Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда урок

Конспект урока физики для 7 класса «Расчет давления на дно и стенки сосуда»

Технологическая карта урока физики 7 класс

Учитель: Панченко Наталья Федоровна, МБОУ СОШ №4 села Правокумское Левокумского муниципального округа

Предмет: физика

Класс: 7 класс

Учебник :(УМК): Физика 7 класс: А.В. Перышкин

Тема: «Давление твердых тел жидкостей и газов»

Тема урока: пятый урок, «Расчет давления на дно и стенки сосуда»

Цель урока: организовать деятельность учащихся по изучению зависимости давления жидкости от высоты столба жидкости и ее плотности

Задачи:

Образовательные:активизировать знания учащихся о причинах возникновения давления жидкости; создать условия для овладения учащимися формулы для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда; продолжить работу по формированию навыков научного познания мира.

Развивающая:

формировать умение наблюдать физические явления, анализировать их, делать выводы, развивать экспериментальные навыки,

формировать моральные, волевые и эстетические качества личности.

Воспитательная: воспитывать чувство ответственности, культуру умственного труда.

Тип урока: комбинированный

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая

Оборудование: моноблок, проектор, мультимедийная доска, презентация, демонстрационное оборудование, индивидуальные карточки

Технология обучения: здоровьесбережения, информационно-коммуникационные, развития критического мышления, педагогики сотрудничества

Планируемые результаты:

– личностные: формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики; формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, мировоззрению, культуре; готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нем взаимопонимания, формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, взрослыми в процессе образовательной деятельности;

– предметные: понимать смысл формулы и применять ее на практике; владеть расчетным способом для нахождения давления жидкости на дно и стенки сосуда; использовать полученные знания в повседневной жизни; использовать метод научного познания, проводить наблюдение опытов, обнаруживать зависимость между плотностью жидкости и высотой столба жидкости, объяснять полученные результаты, делать выводы; кратко и четко отвечать на вопросы по закреплению материала.

– метапредметные: умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности; умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение и делать выводы; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение.

План урока

1.Организационный момент

2.Актуализация знаний.

3.Постановка цели и задач урока.

Мотивация учебной деятельности учащихся.

4.Первичное усвоение новых знаний.

5. Закрепление изученного материала

6. Решение задач.

8. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

9.Рефлексия (подведение итогов занятия)

Ход урока.

1.Организационный момент Добрый день! Начинаем урок.

Эпиграфом нашего урока я взяла строки из стихотворения

А. С. Пушкина.

О сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух!

И опыт, сын ошибок трудных

И гений парадоксов друг.

Как удивительно точно подметил поэт характер научной деятельности. И мы на сегодняшнем уроке, также попытаемся совершить небольшие, но самостоятельные открытия.

Начнем с того, что нам уже известно.

2 Актуализация знаний.

Проверим теоретические знания.

Мне у доски нужны двое учащихся. Вы ребята решаете задачи. Вам двоим задания на месте. Остальные отвечают на мои вопросы.

Фронтальная работа

Что показывает данный опыт?

Ответ: Чем выше столб жидкости , тем большее давление она оказывает

2. Объясните ситуацию с опытом.

Ответ: На тело погруженное в жидкость действует давление жидкости, чем глубже, тем больше.

Что произойдет , если я буду осторожно наливать воду в сосуд?

Ответ: Как только уровень воды совпадет с уровнем воды в банке , дно отпадет от сосуда. Оба давления одинаковы.

Вопрос: Что показывают рассмотренные опыты?

Ответ: Внутри жидкости существует давление и на одном уровне оно одинаково по всем направлениям. С глубиной давление увеличивается

Зная, этот закон ответьте на вопросы

1.Если стрелять в пустой стакан, то пуля пробьет два отверстия. При попадании пули в стакан наполненный водой он разбивается на мелкие части. Почему?

Ответ: В тот момент, когда пуля, пробив переднюю стенку, входит в жидкость, в воде создается резкий скачек давления. Вода не сжимаема, давление равномерно распределяется по стенкам, дну и поверхности. Стенки разлетаются в разные стороны.

2.Почему взрыв снаряда под водой губителен для живущих в воде организмов?

Ответ: Взрыв создает огромное давление, которое по закону Паскаля начнет передаваться по всем направлениям с большой скоростью, и оно может вызвать гибель живущих в воде организмов.

Учитель : Какова задача человека по отношению к природе?

Ответ: Сохранить природу.

На ваших столах лежат карточки с заданием, подпишите их и выполните задание.

1.Установите соответствие между научными открытиями и именами учёных, которым эти открытия принадлежат.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОТКРЫТИЯ

ИМЕНА УЧЕНЫХ

А) закон о передаче давления жидкостями и газами

Б) закон всемирного тяготения

1) Р. Гук

2) Б. Паскаль

3) И. Ньютон

4)Э.Торричелли

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Вариант 1. Площадь меньшего поршня S1 гидравлического пресса 10 см2. На него действует сила F1 равная 200 Н. Площадь большего поршня S2 200 см2. Какая сила действует на больший поршень?

Вариант 2. Поршень гидравлического пресса площадью S2 180 см2 действует силой F2 18 кН. Площадь малого поршня S1 4 см2. С какой силой действует меньший поршень на масло в прессе?

Сдайте самостоятельную работу, я проверю и на следующий урок озвучу результат и разберем ошибки.

Вопрос: Поднимите руку те, кто умеет плавать? А кто из вас умеет нырять? Скажите, пожалуйста, а на любую ли глубину может нырнуть человек? А почему? Что ему мешает?( давление воды)

Отвечают:

(Какое давление жидкости на разной глубине и какое давление может выдержать человек)- то есть формулу для расчета давления внутри жидкости.

Вопрос: Какая тема нашего урока?

Тема: «Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда»

Вопрос:Как вы думаете: от чего может зависеть давление жидкости на дно и стенки сосуда? (учащиеся выдвигают гипотезы, учитель записывает версии на доске)

Как говорит академик Ландау Лев Давидович «Верховным судьей всякой физической теории является опыт»

Слайд 7.

Опыт 1. Вы видите сосуд наполненный водой.

Вода находится в покое.

Какой слой жидкости давит на точку А , на точку В? Какая точка находится под большим давлением?

Наблюдают, как вытекают струи воды из точек. Сделайте вывод. Запишем в тетрадь.

Вывод1: чем глубже, тем больше давление

Опыт 2. В стакане из пластмассовой бутылки проделаны отверстия на разной высоте, закрытые вставленными в них спичками. Наливает воду в сосуд и одновременно вытаскиваем спички. Все наблюдают, что струи жидкости с разной высоты отклоняются на разное расстояние .

Сделайте вывод о давлении жидкости на стенки сосуда и запишем его.

Вывод 2. чем больше высота столба жидкости, тем больше давление на дно и стенки сосуда. Давление зависит от высоты столба жидкости.

Слайд 8.

Отлично, а как вы думаете, только ли от высоты столба жидкости зависит давление на дно и стенки сосуда? А давайте проверим от чего еще?

Опыт 3.: Берем два сосуда одинаковой формы (две одинаково отрезанные сверху пластмассовые бутылки), на одинаковом расстоянии от верха в них проделаны отверстия, закрытые спичками. В один сосуд наливает подсолнечное масло, в другой – воду до того же уровня. Располагаем сосуды рядом и одновременно открывает отверстия, вынимая спички. Ученики наблюдают картину, изображенную на рисунке. Давайте сделаем вывод из этого опыта и запишем его

Вывод 3: чем больше плотность жидкости, тем сильнее давление.

Давление зависит от плотности жидкости

«Зависит ли давление на дно сосуда от его площади? Почему?»

Опыт 4. Берем два сосуда из пластмассовых бутылок, имеющие разные площади дна, делает отверстия в боковых стенках на одинаковой высоте и закрывает их. Наливает в сосуды воду до одного и того же уровня. Одновременно открывает отверстия. Просит сказать: «Что наблюдаете?» и объяснить явление.

Вывод: давление не зависит от площади дна сосуда

Сформулируйте общий вывод, от чего зависит давление жидкости на дно и стенки сосуда.

Вывод 4.давление жидкости зависит от уровня высоты жидкости, от рода жидкости, и не зависит от площади дна сосуда.

Правильно, а теперь давайте эти опыты подтвердим математическим путем и получим формулу для расчета давления жидкости.

Выведем формулу

1. Назовите формулу расчета давления твердого тела

2. Так как в состоянии покоя вес тела равен силе тяжести, то имеем

Вот мы вывели формулу для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда.

Слайд 9. Физкультминутка

Раз, два, три , четыре,

Руки выше, руки шире.

Поворот направо, влево,

Всё мы делаем умело

Одну ногу поднимаем,

Этим площадь уменьшаем.

А давление растёт,

Прыгнем – вовсе пропадёт!

Закрепление.

Итак, мы вывели формулу расчета давления жидкости, применим наши знания к решению задач.

Слайд10.

1.В трех сосудах с одинаковой площадью дна налита нефть одинакового уровня. Одинаково ли давление на дно и стенки сосудов?

2.Как бы вы перелили сок из литровой банки, чтобы его давление на дно сосуда стало больше: в пятилитровую кастрюлю, или в литровую бутылку? Почему?

3.Водолаз в жестком скафандре может погружаться на глубину 250 м, искусный ныряльщик – на 20 м. Определите давление воды в море на этих глубинах

Дано:

g=10 Н/кг Решение:

h1=250 м

h2=20 м P=1030кг/м3 *10H/кг *250 м =2575000 Па=2575кПа

=1030кг/м3 P=1030кг/м3 *10H/кг*20 м=206000 Па=206 кПа

P=? Па

Ответ: 2575кПа; 206 кПа

4.Определите высоту водонапорной башни, если у ее основания давление воды равно 40 кПа.

Дано: СИ Решение

P= 40 кПа 40000 Па , отсюда h= P/ g

=1000кг/м3

g = 10 Н/кг h= 40000 Па/ 10 Н/кг * 1000кг/м3 = 4 м

h- ?м

Ответ: 4 м

Что нового узнали на уроке?

Я удивлен…

Мне удалось…

Мне интересно…

Я понял…

Я узнал…

Оцените свою работу на уроке, какую оценку вы себе поставите.

Учитель.

Сегодня на уроке мы узнали от чего зависит давление на дно и стенки сосуда. Мне очень интересно было работать с вами. Вы показали отличный уровень подготовки к уроку. Теперь вы знаете, что давление жидкости на дно и стенки сосуда зависит от плотности жидкости ,высоты столба жидкости и ускорения свободного падения.

Спасибо дети за урок.

Выставление оценок.

Домашнее задание п. 40 ,упр 17

сообщение «Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин»

Источник

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:

Мотивационно-целевой этап
Ориентировочный этап
Поисково-исследовательский этап
Практический этап
Рефлексивно-оценочный этап

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.

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

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.

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.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ЭТАП

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

Как меняется давление в жидкости с глубиной погружения? (с увеличением глубины давление в жидкости возрастает)
Одинаковое ли давление действует в разных направлениях в жидкости на одном и том же уровне? (да)
Зависит ли давление жидкости на дно сосуда от площади дна? (нет)
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.

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

Конспект урока по теме:

«Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда»

7 класс

1) Приветствие учащихся, проверка готовности их к уроку.

2) Вопрос: Поднимите руку те, кто умеет плавать? А кто из вас умеет нырять? Скажите, пожалуйста, а на любую ли глубину может нырнуть человек? А почему? Что ему мешает?

Что нужно знать, чтобы ответить на этот вопрос? (Какое давление жидкости на разной глубине и какое давление может выдержать человек)- то есть формулу для расчета давления внутри жидкости.

Вопрос: Какая тема нашего урока? Что мы должны сделать на уроке?

Тема: «Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда»

Получить формулу для расчета гидростатического давления;
Научиться решать задачи на формулу гидростатического давления;
Узнать где используется гидростатическое давление на практике;
Учитель – познакомиться с гидростатическим парадоксом.

Если вы вспомните наш прошлый урок, то на нем шла речь о давлении в жидкости, и мы с вами сделали вывод – какой? (внутри жидкости существует давление и с глубиной давление увеличивается, а на одном уровне оно одинаковое).

Давление, производимое жидкостью на дно и стенки сосуда, называется гидростатическим.

Сейчас мы с вами попытаемся вывести формулу для расчета гидростатического давления и с помощью формулы докажем сделанные нами выводы, а чуть позже ответим на вопрос, который я вам задала в начале.

Вопрос: Как вы думаете: от чего может зависеть давление жидкости на дно и стенки сосуда? (учащиеся выдвигают гипотезы, учитель записывает версии на доске)

3) Вывод формулы: P=pgh

4) Вопрос: Скажите мне, пожалуйста, зависит ли давление жидкости от площади дна сосуда? Есть ли площадь дна сосуда в формуле? Нет, не зависит.

Оказывается, что если в сосуды с разной формой дна налить одну и ту же жидкость до одинакового уровня, то давление на дно сосудов будет одинаковым. Это явление было открыто французским ученым Блезом Паскалем в 1848 году и получило название «гидростатический парадокс» (парадоксом называют неожиданное явление, не соответствующее обычным представлениям).

Учебник стр.116 (+ слайд презентации)

Сделаем вывод: Проанализировав формулу, мы с вами видим, что давление жидкости на дно стенки сосуда зависит только от плотности жидкости, высоты столба жидкости, ускорения свободного падения и не зависит от площади дна сосуда, формы сосуда и массы жидкости, налитой в него.

Ваши предположения подтвердились или оказались неверными?!

Кто был прав?

5) Работа с формулой: Как рассчитать высоту столба жидкости? Плотность жидкости? ( Работа с треугольником – помощником.)

Закрепление знаний:

Вопросы: (отвечают на баллы, баллы выставляет в тетрадь ученик)

Куда бы вы перелили сок из литровой банки, чтобы его давление на дно сосуда стало больше – в пятилитровую кастрюлю или литровую бутылку? Почему?
В каком случае давление на дно бака больше: когда он заполнен керосином, бензином или нефтью (таблица плотностей стр. 63)? Ответ объясните.
Почему пловец, нырнувший на большую глубину, испытывает боль в ушах?
На рисунке изображены три сосуда, заполненные керосином. Что можно сказать о массах керосина в сосудах? О давлении на дно сосудов? О силах давления на дно сосудов?

5.На рисунке изображены три сосуда с разными жидкостями. Площади дна сосудов равны. В первом сосуде находится вода, во втором спирт, в третьем – ртуть. В каком сосуде давление максимальное на дно сосуда? В каком минимальное?

6. Почему, если глубоководную рыбу быстро вытащить на поверхность моря, то ее внутренние органы раздуваются и рыба гибнет?

6) Решение задач:

Вопрос: Кто знает, где находится самое глубокое место на Земле, и какова его глубина?

1) В 1948 году швейцарский ученый Отто Пиккар сконструировал глубоководный аппарат – батискаф, который мог опускаться самостоятельно, без помощи корабля, погружаться в воду и всплывать на поверхность. В таком аппарате в 1960 году его сын Жак Пиккар достиг дна Марианского желоба в Тихом океане на глубине 11,5 км. Какое давление при этом испытывал батискаф?

(Ответ: Р = 1030*10*11500=118450000Па =1184,5МПА)

2) На какую глубину может нырнуть нетренированный пловец в озеро, если без последствий он выдерживает давление 10 кПа? (Ответ: 1 м)

7) Показ видеоролика: «На какую глубину может погрузиться человек?» – 2 минуты

8) Презентация «Аппараты для исследования морских глубин» – сообщение обучающегося – 2 минуты.

9) Контроль знаний: Работа с тестом – 3 минуты (2 варианта)

Потом взаимопроверка и разбор заданий: (2 минуты)

Критерии оценивания:

0-2 балла	3 балла	4 балла	5 баллов
2	3	4	5

10) Домашнее задание:

Параграф №40, вывод формулы воспроизводить;

Упр. 17(3) решить; стр.120 «Это любопытно» прочитать.

*Рассчитайте силу давления молока или сока на дно пакета (пакет должен иметь форму прямоугольного параллепипеда)

11) Подведение итогов:

Выставление оценок за урок: по баллам – из тетради для фиксирования баллов.

Рефлексия: Прием «Улыбка»

Учитель: Закройте глаза и вспомните приятные моменты нашего урока. Я рада, что вы на протяжении всего урока были внимательны. Я хочу, чтобы все, кто работал хорошо, улыбнулись мне, а кто чувствует в себе потенциал работать еще лучше – поаплодировали себе!

12) Практическое задание:

А теперь давайте применим полученные знания на практике и выполним практическое задание:

Задание:

1) Рассчитайте давление воды на дно стакана.

(Что вам понадобится для этого – линейка и таблица плотностей)

2) Какой высоты столб спирта производил бы такое же давление?

Критерии оценивания: одно задание «4», два задания – «5».

Время выполнения – 8 минут.

Урок закончен. До свидания!

Источник