§36. Способы уменьшения и увеличения давления. Способы увеличения и уменьшения давления

Разработки уроков (конспекты уроков)

Основное общее образование

Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления новой учебной информации и способов её получения средствами проблемно-исследовательского метода, практико-ориентированного обучения.

Тип учебного занятия : усвоения новых знаний.

Метод обучения : проблемный, частично-поисковый, исследовательский с применением ИК технологии.

Формы организации учебно-познавательной деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, коллективная.

Цели урока:

Образовательные:

формировать умение находить давление в разных случаях;
сравнивать давление в разных практических ситуациях;
обосновывать необходимость увеличения или уменьшения давления.

Развивающие:

развитие познавательной активности учащихся, их критического мышления, умения самостоятельно формулировать выводы,
расширение кругозора учащихся,
развитие речи,
закрепление умения правильно оформлять и решать задачи,
умение выдвигать гипотезу и обосновывать логику доказательства своего предположения.

Воспитательные:

воспитание чувства взаимопонимания и взаимопомощи при решении задач и выполнении экспериментального задания;
воспитание ответственного отношения к учебе, трудолюбия.

Задачи урока

Научить решать расчётные задачи по формулам p = F/S , F = pS, S = F/p и качественные задачи;
Уметь пользоваться формулами;
Отрабатывать навыки перевода значения давления, силы, площади из дополнительных единиц измерения в СИ;
Отрабатывать практические навыки в работе с физическим оборудованием;
Проанализировать реальные ситуации способов уменьшения и увеличения давления на опору
Уметь, используя жизненный опыт, обосновывать необходимость увеличения или уменьшения давления. Найти практическое применение уменьшению и увеличению давления.

Формируемые умения : работать с приборами, наблюдать, анализировать и сравнивать результаты опытов, делать выводы.

Предполагаемый результат : учащиеся должны знать способы изменения давления и уметь приводить примеры увеличения и уменьшения давления в технике и природе.

Место урока в учебном плане . Тема “Способы уменьшения и увеличения давления” рассматривается в разделе “Давление твердых тел, жидкостей и газов”. Эта тема в разделе вторая после "Давление. Единицы давления" и является наиболее интересной для учащихся, т.к. прослеживается тесная связь изучаемого материала с жизнью и техникой. Основное содержание изучаемого материала задают учебная программа и обязательный минимум содержания образования по физике.

Оборудование: деревянные бруски, динамометры, линейки, компьютер, проектор, экран, презентация с фотографиями, тесты для контроля знаний в 4-х вариантах.

План урока.

I. Организационный момент.

II. Мотивация, актуализация, целеполагание.

III. Изучение нового материала (первичное усвоение материала).

IV. Осознание и осмысление учебного материала.

V. Первичное закрепление учебного материала. Тест.

VI. Подведение итогов.

VII. Домашнее задание

VIII. Рефлексия.

Ход урока

Эпиграф к уроку:

Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз. (Античный афоризм)

I. Организационный момент

II. Мотивация. Актуализация. Целеполагание

Как помочь человеку, провалившемуся под лёд? Почему боксёры ведут бой в перчатках? Как правильно уложить вещи в рюкзаке, собираясь в турпоход? (Показать боксёрские перчатки, напёрсток, рюкзак). Сегодня мы с вами научимся находить ответы на эти и многие другие вопросы.

На предыдущем занятии мы с вами изучали теорию на тему давление твёрдых тел. Настало время теорию применить на практике. Запишите тему урока. “Способы уменьшения и увеличения давления”. Сформулируем цели (постараться самим):

научиться решать задачи по теме “Давление твёрдых тел”;
рассмотреть и выяснить способы изменения давления в быту, технике, природе.

Обратите внимание, ребята, на эпиграф к нашему уроку: Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз. Вот и мы сначала повторим основные понятия прошлой темы.

Фронтальный опрос (актуализация)

Что называется давлением (с места отвечает ученик)?
Написать формулу для определения давления и сделать ее анализ (назвать физические величины, входящие в формулу, их единицы; вывести формулы для физических величин, стоящих справа от знака равенства). (У доски работает ученик по желанию.)

III. Изучение нового материала

Сейчас ребята, у которых на столах располагается оборудование (деревянные бруски, динамометры и карточки с заданием), выполнят экспериментальное задание согласно указаниям в карточке.

Учащиеся используют карточки с указаниями к выполнению задания, деревянные бруски, динамометры и линейки, лежащие на столах.

Карточка:

Остальным учащимся предлагается устная работа с таблицей (заранее приготовлена на доске), заполним пустые ячейки (в таблице они отмечены красным цветом). (Фронтальная работа на применение написанных на доске формул, заполняет таблицу учитель).

			давление

Заполнив таблицу, анализируем её:

Какие особенности в данной таблице можно заметить? (Ответ. В первых 4-х строках сила одинакова, а нижних строках площадь одинаковая).
Рассмотрим первые 4 строки. Вы правильно заметили, что сила, действующая на опору одинакова. А что можно сказать о давлении? (Ответ. Давление разное).
Почему? (Ответ. Площадь опоры разная).
Какую зависимость можно выявить? (Ответ. Если сила не меняется, то чем меньше площадь опоры, тем больше давление).
Как в математике называют такую зависимость? (Ответ. Обратно пропорциональная).
Проанализируем нижнюю часть таблицы. (Ответ. Если площадь не меняется, то чем больше сила, тем больше давление. Такая зависимость называется прямо пропорциональной).

А сейчас послушаем сообщения учащихся, выполняющих экспериментальное задание. (Учащиеся сообщают о том, что давление, производимое бруском на стол, зависит от площади грани, на которую он опирается).

Итак, ребята, мы с вами разными путями (экспериментальным и аналитическим) пришли к одному и тому же выводу. Запишем его в тетрадь: для того, чтобы уменьшить давление тела, необходимо увеличить площадь опоры, для того, чтобы увеличить давление - необходимо уменьшить площадь опоры. (Сделаем схематические рисунки):

Чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. (под рисунками делают записи в тетрадях)

Динамическая пауза. А сейчас мы проведем еще одно наблюдение. Встаньте прямо, расправили плечи, повторим изученные нами ранее физические величины: длина (руки в стороны), время (посмотрели на часы), скорость (как будто бежим), сила (согнули бицепсы), масса (поднимаем штангу), опустили руки. Прикрыли глаза и подушечками указательных пальцев слегка надавите на глаза. Открыли глаза и посмотрели в даль. Повторить еще раз. Опять выпрямились. Встали на правую ногу. На левую. Сели.

IV. Осознание и осмысление учебного материала

Решение качественных задач.

Вы только что стояли на двух ногах и на одной. Одинаковое ли вы производили давление на пол?
Изменилось ли ваше давление на пол после поднятия рук?
А зачем мы нажимали на глазные яблоки? (Ответ. Надавливанием на веко мы стимулировали кровообращение в глазной мышце и активизировали ее деятельность).

Стоя в классе, вы были способны менять давление, производимое вашим телом на пол. А приходилось ли вам в жизни сталкиваться с ситуациями, когда специально увеличивали или уменьшали давление подобным образом в технике и быту? (Учащиеся приводят примеры, наблюдаемые ими в жизни).

Качественные задачи

Почему у тракторов, вездеходов делают широкие гусеницы? А почему на гусеницах есть острые выступы? Почему не разрешено ездить по асфальту на гусеничных тракторах?
Почему собирая крыжовник, очень легко уколоться или поцарапаться?
Почему острым ножом резать легче, чем тупым?

Сейчас, ребята мы посмотрим, как природа вооружила живой мир для создания большого давления небольшим усилием (После ответов учащихся осуществляется просмотр презентации "Способы уменьшения и увеличения давления").

К презентации(дополнительный текст, проговаривается учителем во время показа презентации):

Здание имеет большой вес. При широком основании оно будет производить меньшее давление на грунт (слайд-фотография фундамента здания)
Останкинская башня опирается на фундамент десятью «ножками», оказывая давление ≈7 МПа. Такое же давление оказывают 20 спортсменов-конькобежцев, массой 80 кг каждый. При сильном ветре давление на основание башни становится больше на 2700 кПа (слайд – фотография Останкинская башня).
Железнодорожные рельсы укладывают на шпалы. Нижнюю часть рельса делают более широкой (слайд – фотография железная дорога, рельсы на шпалах).
Тяжёлые машины – трактор, танк, болотоход – имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдёт человек, а также грузовые автомобили с широкими шинами легко передвигаются по пустыне (слайд – фотография колёса грузовика, гусеницы танка).
При скреплении различных деталей винтами, болтами под гайки подкладывают широкое металлическое кольцо – шайбу, тем самым уменьшается давление на скреплённые детали (слайд – фотография гайки, шайбы).
У массивных животных – слона, бегемота – площадь опоры большая (слайд – фотография бегемота, слона, их ног).
Заяц-беляк передвигается даже по очень рыхлому снегу (слайд – фотография заяц-беляк)
У парнокопытных животных копыта раздвоены, а у лося между половинками есть перепонка, раздвигая копыта, лось увеличивает площадь опоры и глубоко не проваливается, и может сравнительно легко бегать по топким болотам, где другие большие животные вязнут. У верблюда на ногах не копыта, а пальцы, покрытые мозолями. Они не скользят и не проваливаются в песок (слайд – фотография верблюда, копыта, верблюда).
Беркут – самый крупный из орлов (размах крыльев около 2 м). Крупный, загнутый крючком клюв с острыми режущими краями может вспарывать самую крепкую шкуру животных, рвать добычу на части. Но всё же главное оружие беркута – лапы с крупными, острыми, чуть ли не стальными когтями, которыми царь птиц хватает, удерживает и умерщвляет свою добычу (слайд – фотография клюв беркута, медицинский шприц с иглой, иглы)
Рыси и медведи хорошо лазают по деревьям, благодаря цепким когтям (слайд – фотография медведя, рыси, когти медведя).
Иглы дикобраза – опасное оружие. Попадая в тело жертвы, они за счёт зазубрин могут в сутки на дюйм продвинуться внутрь организма, если их вовремя не удалить (слайд – фотография иглы дикобраза, зубы крокодила, зубы пираньи)
Маленькая пчёлка способна прокусить своим острым жалом толстую шкуру животных. Зазубринки на жале препятствуют его вытаскиванию и, потеряв жало, пчела погибает, спасая семью (слайд – фотография жало осы).
Шипы, иглы, пилы, ножи, ножницы и др. даже при помощи малой силы создают большое давление (слайд – фотография шипы и колючки растений).

Можем ли мы теперь ответить на вопросы, прозвучавшие в начале урока?

Дополнительные задачи к уроку: (если позволяет время)

Алёша ходил с мамой за покупками. Сумка была тяжёлой, и её ручки больно врезались в ладонь. Тогда Алёша подложил под ручки сложенный лист бумаги, и нести покупки сразу стало удобнее. Как объяснить это явление? (Алёша уменьшил давление ручек на ладонь, увеличив с помощью бумаги площадь их соприкосновения).
При варке сосиска лопается вдоль, а не поперёк. Почему? (Площадь сечения сосиски вдоль S 1 больше, чем поперёк S 2 . А сила давления F = P S. Так как S 1 >S 2 , то F 1 >F 2 . Сила давления на продольное сечение F 1 больше, чем на поперечное сечение F2. Поэтому сосиска треснет вдоль, а не поперёк.
Почему буря, которая валит живые деревья летом, часто не может свалить рядом стоящее сухое дерево, если оно не подгнило? (Сила, с которой ветер действует на крону дерева при одинаковом давлении, зависит от площади её поверхности. У живого дерева она больше. Поэтому буря свалит живое дерево раньше, чем сухое).
Почему боксёры ведут бой в перчатках?
Когда вы производите большее давление – босиком или в обуви? А что произойдёт, если вы наступите на камень, стекло? Почему давление так возрастает, что можно проткнуть подошву?
Зачем у лопаты верхний край, на который надавливают ногой, изогнут?
Какое простейшее приспособление можно соорудить из веток, чтобы безопаснее перейти болото?
Какими должны быть ботинки путешественника и почему? Что поможет путешественнику в горах? (Подошвы ботинок должны быть резиновыми и рельефными (больше коэффициент трения). Ботинки должны быть свободными, чтобы можно было вложить войлочную стельку и надеть шерстяной носок, что, во-первых, уменьшает давление на стопу в отдельных ее точках при ходьбе по острым камням, т.к. при этом деформируется сначала подошва, потом стелька и носок, а уже затем стопа, а во-вторых, способствует удержанию тепла, т.к. войлок и шерсть обладают плохой теплопроводностью. Кроме того, у ботинок должна быть широкая подошва, тогда площадь опоры, а, следовательно, и устойчивость человека увеличивается. Ведь обувь должна быть не только удобной, но и обеспечивать безопасность в трудных переходах. В горах путешественнику поможет палка с острым концом – альпеншток).
Почему у рюкзака широкие лямки? Как надо укладывать рюкзак и почему? (Широкие лямки обеспечивают большую площадь опоры груза, при этом давление становится меньше. Это соответствует формуле давления p = F/S. Рюкзак надо укладывать так, чтобы на спину приходились мягкие, гладкие, ровные поверхности. Выступы имеют малую площадь опоры, и давление в местах выступов возрастает).

Решение расчётной задачи . (Один ученик решает у доски, остальные на местах)

Задача. Известно, что индийские йоги могут спать на утыканной гвоздями острием вверх доске. Человеческая кожа может выдержать давление 3 МПа. Площадь острия каждого гвоздя 0,1 мм2. Оцените, из скольких гвоздей должно быть ложе, чтобы ваш одноклассник, массой 45 кг, мог проделать такой же трюк.

p = 3000000 Па

S = N 0,0000001 м 2

Ответ: 1500 штук.

V. Контроль знаний

Учащиеся выполняют тест.

VI. Подведение итогов

VII. Домашнее задание

§ 34, ответить на вопросы,

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

П. Составить свою задачу по теме «Давление».

У. Домашние экспериментальные задания (по выбору):

Задание 6 (1) на стр. 82. Определите давление собственного тела на пол. Массу тела измерьте с помощью напольных весов, а площадь подошвы ботинка (туфли) – с помощью клетчатой бумаги.
Определите давление табурета на пол. Массу табурета измерьте с помощью бытовых весов, а площадь ножки табурета – с помощью миллиметровой бумаги.
На столе лежат два деревянных кубика с длинами ребер 2 см и 4 см. Одинаковое ли давление оказывают кубики на поверхность стола? А если отличается, то во сколько раз? (Больший кубик оказывает вдвое большее давление).
Известно, что по тонкому льду можно быстро перебежать неширокую речку. Однако, если это делать медленно, то лед провалится. Означает ли это, что давление, оказываемое человеком на поверхность льда, в каждом из случаев разное? (Нет, давление в обоих случаях одинаковое).

VIII. Рефлексия

Наш урок подходит к завершению. В той атмосфере, 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 каждый из вас, все вместе как класс, и понравилось ли вам то дело, которым мы с вами сегодня занимались.

Перед вами рисунок, где вы должны нарисовать тот уровень, который соответствовал вашему настроению:

(карточки на столах у каждого учащегося)

(Рисуют в тетрадях ответы на рефлексивный механизм.)

Решать задачки можно вечно,
Вселенная ведь бесконечна.
Спасибо всем вам за урок,
А главное, чтоб был он впрок.

Всем спасибо за урок!

§ 36. Способы уменьшения и увеличения давления — Физика 7 класс (Перышкин)

Краткое описание:

Есть такие явления в физике, про которые однозначно не скажешь, полезные они или вредные. Среди уже изученных такое – трение. А вот теперь ещё давление.
Нужно, чтобы тяжёлые тела не проваливались, не оседали в землю. Нужно, чтобы дома, тяжелые машины стояли, ехали, не проваливаясь. Для этого они не должны оказывать большого давления на землю, значит, это давление надо, по возможности уменьшить.
С другой стороны, иногда надо, чтобы тело оказало как можно большее давление. Так с гвоздями, ножами, канцелярскими кнопками, иглами и т.д. Если они не будут сильно давить, но не разрежут, не проткнут. Значит, конструкция. Форма их должна быть такова, чтобы давление стало как можно больше.
Зная, от чего зависит давление, можно сделать тела такими, чтобы, где надо, они давили сильнее, где надо наоборот меньше. О способах уменьшения и увеличения давления в технике рассказывается в параграфе тридцать четыре. А также о том, как природа учла требования к давлению в строении животных и растений.

Цели урока:

Развивать умение учащихся экспериментально определять физические величины, устанавливать связь между ними.
Обеспечить понимание зависимости давления от площади поверхности, развивать познавательный интерес учащихся, показать связь изучаемого материала с жизнью.

Приборы на столах учеников: линейки, бруски, динамометры (на первых партах: цилиндры металлические, динамометры, линейки, стеклянные пластинки).

На столах лежат таблички для решения задачи (№ 1) и таблицы для выполнения домашнего задания (№ 2).

На доске заранее записана тема урока, домашнее задание и приготовлена таблица для заполнения (№ 3).

У учеников:

Таблица № 1

На доске:

Таблица № 3

№ F, H S, см S, м P=F/S, Па
1
2
3

На переносной доске приготовлено задание:

Определить давление бруска на поверхность стола

I	II	III

На доске:

Тема: Способы уменьшения и увеличения давления.

Домашнее задание: заполнить таблицу, §34

На учительском столе: лопата (саперская), детская игрушка – трактор с широкими колесами, чучело галки, рюкзак, наперсток, игла.

Приготовлен эпидиаскоп и картинки: поезд идет по рельсам на шпалах, машина “Белаз”, мальчик на лыжах, спасение провалившегося под лед, передвижение на плату по воде.

Один стол приготовлен для “гостей”, на нем таблички “инженер”, “агроном”, “путешественник”.

Ход урока

Учитель: на прошлом уроке мы изучили давление твердых тел.

Вопрос: От чего зависит результат действия силы? Приведите пример.

Какая величина характеризует распределение силы по площади опоры?
Что называется давлением?
Что принято за единицу давления?
От чего зависит давление?
Как изменится давление, если увеличить площадь опоры?
Если необходимо увеличить давление, как нужно изменить площадь?

Тема урока “Способы изменения давления”.

Сегодня на уроке вы узнаете, какими способами можно изменить давление, и как практически используется эта зависимость. Но прежде решим задачу. У вас на столах бруски.

Как можно этот брусок поставить на стол?
Как можно определить силу давления бруска?
Как вычислить давление, которое оказывает брусок?

(Ставлю переносную доску, учащиеся определяют давление бруска: I ряд - на узкую грань, II ряд - на среднюю, III ряд - на широкую (см. рис. 1)).

На решение задачи дается 10 минут. В это время сильные учащиеся за первыми партами выполняют задание: определить давление, которое оказывает металлический цилиндр на поверхность стола, если он стоит:

на стеклянной пластинке (силой тяжести которой можно пренебречь)
без пластинки.

У доски ученик решает задачу:

Через 10 минут вызываю к доске трех учеников с разных рядов для заполнения таблицы. Сравниваем результаты, делаем вывод: чем больше площадь опоры, тем меньше давление.

Учитель: зависимость давления от площади опоры широко используется на практике и встречается в природе. Сегодня у нас в гостях инженер-механик, путешественники и главный агроном. Они нам расскажут о способах изменения давления и приведут примеры учета их, а вы внимательно слушайте, так как вам дома необходимо будет заполнить таблицу.

Слово главному агроному:

В сельском хозяйстве важно знать как и от чего зависит давление, например, машины, которые передвигаются по пашне, должны как можно меньше деформировать почву, поэтому колеса у них должны быть с широкими ободами или на гусеничном ходу. Уменьшение давления достигается за счет увеличения площади опоры (показывают трактор). Во время сенокоса косы затачивают, чтобы при небольшом усилии добиться большего давления. Или всем известный инструмент – лопата. Почему острой лопатой копать легче?

Слово инженеру:

Современные электровозы могут перевозить груз массой до 10000 тонн. При такой силе тяжести давление на рельсы большое и если не увеличить площадь опоры за счет шпал, рельсы просто провалятся в грунт. (Рассказ сопровождается показом картинки)

Самолеты и вертолеты способны садиться не только на твердое покрытие, но и на снег, и на воду. Для этого им просто одевают лыжи.

Автомобили, которые передвигаются в пустынях, в болотистых местах и перевозящие тяжелые грузы, имеют широкие шины.

Танки, тракторы, тягачи имеют за счет гусениц большую площадь опоры, поэтому легко могут передвигаться по бездорожью (картинка).

Слово путешественникам:

Часто приходится бывать в походах. Выбираем рюкзак с широкими лямками, чтобы, увеличив площадь опоры, уменьшить давление на плечи (показывают рюкзак и лямки).

Зимой путешествуем на лыжах по снегу. Почему на лыжах передвигаться по снегу легче?

Путешествуя по морям и океанам, помним, что существует опасность встречи с акулой. Ведь у нее такие острые зубы, что при небольшом усилии она может перекусить даже металлические прутья.

По реке путешествуем на плоту (картинка).

Однажды зимой с нашим товарищем произошел несчастный случай: он провалился под лед. При его спасении мы учли зависимость давления от площади (картинка) и больше никто не пострадал.

При встрече с живой природой еще раз убеждаемся, как зависит давление от площади опоры. Острые зубы, клювы (чучело галки), клыки, когти помогают представителям живой природы обороняться от врагов и добывать себе пищу.

В дорогу берем с собой разные необходимые мелочи: нитки, иголки, наперсток, нож, ножницы, топорик. Почему сломанной иглой шить нельзя? Для чего используют наперсток? Почему нож должен быть хорошо заточен?

Учитель: сегодня на уроке вы убедились, что давление зависит от площади опоры и узнали, как практически используют эту зависимость.

Запишите домашнее задание.

Как вы думаете, кто оказывает большее давление: слон, стоя на одной ноге, или оса во время укуса? (проверяем задачу на доске).

Вопросы для закрепления:

тяжелый танк, идущий по асфальтовой дороге не разрушает асфальт. Почему же он крошит кирпич, который попадает ему под гусеницу?
почему не жестко лежать в гамаке, сплетенном из жестких веревок?
что необходимо предусмотреть строителям, чтобы возводимое здание выдержал грунт?
почему удобно сидеть на “венском” стуле?
какой бороной нужно воспользоваться с 20 или с 60 зубьями, чтобы глубже взрыхлить землю?
как лучше разрезать мыло, чтобы не раскрошить его?

Учитель: Шлыкова Наталья Николаевна.Филиал МОУ «СОШ п. Петровский Краснопартизанского района, Саратовской области.» в с. Толстовка.

Тема урока : «Способы уменьшения и увеличения давления»

Девиз: «Скажи, и я забуду; покажи и я запомню, дай действовать, и я научусь».

Китайская мудрость.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока : продолжить формирование понятия давления, ознакомить учащихся со способами изменения давления в быту, технике, природе, обеспечить усвоение и закрепление нового материала, практическая обработка полученных знаний.

Развивающие: выделить главное в большом объёме информации, делать выводы, развивать познавательный интерес, развитие памяти учащихся;

развитие умений сравнивать, обобщать, правильно формулировать задачи и излагать мысли; развитие логического мышления, внимания и умения работать в проблемной ситуации.

Воспитательные: продолжить формирование представлений о связи природы и духовного мира человека, учить находить и воспринимать прекрасное в природе, искусстве и трудовой деятельности, готовить к сознательному выбору профессии на основе политехнических знаний, воспитание умения работать в коллективе, воспитание таких качеств характера, как настойчивость в достижении цели;

Оборудование: плоскозубцы – 4, ножницы по резке металла- 2, кусачки - 2, шило, гвоздь, иголка, зубило, алюминиевая проволока (d = 5мм), молоток, иголка в пробке, медная пластина, графопроектор, деревянные бруски –4, динамометры –4, линейки –4, две камеры от легкового автомобиля, наковальня, кернер, жетоны. («Выбор», «Делегат», «Доверие»)

Ход урока

Организационная часть урока.

Изучение нового материала.

Слово учителя.

Тема урока: «Способы уменьшения и увеличения давления». Девиз урока: «Скажи, и я забуду; покажи и я запомню, дай действовать, и я научусь». (Слайд №2) Цель нашего урока выяснить, каким образом можно уменьшить или увеличить давление.

На прошлом уроке мы узнали, что величина, характеризующая действие силы в зависимости от площади, на которую она действует перпендикулярно ей, называется давлением. Давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади опоры.

p ~ F и p ~ (Слайд № 3)

Из формулы видно, что для увеличения давления надо увеличить силу, либо уменьшить площадь, на которую производится давление, либо одновременно менять F и S . (слайд №4)

Для уменьшения давления надо уменьшать силу давления, увеличить площадь опоры, либо менять одновременно F и S (слайд № 4).

Выясним как увеличить давление. (слайд №5). Рассмотрим экспериментальные задачи. (слайд №6, №7). Давление увеличивается, если увеличить силу при постоянной площади опоры или уменьшить площадь опоры при постоянной силе. В повседневной работе мы пользуемся различными инструментами и замечаем, что их действие зависит часто не только от приложенной силы, но и от площади, на которую эта сила действует.

Рассмотрим, как увеличить p. Очень часто мы применяет колющие и режущие инструменты.

Колющие предметы – это шила, иголка, гвозди, кнопки, стержни от борон и т.д. Их остро оттачивают. Например, остриё иглы S= 0,0000001м 2 . (Слайд № 9)

Это позволяет небольшую силу, например, в 5-10H сосредоточить на острие иглы и произвести огромное давление p = 10 9 Па!!! Проведём опыт. М.В. Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рождённых только воображением».

Опыт : наковальня, молоток, игла в пробке. Молотком ударяем по пробке, игла пробивает медную пластину. (Отверстие продемонстрировать на графопроекторе).

Это можно наблюдать и в природе. Когти, клыки, клювы. (Слайд № 10). Оса вонзает своё жало с силой 0, 00001Н.S= 0,000000000003см²= 3 ·10 -16 ; p=33· 10 9 Па, в 33 раза больше чем иголка. (Слайд№11 ) Режущие инструменты – это ножи, топоры, косилки, косы, саломорезки, лопаты, зубило, плуги и т.д.(Слайд№8)

Режущие части остро оттачивают тем самым небольшой силой создают большое давление.

Опыт: проволока, зубило, молоток, наковальня.

Перерубить проволоку.

Хочется обратить ваше внимание, сила давления всегда перпендикулярно той поверхности, на которую действует. (Слайд № 12). Каким же образом твёрдые тела передают силу давления, сохраняя ее направление. Благодаря этому мы можем воздействовать твёрдым инструментом на обрабатываемое тело в нужном направлении (копать землю лопатой, резать ножом и т. д.). Это свойство твёрдых тел передавать силу давления, сохраняя её направление, можно объяснить тем, что атомы и молекулы в твёрдом теле связаны упругими силами. При сжатии или растяжении тела между его частичками возникают упругие силы взаимодействия в направлении действия силы давления благодаря деформации сжатия или растяжения. По другим направлениям эти силы незначительны. В газах и жидкостях по -другому.

Вывод: давление увеличивают за счёт уменьшения площади опоры или увеличения силы. (Слайд № 13).

В других случаях следует уменьшить давление. (слайд № 14). Рассмотрим экспериментальную задачу. (Слайд № 15). Выясняем, что давление уменьшается, если увеличить площадь опоры . (Слайд № 17). При постройки здания закладывают фундамент, его делают более широким чем стены, увеличивают S, уменьшают p. При возведении здания стены выводятся одновременно до одинаковой примерно высоты, так как можно увеличить p в одном месте за счёт F тяжести стены и фундамент не выдержит. Принимается в железно - дорожном транспорте. Под рельсы на насыпь кладут шпалы, так как. S шпал > чем S рельсов. Принимается и в технике. Соединяя заготовки из мягкого материала (дерево) под болты кладут шайбы. Установка токарных и столярных станков на фундамент. Для больших грузных автомобилей изготавливают широкие шины, для самолётов шасси, для тракторов гусеницы. Увеличив S, уменьшают p . (слайд №16). Давление уменьшают при движении техники по пескам, заболоченным местам, по снегу. Техника – снего-болотоходы.

При создании военной техники также учитывают давление на грунт. Это всякого рода боевые машины, например, БТР и танки.

Сообщение ученика.

68 лет отделяет нас от того дня, когда началось страшная для нашей страны- тогда СССР- битва с фашизмам, война за выживание многомиллионной Страны Советов. 28 июня 1941 года Академия наук обратилась к учёным с призывом сплотить силы для защиты человеческой культуры от фашизма. Большой вклад достижении Победы внесли учёные.

Великие конструкторы Михаил Ильич Кошкин и Александр Александрович Морозов. (Слайд №19)

Создали танк Т-34. Масса прославленного танка 31400км. Длина той части гусеницы, которая соприкасалась с полотном дороги 3,5м. её ширина 0,50 м. В осеннюю распутицу командующие фронтами, командармы, комдивы пересаживались на Т-34, которые часто оказывались единственным безотказно-действующим средством транспорта, в то время как немецкие танки вязли в грязи. Такого танка не было ни в одной армии союзников и Германии. Кроме проходимости, скорость, огневая мощь, броня – все качества, поразившие немцев. Этот танк непревзойдённый. Он прошёл войну от начало 1941 года до Рейхстага . (Слайд №20)

Решим задачу. Вычислим p танка на грунт.

Дано : m = 31400 кг Решение:

G = 10 Н / кг р = F/S=mg/2ab

а= 3,5м [ p] = (кгН/кг)/м 2 =H/м 2 =Πa

b= 50 см = 0,5м р= 31400·10/2·3,5·0,5=89714,285Πa=90ĸΠa

р=? Ответ : 90ĸΠa

Сравним: p (мальчика)= 15ĸΠa

P (танка) = 90 ĸΠa

Можем наблюдать уменьшение давление и в природе. Ноги верблюдов, глухарей. (Слайд № 18).

Вывод: Увеличивая S, уменьшают давление (Слайд № 21)

Закрепление изученного материала:

Тема работы: Вычисление давления твёрдого тела на опору.

Приборы и материалы: динамометр, линейка, брусок деревянный.

Порядок выполнения работы.

Измерьте силу давление бруска на стол (вес бруска).

Измерьте длину, ширину и высоту бруска.

Используя полученные данные, вычислите площади наименьшей и наибольшей граней бруска.

Рассчитайте давление, которое производит брусок на стол наименьшей и наибольшей гранями.

Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.

На основе полученных результатов сформулируйте вывод.

После выполнения задания руководители групп выставляют оценки на листочках всем членам группы, сдают листочки учителю и берут жетоны. Если жетон «Выбор » то учитель назначает ученика, которые защищает группу (готовят отчёт на доске) жетон «Делегат» - группа назначает защищающегося ученика, жетон «Доверие» - группа не отчитывается, оценки выставляются те, которые выставил руководитель группы.

Давление, производимое бруском, лежащим на маленькой грани – 500-550Па, на большой грани- 150Па. Ученики сделали вывод: чем больше площадь, тем меньшее давление производит тело на опору.

Задача №1 . Небольшие по весу ледоколы не могут сломать многометровый лёд. Почему же это удаётся сделать тяжелым ледоколом? (Слайд № 22).

Ответ: Чтобы расколоть лёд, надо в определённом месте произвести на него большое давление. Чем больше вес ледокола, тем большее давление он создаёт на лёд. (Слайд № 23 ).

Задача №2. К человеку, под которым провалился лёд, подходить нельзя для спасения ему бросают лестницу или длинную доску. Объясните, почему таким способом можно спасти провалившегося. (Слай№ 24 )

Ответ: При опоре человека на доску или лестницу его тяжесть распределяется на большую площадь и давление на кромку льда уменьшается.

Задача №3. Зависит ли давление колёсного трактора на дорогу от того, как накачаны баллоны (сильно или слабо)?

Ответ: Зависит. При увеличении давления внутри баллона уменьшается площадь опоры колеса на дорогу, поэтому давление трактора на дорогу возрастает. (Демонстрация с камерами от легкового автомобиля)

Задание: Лопата имеет вид, показанный на рисунке ( Слайд № 25). Как бы вы видоизменили её форму, чтобы копать стало легче? Обоснуйте своё предложение. Нарисовать на листочках.

Ответ: Заострить лопату. При этом давление на почву возрастает (Слай№26 )

действуя одинаковой силой? (Слай№27 )

Ответ: Кусачками или ножницами по металлу. Ответ даёт каждая группа.

Итоги урока : Решить задачу и сделать выводы. (Приложения №28,29,30).

На рисунке изображены болт и гвоздь, пары одинаковых гвоздей.

Стрелками показано, с какой силой по ним бьют молотком. Для

Каждого рисунка определите, какой из двух предметов на рисунке:

а) оказывает большее давление на доску;

б) глубже войдёт в доску.

Ответ: а) 1- глубже, давление одинаковое (Приложение №28)

б)2 – большее давление, глубже (Приложение №29)

в) гвоздь производит большее давление, чем болт, гвоздь войдёт глубже

(Приложение №30)

Домашнее задание: §34, заполнить таблицу. (Слайд № 31)

Уменьшение давление

Увеличение давление

Поурочный балл. Учитывая все виды работ, учитель выставляет поурочный балл.

Дополнительные задания

Трактор производит гусеницами немного большее давление, чем человек подошвами обуви. Почему же трактор разрушает кирпич, попавший под гусеницу, а человек, вставшей на кирпич, не в состоянии раздавить его?

Ответ: Площадь поверхности соприкосновения гусеницы трактора с кирпичом резко уменьшается, (по сравнению с дорогой) поэтому давление сильно увеличивается.

Слайд № 32)

Источники информации.

1.А.В.Пёрышкин. Учебник физики 7 класс.

2.А.В.Пёрышкин. Сборник задач по физике 7-9 класс.

3.Марон А.Е., Е.А. Марон. Дидактический материал 7 класс.

4. Марон А.Е., Е.А. Марон. Сборник качественных задач по физике7-9 класс.

5.В.И.Лукашик. Сборник задач по физике 7-9 класс.

Мальчик 10 лет, идущий по земле, производит давление на нее в размере примерно 15 кПа. А огромный и мощный гусеничный трактор, весом в сотни раз больше мальчика, производит давление на землю около 50 Кпа, то есть, всего лишь в три раза больше. Это достигается за счет применения гусениц и увеличения площади соприкосновения трактора с Землей. Это пример уменьшения давления.

Твердую металлическую проволоку часто очень трудно согнуть, не то что сломать, и она может выдержать приличные нагрузки, но при этом, применив специальные ножницы по металлу, почти всякому по силам разрезать проволоку на части. В данной ситуации при небольшой, казалось бы, силе давления достигается ощутимый эффект благодаря уменьшению площади соприкасающихся поверхностей. Острые грани ножниц во много раз усиливают наши пальцы и помогают разрезать крепкую проволоку почти так же легко, как хлеб или колбасу. Это пример увеличения давления.

Человек изобрел множество способов увеличения или уменьшения давления, в зависимости от потребности. Значительно уменьшая площадь, и незначительно увеличивая силу производимого давления, можно в десятки и сотни раз повысить производимое давление. И наоборот, увеличив площадь опоры, мы в разы уменьшим давление на поверхность или тело. Приведем примеры увеличения и уменьшения давления.

Примеры увеличения и уменьшения давления

Шины тяжелых грузовых автомобилей и шасси самолетов делают очень широкими по сравнению с легковыми. Все знают, что вездеход может проехать по практически любой местности, часто недоступной для человека. А достигается это во многом именно благодаря применению гусениц, во много раз увеличивающих площадь соприкосновения с Землей. Для увеличения проходимости луно- и марсоходов увеличивается количество и площадь поверхности их колес.

С другой стороны, часто встречаются ситуации, когда нам, наоборот, необходимо увеличить давление, не увеличивая в разы применяемую силу. Например, чтобы вдавить в дерево канцелярскую кнопку, нам не нужен молоток и другие методы силового воздействия. Достаточно надавить пальцем. Это достигается уменьшением площади соприкасающихся поверхностей или, если по-простому, то кнопка имеет очень тонкое острие. С той же целью максимально затачивают ножи, ножницы, пилы, иглы, резцы и прочие инструменты. Острые края имеют маленькую площадь соприкосновения с обрабатываемой поверхностью, благодаря чему малой силой воздействия создается значительное давление, и работа с такими инструментами становится заметно легче. С той же целью остро отточены когти, клыки и шипы в дикой природе. Это колющие либо режущие приспособления, с помощью которых облегчают себе жизнь братья наши меньшие.