Гидростатическое и атмосферное давление.
план-конспект урока физики (7 класс) по теме

Гидростатическое и атмосферное давление.

Кудашева Галина Алексеевна

МБОУ СОШ №9

 Октябрьский  район

 Ростовская область

Цели урока: используя интерактивные методы обучения, создать комфортные условия обучения, при которых каждый ученик будет вовлечен в процесс познания; развивать познавательный интерес к предмету через применение программного продукта SMARTNotebook в предметной области.

Задачи урока:

1. систематизировать знания по теме «Гидростатическое и атмосферное давление»;
2. способствовать развитию умений частично-поисковой познавательной деятельности; коммуникативных навыков при работе в группах;
3.  воспитание самостоятельности, толерантности.

Оборудование: интерактивная доска SMARTBoard; 4 шарика и 2 стаканчика; ножницы,           3 бутылки; стакан с водой, лист бумаги 16x20.

1. О.Н.У.

Здравствуйте ребята, гости нашего урока.

2.Мотивация.

Я хочу начать этот урок с задания, которое поможет нам узнать тему урока.

-Как прилепить стаканчик к надутому шарику?

(Один учащийся выходит к доске, не получается. Учитель надувает свой шарик на треть. Прикладывает стаканчик к шарику сбоку.  Удерживая стаканчик на месте, продолжает надувать шарик, пока он не будет надут на 2/3)

-Почему стаканчик держится на шарике? 

Объяснение. Когда прикладывают стаканчик к шарику и надувают его, вокруг края стаканчика стенка шарика становится плоской. При этом объём воздуха внутри стаканчика слегка увеличивается, однако, количество молекул воздуха остаётся прежним, поэтому давление воздуха внутри стаканчика уменьшается. Следовательно,  атмосферное давление внутри стаканчика становится слегка меньшим, чем снаружи. Благодаря этому разница в давлении стаканчик и удерживает на месте.

Итак, какова тема нашего урока?

Слайд  №1 Атмосферное и гидростатическое давление.

3.Устная работа. Слайд №2.

           Слайд №3.Всем известно, что лёд, сковывающий зимой реки и озёра, таит в себе немало опасностей. Ежегодно на водоёмах нашей страны происходят несчастные случаи. Ребята, расположите мальчиков на льду в порядке уменьшения оказываемого давления на лёд.

-Почему? (Чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору)

Вот почему, по тонкому льду люди передвигаются ползком, чтобы распределить вес своего тела на большую площадь, тем самым уменьшив давление на лёд.

         Слайд №4.На столе три сосуда. Расположите в порядке убывания гидростатического давления.

(Гидростатическое давление не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость и от площади его давления. Оно определяется лишь высотой столба и плотностью жидкости)

4. Доклад учащегося «Роль давления в жизни человека и животных»

Увеличение и уменьшение давление.

           Слайд №5. По рыхлому снегу человек идёт с большим трудом, глубоко проваливаясь при каждом шаге. Но, надев лыжи, он может идти, почти не проваливаясь в него. Тяжёлый гусеничный трактор производит на почву давление 40000-50000 Па, т.е. всего в 2-3 раза больше, чем давление мальчика массой 45 кг. Это объясняется тем, что вес трактора распределяется на большую площадь. Чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. Шины грузовых автомобилей и шасси самолётов делают значительно шире, чем легковых. Тяжёлые машины, такие, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдёт человек.

Например, для того чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.

Останкинская телебашня

              Слайд №6. Общая высота Останкинской телебашни 540 метров. Она состоит из трех частей: фундамента, железобетонного ствола высотой 385 метров и стальной трубчатой опоры для антенны – 155 метров. Фундамент башни представляет собой десятигранную бетонную плиту со средним диаметром 60 метров, шириной 9,5 метров и глубиной залегания в грунт 3,5 метров. Останкинская телебашня опирается на фундамент десятью ножками, площадь опоры каждой 4,7 квадратных метра. Масса башни 32000 тонн. Строительство башни продолжалось 54 месяца. Это одна из достопримечательностей столицы.

            Слайд № 7.С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой создать большое давление. Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) остро оттачивают. Острое лезвие имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже малой силы создаётся большое давление, и таким инструментом легко работать.

            Слайд № 8. Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе: это зубы, когти, клювы, шипы и др.- все они из твёрдого материала, гладкие и очень острые.

Слайд № 9.Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову к воде, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.

Как мы пьём?

Неужели и над этим можно задуматься? Конечно. Мы приставляем стакан или ложку с жидкостью ко рту и «втягиваем» в себя их содержимое. Вот это-то простое «втягивание» жидкости, к которому мы привыкли, и надо выяснить. Почему, в самом деле, жидкость устремляется к нам в рот? Что её увлекает? Причина такова: при питье мы расширяем грудную клетку и тем разрежаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется к нам в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот. Итак, строго говоря, мы пьём не только ртом, но и лёгкими; ведь расширение лёгких – причина того, что жидкость устремляется в наш рот.

Атмосферное давление в живой природе.

Изучение атмосферного давления имеет большую и поучительную историю, как и многие другие научные открытия, оно связано с практическими потребностями людей. Устройство насоса было известно еще в глубокой древности и древнегреческий ученый Аристотель, и его последователи объясняли движение воды за поршнем в трубе насоса тем, что «природа боится пустоты». Истинная же причина этого явления  - давление атмосферы – им была неизвестна.

Слайд № 10. Многие живые организмы: спруты , пиявки имеют присоски, при помощи которых они могут прилипнуть к любому предмету. Присоски увеличиваются в объеме, внутри них образуется разреженное пространство, и наружное давление воздуха прижимает их к поверхности какого-либо предмета. Так осьминоги хватают добычу, а пиявки передвигаются.

Благодаря атмосферному давлению мухи могут ползать по потолку. На их лапках есть присоски. Между присоской и поверхностью потолка образуется вакуум. Давление воздуха воздействует на присоску только снаружи, и муха не падает.

Вы видите, что роль давления в жизни человека и животных велика.

5.Практическая часть урока.

а) Спасибо. Теперь мы знаем, какую роль играет давление в жизни человека и животных. Но, давайте вернёмся к Останкинской телебашне и рассчитаем давление, производимое башней на фундамент.

Слайд № 11

Дано:               Си                                   Решение:

m=32000 т   3,2·107кг               p= FS=mgS ;      S=10·S1=10·4,7=47м2    

g=9,8 H/кг

S1=4,7 м2                                    p=9,8·3,2·107 47=0,67·107Па=6,7 ·106 Па =6,7МПа

Найти: p

Ответ: 6,7 ·106 Па=6,7МПа

6. Работа в группах.

Энергизатор  деление на группы. Я предлагаю вам разделиться на 2 группы , каждый получает составную часть разрезанной  Восстановите, пожалуйста, изображение. (Фото –облако и озеро)

Атмосферное давление- Торричелли Эванджелиста.(1608-1647)

-Кто это такой? Какое отношение он имеет к нашему уроку?

Блез Паскаль (1623-1662)- гидростатическое.

-Кто это такой? Какое отношение он имеет к нашему уроку?

Распределение ролей в группе. У кого имя начинается на букву ближайшую к началу алфавита -руководитель группы и докладчик, самый высокий в группе - секретарь, самый низкий – хронометрист.

Задание 1. (3 мин)

Гидростатическое давление-1 группа.

Экспериментальная задача: имеются стакан воды и линейка. Определите давление на дно стакана.

(p=gρh p=9,8·1000·0,05=490Па)

Атмосферное давление- 2 группа.

Экспериментальная задача: имеются лист бумаги и линейка. Определите, с какой силой атмосферный воздух давит на лист бумаги?

(F=pS  F=101300 Па · 0,032м2 =3241,6H=3,2 кH)

(докладчики отчитываются о решении задачи, проверяется по слайду № 12 готовое решение)

Задание №2.(5мин)

1 группа. Из имеющихся предметов изготовьте модель фонтана и объясните принцип его работы.    

1. В пробке сделай отверстие и вставь в него трубочку очень туго.
2. Если получится слабовато, залей щель воском.
3. Подбери небольшую бутылочку, которую пробка закрывала бы плотно. Налей в эту бутылочку примерно до половины воду и заткни пробкой. Нижний конец трубочки должен быть в воде.

Объяснение. Вода в бутылочке находится под атмосферным давлением. Снаружи давление такое же. Как сделать, чтобы фонтан забил?

Воздух в бутылочке надо сжать! Возьми верхний конец трубочки в рот и вдувай воздух сколько хватит силы. Из нижнего конца трубочки побегут пузырьки.

А теперь отпускай. Он недолго действует. Это потому, что запас сжатого воздуха быстро кончается. Чтобы фонтан работал дольше, надо воды в бутылочку наливать немного. Все равно   для    работы    фонтана ее хватит, а воздуха в бутылочку войдет больше.

Бутылочку с водой поднять как можно выше. Работа фонтана основана по принципу сообщающих сосудов. Чем больше разница высот, тем сильнее давление, и выше бьют струи фонтана. Ещё высота струи зависит от диаметра выходного отверстия фонтана. Чем отверстие фонтана меньше, тем выше бьют струи фонтана.

2 группа. Из имеющихся предметов изготовьте модель дыхания лёгких и объясните принцип его работы.

• Отрезаем дно пластиковой бутылки.

• Помещаем воздушный шарик внутрь бутылки и натягиваем его на горлышко.

• Отрезанную часть бутылки затягиваем плёнкой от другого воздушного шарика (разрезаем его ножницами) и закрепляем скотчем.

• Оттягиваем плёнку – шарик надувается, надавливаем на плёнку – шарик сдувается.

Объяснение. Как работают лёгкие? Объём воздуха внутри бутылки оказывается изолированным. При оттягивании плёнки этот объём увеличивается, давление уменьшается и становится меньше атмосферного. Шарик внутри бутылки надувается воздухом атмосферы. При надавливании на плёнку объём воздуха в бутылке уменьшается, давление становится больше атмосферного, шарик сдувается. Так же работают и наши лёгкие. Резиновая плёнка имитирует диафрагму, воздушный шарик – лёгкие. Резиновая плёнка-диафрагма опускается (оттягивается) – вдох, поднимается – выдох.

7. Итог.

Молодцы ребята, вы хорошо сегодня поработали и я вижу вы знаете, что такое гидростатическое и атмосферное давление и где оно применяется. И чтобы облегчить вашу задачу, я решила сама подвести итог урока. Проверьте, всё ли здесь верно? (Ученик исправляет красным маркером)  

Слайд № 13

Молекулы газов, образующих атмосферу Земли, не улетают в космическое пространство, так как на них действует сила тяжести. Плотность воздуха с высотой увеличивается (уменьшается), а атмосферное давление уменьшается через каждые 10 (12) метров подъёма на 2 (1) мм рт. ст. Гидростатическое давление (не) зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость и от площади его давления. Оно определяется высотой столба и плотностью жидкости. Нормальное атмосферное давление равно 670 (760) мм рт. ст. Измеряют атмосферное давление манометром (анероидом).

8.Рефлексия. Слайд №14

Что ж, наш урок подходит к завершению. Мне бы хотелось, что бы руководители оценили работу своей группы. (Выступление руководителей)

 В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке. На панели инструментов, на интерактивной доске даны изображения «смайликов».
Если вам понравилось работать, то надо показать «смайлик» желтого цвета. Если нет – то «смайлик» зелёного цвета.

9. Домашнее задание.  Слайд № 15

1.Привести примеры животных и растений, реализующих способы увеличения и уменьшения давления для обеспечения своей жизнедеятельности.

2. Составить и решить задачу по теме "Гидростатическое и атмосферное давление"

Литература:

1.Перышкин А.В. Физика 7 класс.:Учебник для общеобразовательных учебных заведений.-М.: Дрофа,2002

2.Покровский А. Демонстрационный эксперимент по физике в 7-8 классах.

3. Лукашик В.И. Сборник задач по физике для 7-9 классов общеобразовательных учреждений.-М.:Просвещение,2002.

4.Приложение к газете «1 сентября» «Физика» № 17 2010.