Тема расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда
Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.
Цели урока: организовать деятельность учащихся по изучению зависимости давления в жидкости от высоты столба жидкости и её плотности, а также деятельность по первичному закреплению полученных знаний, показать связь изучаемой темы с жизнью.
Задачи урока:
образовательные:
- ученики знают, что давление жидкости зависит от её плотности и высоты столба жидкости;
- умеют объяснять причины изменения давления с высотой;
- применяют изученную формулу p=ρgh к решению качественных задач;
развивающие:
- анализируют проводимые эксперименты и делают выводы по ним;
- оценивают ответы других учеников, дополняют и исправляют ошибки.
воспитательные:
- проявляют интерес к учебному занятию и предмету в целом;
- проявляют потребность к самопознанию.
Оборудование урока:
Демонстрационное оборудование:
- сосуд с отверстиями на разной высоте;
- поддон для воды;
- манометр;
- стакан с водой;
- стакан с маслом;
- прибор для измерения давления в жидкости.
Технические средства обучения:
- компьютер;
- подготовленная презентация по теме урока;
- карточки с домашним заданием;
- карточки с изображением окна.
Демонстрации на уроке:
- напор жидкости на разных уровнях;
- зависимость давления жидкости от плотности жидкости.
Ход урока
I. Подготовка к основному этапу урока.
Учитель задает вопросы учащимся, помогая им составить план работы на уроке. Примерные ответы учащихся указаны в скобках.
Тема нашего сегодняшнего урока «Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда» (слайд 1)
Что означает глагол «рассчитать»? (Вычислить, определить)
Что необходимо знать, чтобы выполнить вычисления? (Формулу)
Какими способами можно получить формулу? (С помощью эксперимента и вывести теоретически)
Что мы должны узнать на уроке? (Получить формулу для вычисления давления в жидкости на дно и стенки сосуда.) (слайд 2)
Какой вы составите план для изучения данной темы? (1. От каких величин будет зависеть давление в жидкости; 2. Записать формулу для расчета давления в жидкости; 3. Научиться применять полученную формулу для решения задач) (слайд 3)
II. Усвоение новых знаний и способов действий.
Учащиеся наблюдают за экспериментом, анализируют, делают выводы. Предполагаемые ответы учащихся указаны в скобках.
Определим экспериментально, от каких величин будет зависеть давление в жидкости на дно и стенки сосуда.
На столе стоит колба, в которой на разных уровнях расположены отверстия. Эти отверстия закрыты пробками. Что будет если пробки убрать? (Вода выльется)
Из какого отверстия вода будет выливаться быстрее? (Делают предположения)
Давайте пронаблюдаем данный эксперимент
Почему скорость вытекания разная? (Отверстия в колбе расположены на разных уровнях)
Связана ли скорость вытекания воды с давлением жидкости на стенки сосуда? (Да, связана)
Связана ли высота столба жидкости с давлением жидкости? Если да, то каким образом? (Да, связана. С глубиной давление увеличивается.)
Какой вывод вы запишите по результатам эксперимента? (Давление в жидкости зависит от высоты ее столба) (слайд 4)
От чего еще будет зависеть давление в жидкости?
В два сосуда налиты до одинаковой высоты разные жидкости: вода и масло. Опустим на одну и ту же высоту в сосуды специальный прибор для изучения давления в жидкости. Этот прибор соединен трубкой с прибором для измерения давления. Заметьте, одинаковыми ли будут давления в воде и масле? (Нет, не одинаковые)
От какой еще величины будет зависеть давление в жидкости? (От плотности жидкости)
Запишите вывод в тетрадь. (Давление в жидкости зависит от плотности жидкости)
Наши наблюдения подтверждаются теоретически. В результате теоретического вывода формулы получаем: p=ρgh
Вывод формулы вы рассмотрите самостоятельно дома, опираясь на материал параграфа учебника.
Давление в жидкости называется гидростатическим. (слайд 5)
Ребята вы когда-нибудь ныряли на большую глубину?
У кого закладывало уши при нырянии?
А почему это происходит? (Изменяется давление)
Где необходимо учитывать перепады давления? (При погружении на большую глубину)
Прежде чем проводить подводные прогулки людей учат нырять под воду с аквалангом. Таких людей называют дайверами. (Просмотр слайд-шоу про подводные погружения) (слайд 6)
Ребята, помните была трагедия с подводной лодкой «Курск». Как вы думаете, почему не удалось открыть спасательный люк? Сейчас о том, что произошло расскажет нам… (имя учащегося)
III. Закрепление изученного материала.
Класс делится на 6 групп по 4 человека. Каждая группа получает задание на карточке. Необходимо решить качественную задачу. Краткое условие задач высвечивается на экране.
Решение обсуждается со всеми вместе. Другие группы записывают решение задач в свои тетради.
- Сравните давления в этих трёх сосудах
Рисунок 1
- Определите, у какой жидкости давление на дно больше.
Рисунок 2
- В два цилиндрических сосуда разной формы налита вода равной массы. Одинаково ли давление на дно сосудов
Рисунок 3
- В два одинаковых сосуда налиты молоко и спирт. Определить , в каком сосуде давление будет больше.
Рисунок 4 - В сосуде с керосином два отверстия закрыты резиновыми плёнками. Одинаково ли будут прогнуты резиновые плёнки?
Рисунок 5
- В сосуде с молоком, имеющем форму, указанную на рисунке, два одинаковых отверстия закрыты тонкой резиновой пленкой. Одинаково ли будут прогнуты резиновые пленки в отверстиях сосуда?
Рисунок 6
IV. Информирование о домашнем задании.
У вас на столах лежат желтые листочки. На них записано ваше домашнее задание. Посмотрите на них. Домашнее задание состоит из нескольких этапов: прочитать параграф, ответить на вопросы теста, выполнить упражнение и дополнительное экспериментальное задание на дополнительную оценку.
Домашнее задание
1. Прочитать §38, ответить на вопросы.
2. Упражнение 15(1).
3. Составьте тексты из фраз А, Б, В, Г, Д.
Давление внутри жидкости…
А.
- на разных уровнях жидкости…
- на одном и том же уровне жидкости во всех точках…
Б.
- одинаково.
- неодинаково.
В. Представим себе, что в цилиндрическом сосуде имеется вода. Мысленно разделим ее на тонкие горизонтальные слои. Давление жидкости…
- во всех точках самого верхнего слоя…
- во всех точках самого нижнего слоя…
Г.
- одинаково и …
- неодинаково и …
Д.
- наименьшее.
- наибольшее.
4. Имеются стакан воды и линейка. Определить давление на дно стакана, если в воде будет растворено 20 г соли.
V. Подведение итогов урока
Учащиеся отвечают на вопросы учителя.
- О чем вы узнали сегодня на уроке?
- Что научились делать?
- Как вы себя чувствовали на уроке?
- Какие есть вопросы по теме урока?
Заканчивая наш урок, выполним еще одно упражнение. Возьмите карточки с изображением окна. Представьте, что ваше настроение – это сезон года. Изобразите на карточках ваше настроение.
Примечание
В презентации 2 «Подводные погружения» использован фрагмент слайд-шоу с диска «Электронные уроки и тесты. Физика в школе. Молекулярная структура материи» тема 3 «Гидростатическое давление». При наличии диска презентацию 2 можно заменить данным слайд-шоу.
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
Разработки уроков (конспекты уроков)
Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)
Физика
Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
Тип урока: Урок открытия и первичного закрепления знаний.
Цель урока: получить выражение для расчёта давления жидкости на дно и стенки сосуда; проверка качества знаний учащихся при решении задач.
Задачи урока:
- Предметные: углубить и закрепить знания о давлении жидкости.
- Метапредметные: продолжить развивать внимание, память, логическое мышление, умение делать выводы.
- Личностные: способствовать формированию научного мировоззрения, активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся, содействовать формированию самостоятельности, воспитанию интереса к предмету.
Оборудование к уроку: компьютер, видеопроектор, интерактивная доска, два стакана с водой, цилиндрические сосуды с основаниями различной площади, деревянный брусок, камень, два одинаковые пластмассовые груза, широкий сосуд, аквариум, удочка, каточки с заданиями, учебник по физике.
Ход урока
1.Организационный момент.
2. Актуализация имеющихся знаний.
Взаимопроверка в парах по вопросам. Слайд 1
- Чем отличается процесс передачи давления в жидкости и газе от передачи давления твёрдыми телами? (давление твёрдыми телами передаётся в направлении действия силы, в жидкости и газе по всем направлениям одинаково)
- Сформулируйте закон Паскаля. (давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку без изменений во всех направлениях)
- Мальчик выдувает мыльные пузыри. Почему они принимают форму шара? (они приобретают форму шара, так как давление в газе, согласно закону Паскаля передаётся одинаково по всем направлениям)
- От чего зависит давление газа? (от объёма, массы и температуры газа)
- Для космонавтов пищу изготавливают в полужидком виде и помещают в тюбики с эластичными стенками. Что помогает космонавтам выдавливать пищу из тюбиков? (Закон Паскаля)
- Почему взрыв снаряда под водой губителен для живущих в воде организмов? (давление взрыва в жидкости, согласно закону Паскаля, передаётся одинаково по всем направлениям, и от этого животные могут погибнуть)
- Почему пловец, нырнувший на большую глубину, испытывает боль в ушах? (с глубиной давление увеличивается; пловец испытывает боль в ушах, так как вода с большой силой давит на барабанные перепонки)
3. Открытие нового знания. Слайд 2
В три сосуда с одинаковой площадью дна, стоящие на столе, налили воды до одного уровня
1) В каком сосуде масса воды больше? Меньше?
2) Одинаковым ли будет давление воды на дно сосудов?
Вы уверены? Как рассчитать давление жидкости на дно сосуда? (Затруднение).
- Какая цель нашего урока? (Узнать, как рассчитать давление жидкости на дно сосуда)
- Какая тема урока? (Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда) Слайд 3
Учащиеся записывают тему к себе в тетрадь.
Попытаемся вывести формулу для расчёта этого давления. Но какую же форму сосуда нам надо выбрать для расчёта нашей формулы? Я предлагаю взять форму прямоугольного параллелепипеда.
Для того чтобы упростить вывод формулы для расчета давления на дно и стенки сосуда, удобнее всего использовать сосуд в форме прямоугольного параллелепипеда (Рис. 2).
Рис. 2. Сосуд для расчета давления жидкости
Площадь дна этого сосуда – S, его высота – h. Предположим, что сосуд наполнен
жидкостью на всю высоту h. Чтобы определить давление на дно, нужно силу,
действующую на дно, разделить на площадь дна. В нашем случае сила – это вес жидкости P, находящейся в сосуде
Поскольку жидкость в сосуде неподвижна, ее вес равен силе тяжести, которую можно вычислить, если известна масса жидкости m.
P = mg
Напомним, что символом g обозначено ускорение свободного падения.
Для того чтобы найти массу жидкости, необходимо знать ее плотность ρ и объем V
m = ρV
Объем жидкости в сосуде мы получим, умножив площадь дна на высоту сосуда
V = Sh
Эти величины изначально известны. Если их по очереди подставить в приведенные выше формулы, то для вычисления давления получим следующее выражение:
В этом выражении числитель и знаменатель содержат одну и ту же величину S – площадь дна сосуда. Если на нее сократить, получится искомая формула для расчета давления жидкости на дно сосуда:
p = ρgh
Итак, для нахождения давления необходимо умножить плотность жидкости на величину ускорения свободного падения и высоту столба жидкости.
Полученная выше формула называется формулой гидростатического давления. Согласно этой формуле гидростатическое давление не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость и от площади его сечения. Оно зависит от высоты столба жидкости и от плотности жидкости.
Возвратимся к нашему вопросу: Одинаковым ли будет давление воды на дно сосудов? (одинаковым)
Данная формула позволяет найти давление на дно сосуда. А как рассчитать давление на боковые стенки сосуда? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, что на прошлом уроке мы установили, что давление на одном и том же уровне одинаково во всех направлениях. Это значит, давление в любой точке жидкости на заданной глубине h может быть найдено по той же формуле.
Возвратимся к нашему вопросу: Одинаковым ли будет давление воды на дно сосудов?
4. Физминутка (под медленную, спокойную мелодию)
– Я предлагаю вам, ребята, выполнить дыхательную гимнастику:
1-е упр. Набрать воздух в лёгкие (вдыхаем медленно, но как можно больше воздуха),
Медленно выдохнуть
2-е упр. Руки медленно поднимаем вверх и делаем (одновременно) глубокий вдох.
Руки опускаем – выдох.
3-е упр. Глубоко вдохнуть, садясь за парту, медленно выдыхаем (гимнастика проводится под спокойную музыку).
– Сейчас вы выполнили дыхательную гимнастику, которую врачи рекомендуют проводить 3-4 раза в день.
– А какой физический закон лежит в основе дыхательной гимнастики, как он называется? (в основе дыхательной гимнастики лежит закон Паскаля)
5. Закрепление материала.
Решение задач.
а) Проведение игры «рыбалка»
Качественные задачи:
- Куда бы вы перелили сок из литровой банки, чтобы его давление на дно сосуда стало больше: в пятилитровую кастрюлю или в литровую бутылку? (в литровую бутылку)
- Какие из жидкостей: вода или керосин оказывает меньшее давление на дно сосудов одной формы, если объёмы жидкостей одинаковы? (керосин)
- Как изменится давление воды на дно доверху наполненного стакана, если в воду опустить камень? (не изменится)
- В цилиндрический сосуд, частично наполненный водой, опустили деревянный брусок. Как изменится давление воды на дно сосуда? (увечится)
- Два одинаковых предмета были опущены в цилиндрические сосуды с основаниями различной площади. В цилиндрических сосудах уровень воды до погружения предмета одинаков. В каком сосуде гидростатическое давление больше? (в сосуде меньшей площади)
Ответы на задачи подтверждаются опытами.
б) Расчётные задачи:
- упр. 17(2)
- Определите высоту столба керосина, который оказывает давление на дно сосуда равное 8 кПа. Слайд 4
Самостоятельная работа по решению задачи упр.17(1) по рядам?
6. Подведение итогов урока. Рефлексия.
Подведём итоги.
Давайте вспомним, что сегодня делали на уроке, что узнали?
Мне очень важно, с каким настроением вы уходите с урока. Поэтому я прошу вас заполнить лист самоанализа, который находится столах у каждого из вас.
Лист самоанализа (нужное подчеркнуть)
Чувствую вдохновение, подавленность .
Интересно, неинтересно.
Не устал(ла), устал(ла).
Доволен(довольна), недоволен(недовольна).
Вызвало затруднения(перечислить)…
7. Домашнее задание. Слайд 5
п. 40, упр.17(3), задания на с.118
Источник