«Я иду на урок»

Е.Ю.АРЕФЬЕВА,
школа № 1969 ЮВАО, г. Москва

Давление твёрдых тел

Комбинированный урок объяснения нового материала. 7-й класс

Цель урока: ввести понятие о давлении как одной из характеристик взаимодействия, его единицах и способах изменения.

Этот урок – первый по теме «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов». В нём не затрагиваются проблемы возникновения и передачи давления в твёрдых телах, давления твёрдого тела на жидкость – они выносятся на второй урок, что обеспечивает логическую связь уроков «Давление твёрдых тел» и «Давление жидкостей и газов». На втором уроке составляется памятка «Что надо знать о давлении»: причина возникновения давления; связь с другими величинами; способы передачи давления. Предлагаемый урок идёт после изучения сил: дети должны уметь рассчитывать силу, знать единицы силы, причины, от которых зависит результат действия силы. Математические навыки – прямая и обратная зависимость, расчёт площади, перевод единиц: см² в м².

Ход урока

(Возле доски находятся мягкие игрушки – слон и муравей).

Учитель. Вышел слон на лесную дорожку,

Наступил муравью он на ножку.

И вежливо очень сказал муравью:

«Можешь и ты наступить на мою».

Одинаковый ли результат получится в итоге?

(Дети предлагают разные версии, но большинство ответов сводится к обсуждению массы слона и массы муравья. Вспоминаем, от чего зависит результат действия силы? Сравниваем картинки, проецируя их помощью мультимедиа-проектора. Устанавливаем: от точки приложения, от модуля, от направления.)

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

Давайте поставим видеоэксперимент: деревянный параллелепипед ставим на снег сначала на одну грань, затем на другую, большей площади. Наблюдаем результат – в первом случае брусок сильнее проваливается в снег. Модуль силы тот же, направление то же, точка приложения та же, а результат – разный. В чем причина? (Раздаёт фото двух кадров видеофильма.)

Покажите на рисунках отличия. (Дети отмечают разную площадь соприкасающихся поверхностей. Один учащийся переводит рисунок на плёнку цветными маркерами; сравниваем площади на кодоскопе.) Итак, мы выяснили, что результат действия силы зависит ещё и от площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила.

Как от площади зависит результат?

Учащиеся. Обратная зависимость.

Учитель. А от модуля силы?

Учащиеся. Прямая зависимость.

Учитель. Нам необходимо ввести новую физическую величину. Тема урока «Давление твёрдых тел». Сегодня на уроке мы познакомимся с физической величиной «давление», с единицами давления; выясним, от чего зависит давление; используя лото, найдём примеры изменения давления в быту и технике. (Пишет на доске: «F/S = p – давление».)

При делении силы на всю площадь поверхности, перпендикулярно которой действует эта сила, мы узнаем, какая сила действует на единицу площади.

Определение: давление – это физическая величина, которая показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности.

Единица давления в системе СИ: 1 Н/1 м² = 1 Па.

1 Па – это такое давление, которое оказывает сила 1 Н на площадь поверхности 1 м².

Производные единицы: 1 кПа = 1000 Па;

1 МПа = 1000 000 Па; 1 гПа = 100 Па.

Что значит: давление равно 1500 Па? 25 кПа?

Учащиеся. На каждый квадратный метр поверхности действует сила 1500 Н, 25 кН.

Учитель. Давайте рассчитаем, какое давление оказывал брусок на снег в обоих случаях. Что нам для этого необходимо знать?

Учащиеся. Силу и площадь.

Учитель. Масса бруска равна... (готовые данные). Размеры основания (измеряют учащиеся) в первом случае… во втором случае… Делаем расчёт.

Учащиеся. Давление бруска на снег в первом случае больше, чем во втором.

Учитель. Теория совпадает с практикой. Пожалуйста, все встаньте. Определите, какое давление вы оказываете на пол? Для этого нам нужно знать массу своего тела (для расчёта силы) и (примерно) площадь своей обуви – она у всех она разная. (Дети делают расчёт, сравнивают результаты.)

А можно ли увеличить это давление?

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

Учитель. А как уменьшить давление?

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

Учитель (раздаёт карточки-картинки). 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. (Обсуждение.)

Подведём итог урока. Мы выяснили, что результат действия силы зависит ещё и от площади поверхности, перпендикулярно которой она действует. Познакомились с новой физической величиной – давлением. Узнали, в каких единицах выражают давление. Выяснили, от чего зависит давление и как его можно изменять. Ну и, наконец, запишем домашнее задание (раздаёт листки с мини-тестом). (При выполнении домашнего задания учащиеся охотно экспериментируют и фотографируются.)

Домашнее задание к уроку «Давление твёрдых тел»

СОВЕТЫ ОТ ЗНАТОКА ФИЗИКИ

(Ф. и. ученика)…………………………………

1. Не совсем прилежная ученица, пытаясь определить своё давление на кресло, всё время делила площадь поверхности на свою прилагаемую силу. Твой совет:

А) Продолжай дальше; Б) дели силу на площадь; В) перестань мучить кресло.

2. Посоветуй своим одноклассникам, в каких единицах им лучше выражать давление на уроке физики:

А) в ньютонах; Б) в паскалях; Г) в килограммах.

3. Посоветуй Незнайке, как можно изменять давление:

А) меняй силу и площадь поверхности тела; Б) смазывай поверхность разными смазками; В) меняй цвет тела.

4. Ученица второго класса захотела оказать большее давление на ступеньку порога школы. Что ты ей посоветуешь?

А) надеть туфли на каблуках; Б) надеть лыжи; В) не заниматься ерундой.

5. Дай совет спасателям, которые пытаются вытащить из проруби утопающего:

А) бежать бегом к нему по тонкому льду; Б) идти медленно по тонкому льду; В) ползти на животе по тонкому льду.

Елена Юрьевна Арефьева – выпускница МГОПУ им. М.А.Шолохова 2001 г., учитель физики первой квалификационной категории. С 2002 г. – замдиректора по экспериментальной работе. Участник финала окружного конкурса «Учитель года-2004». Мать двоих детей. Увлекается созданием видеороликов.