте вопросы, которые у вас возникают в результате наблюдения и запишите их в таблицу в графе «Хочу знать».

Ученики записывают вопросы: Почему струи воды на разных уровнях имеют разный напор? От чего зависит давление в жидкости на разных уровнях? Как рассчитать давление в жидкости?

Учитель. Исходя из ваших вопросов, сформулируем тему нашего урока.

Ученики совместно с учителем формулируют тему урока.

2. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ ЭТАП

Учитель. Давайте подумаем, где мы можем найти информацию для ответа на те вопросы, которые вы записали.

Ученики отвечают, что информацию можно найти в учебнике, в энциклопедии, интернете, спросить у учителя, провести эксперимент.

Учитель. Хорошо. Предлагаю вам следующий порядок работы: каждый из вас получит задание – провести эксперимент и объяснить его.

Ученики соглашаются с предложенным порядком работы.

3. ПОИСКОВО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЭТАП

Учитель выдает каждому задание с описанием опыта. Инструктирует по ходу работы.

Ученики знакомятся с опытом, проводят его, демонстрируют и объясняют результаты одноклассникам.

Учитель просит зафиксировать результаты опытов, которые являются ответами на поставленные вопросы, задавать вопросы если, что то, не ясно.

Ученики записывают в полученную информацию в тетрадь, задают при необходимости вопросы.

Учитель. Мы узнали, что давление зависит от плотности жидкости и оот глубины погружения или от высоты столба жидкости. Давайте теперь выведем формулу для расчёта давления на дно и стенки сосуда.

Ученики совместно с учителем выводят формулу для расчёта давления на дно и стенки сосуда.

4. ПРАКТИЧЕСКИЙ ЭТАП

Учитель. Ребята, давайте обобщим полученные знания. Для этого ответим на несколько вопросов.

1. Как меняется давление в жидкости с глубиной погружения? (с увеличением глубины давление в жидкости возрастает)
2. Одинаковое ли давление действует в разных направлениях в жидкости на одном и том же уровне? (да)
3. Зависит ли давление жидкости на дно сосуда от площади дна? (нет)
4. От чего зависит давление жидкости на дно и стенки сосуда? (от плотности жидкости и высоты столба жидкости)

Ученики отвечают на вопросы.

Учитель предлагает выполнить тест (Приложение). Ученики выполняют тест и обсуждают ответы.

Учитель дает ученикам решить задачу на применение формулы для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда, показывает алгоритм решения.

Задача: Высота столба жидкости в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает вода? Какое давление оказала бы ртуть, налитая до того же уровня?

Ученики решают задачу по алгоритму.

5. РЕФЛЕКСИВНО-ОЦЕНОЧНЫЙ ЭТАП

Учитель. А теперь давайте подведем итоги. Заполните в вашей таблице графу «Узнал» и определите получили ли вы ответы на все поставленные вопросы.

Ученики заполнят таблицу и оценивают степень достижения цели урока.

Учитель задает домашнее задание (§39, §40, упр. 17, написать в каких областях человеческой деятельности необходим расчет давления жидкости и газа) и дает инструкции по его выполнению. Ученики записывают домашнее задание и слушают инструкции учителя.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Тест

Источник

Содержание:

• § 1 Особенности давления в жидкости и газе
• § 2 Формула для вычисления давления в жидкостях и газах
• § 3 Решение задачи по теме урока
• § 4 Краткие итоги по теме урока

§ 1 Особенности давления в жидкости и газе

Известно, что давление, производимое на жидкости и газы, передается в каждую точку без изменения по всем направлениям. Это утверждение называется законом Паскаля.

На жидкости, как и на все тела на Земле, действует сила тяжести. Поэтому верхние слои жидкости давят на нижележащие слои, это давление по закону Паскаля передается по всем направлениям. Значит, внутри жидкости существует давление. Чтобы убедиться в этом, поставим опыт.

Возьмем стеклянную трубочку, затянутую снизу резиновой пленкой. Если в трубочку нальем воду, то увидим, что резиновая пленка прогибается. На резиновую пленку действуют две силы: вес воды, направленный вниз, из-за чего пленка изменяет свою форму, и возникающая при деформации сила упругости, которая стремится восстановить первоначальную форму и направленная вверх. Если две эти силы равны, то пленка будет находиться в покое.

Опустим трубку с водой в другой, более широкий, сосуд с водой. Возникает третья сила, действующая на резиновую пленку, – сила давления воды снизу, она направлена вверх и заставляет пленку выпрямляться. Если уровни воды в трубке и в сосуде совпадут, то силы давления, действующие сверху и снизу на пленку, окажутся равными.

Такой же опыт проведем с трубкой, в которой есть боковое отверстие, затянутое резиновой пленкой. Если в трубку налить воду, то пленка выгибается наружу, так как вода давит не только на дно трубки, но и на стенки. Опустим трубку в воду и заметим, что пленка выпрямляется, то есть силы, действующие на пленку изнутри и снаружи, оказались равными.

Итак, опыты показывают, что внутри жидкости существует давление и на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям.

Такое же утверждение справедливо и для газов.

§ 2 Формула для вычисления давления в жидкостях и газах

От чего зависит давление в жидкостях и газах?

Вспомним определение давления.

Давление – скалярная физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности: p = F/S.

Сила давления Fравна весу P: P = mg.

Мы знаем, что массу тела можно найти по плотности вещества: m = ρV, где ρ – плотность, V – объем.

Объем жидкости, находящейся в сосуде в форме прямоугольного параллелепипеда или в форме цилиндра, можно найти, умножив площадь дна на высоту сосуда: V = Sh. Подставим формулы веса, массы, объема в формулу давления и, сократив площадь, получим:

Мы вывели формулу для вычисления давления в жидкостях и газах:

p = gρh.

Из этой формулы видно, что давление жидкости на дно сосуда зависит только от плотности и высоты столба жидкости.

По формуле p = gρhможно рассчитывать:

1)давление жидкости на дно в сосуде любой формы, то есть давление жидкости не зависит от формы сосуда;

2)давление жидкости на стенки сосуда, так как давление на одной и той же глубине одинаково по всем направлениям: вверх, вниз, вправо, влево, вперед, назад;

3)давление в газах.

Проверим единицу измерения давления по формуле p = gρh.

g – коэффициент тяжести, измеряется в Н/кг,

ρ – плотность, в международной системе единиц измеряется в кг/м3,

h – высота столба жидкости (глубина) – в м.

§ 3 Решение задачи по теме урока

Рассмотрим решение задачи:

Задача:Определить давление воды на дно морской впадины, глубина которой 10900 м. Плотность морской воды – 1030 кг/м3.

Решение: Запишем условие задачи: нам известны глубина h = 10900 м, плотность ρ = 1030 кг/м3. Необходимо найти: давление p. Для решения: запишем формулу расчета давления в жидкостях и газах p = gρh и подставим числовые значения:

p = 10 Н/кг · 1030 кг/м3· 10 900 м = 112 270 000 Па = 112, 27 МПа.

Ответ: 112, 27 МПа

§ 4 Краткие итоги по теме урока

ВАЖНО ЗАПОМНИТЬ:

На жидкости и газы действует сила тяжести, поэтому они обладают весом. Вышележащие слои жидкости и газа своим весом давят на нижележащие слои, то есть оказывают давление. Давление внутри жидкости и газа на одном и том же уровнеодинаково по всем направлениям.

Давление в жидкостях и газах рассчитывается по формуле p = gρh, где g – коэффициент тяжести, ρ – плотность, h – высота столба жидкости или газа.

Давление в жидкостях и газах зависит только от плотности и высоты столба жидкости или газа и не зависит от формы и площади поперечного сечения сосуда, в котором находится жидкость или газ.

Список использованной литературы:

1. Волков В.А. Поурочные разработки по физике: 7 класс. – 3-е изд. – М.: ВАКО, 2009. – 368 с.
2. Волков В.А. Тесты по физике: 7-9 классы. – М.: ВАКО, 2009. – 224 с. – (Мастерская учителя физики).
3. Кирик Л.А. Физика -7. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. М.: Илекса, 2008. – 192 с.
4. Контрольно-измерительные материалы. Физика: 7 класс / Сост. Зорин Н.И. – М.: ВАКО, 2012. – 80 с.
5. Марон А.Е., Марон Е.А. Физика. 7 Дидактические материалы. – М.: Дрофа, 2010. – 128 с.
6. Перышкин А.В. Физика. 7 класс – М.: Дрофа, 2011.
7. Тихомирова С.А. Физика в пословицах и поговорках, стихах и прозе, сказках и анекдотах. Пособие для учителя. – М.: Новая школа, 2002. – 144 с.
8. Я иду на урок физики: 7 класс. Часть III: Книга для учителя. – М.: Издательство «Первое сентября”, 2002. – 272 с.

Источник