Примеры увеличения и уменьшения давления в природе. Выявление имеющихся знаний. Примеры увеличения и уменьшения давления

Тема урока : Способы уменьшения и увеличения давления..

Тип урока : урок изучения нового материала и первичного закрепления .

Дидактическая цель урока : создание условий для осознанного изучения нового материала и включение знаний учащихся в процесс познания.

Цели урока:

Образовательная – осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений. Продолжить формирование логического мышления, умения находить объяснения природных явлений и применять к наблюдаемым явлениям изученный закон;

Развивающая – создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; развивать мотивацию изучения физики. Воспитательная – способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

Задачи урока:

Знать:

способы увеличения и уменьшения давления;

выяснить, пути получения малого и большого давления;

формулы:

давления твердого тела;

силы давления;

площади поверхности, на которую производится давление.

Уметь:

решать расчетные задачи, используя формулы давления, силы давления;

рассчитывать площади поверхности, на которую производится давление.

переводить единицы измерения давления;

Формы организации учебной деятельности:

индивидуальная, фронтальная, групповая, парная.

Методы и приемы обучения:

используется словесно-иллюстративный метод, репродуктивный метод, практический метод, проблемный метод, беседа-сообщение, метод письменного текущего контроля; проверка ранее изученного материала, организация восприятия новой информации,постановка цели занятия перед учащимися; обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, две дощечки с вбитыми гвоздями шляпками вниз и вверх, набор грузов, рисунки, картинки, презентация.

Учебно-методический комплект:

А.В. Перышкин. Учебник физики 7 класс.

А.В. Перышкин. Сборник задач по физике 7-9 класс.

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

Марон А.Е., Е.А Марон Сборник качественных задач по физике. 7-9 класс.

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

Ход урока

1.Повторение и анализ основных фактов, явлений.

1. Фронтальный опрос.

Оказывают ли твердые тела давление?

Какой буквой обозначается давление?

Формула, по которой можно найти давление?

В каких единицах измеряется эта величина?

Выразите в паскалях давления: 3 МПа; 4 Н/см 2 ; 250 Н/мм 2 ;1,5 МПа; 1,5 кН/см 2 ; 40 Н/дм 2 .

2.Постановка цели урока

Учитель: На практике давление иногда надо уменьшить. А иногда увеличить. Как это можно сделать?

Рассмотрим первый случай. Слайд1 Когда мы лежим на кровати мягко не правда ли, если на ровной поверхности- не очень. Почему? Казалось в обоих случаях на опору действует одна и та же сила.- вес тела. Лежа в постели человек при весе 60 Н опирается на 0,5м 2 поверхности тела, а на ровной площади- 0,01м 2

Задание классу: Определите давление при весе 60 Н в обоих случаях. Сделайте вывод.

Ученики: решают пример и делают вывод-сила одинакова, но давление различно. Уменьшая или увеличивая площадь опоры на которую действует сила, тем самым увеличиваем или уменьшаем давление. В первом случае давление 1200 Па, во втором- 60 000 Па. Это различие в давлении и ощущается как мягко и жестко.

Учитель: Рассмотрим второй случай. Слайд 2. Давление на грунт тяжелого трактора и человека примерно одинакова. Почему если трактор проедет по кирпичу он его раздавит,а человек наступает на кирпич- нет.

Ученики: Действия тела на опору зависит от величины силы давления;

Практическое задание: Слайд 3 У вас на столах две дощечки с вбитыми гвоздями шляпками вниз и вверх, набор грузов.Исследуйте глубину погружения доски с гвоздями в песок, в зависимости от массы груза в двух случаях. Сделайте вывод.

Ученик: Гвозди установили сначала острием вниз. Измерили глубину погружения. Затем гвозди повернули острием вверх и снова измерили глубину погружения. В первом случае гвозди погрузились в песок на большую глубину, чем во втором. Анализ результатов опытов приводит к следующим заключениям: глубина погружения зависит от величины действующей силы – чем больше сила, тем погружение больше при неизменной площади и от площади опоры. Чем больше площадь, тем меньше давление при одной и той же силе.

Учитель: Обобщим результаты исследований. Действия тела на опору зависят:

от величины силы давления;

от площади опоры.

Мы учитываем взаимосвязь давления с силой и площадью, по которой эта сила распределена.

В нашей жизни мы имеем возможность давление регулировать. Сама природа неплохо вооружила живой мир для создания большого давления небольшим усилием – иглы, клювы, когти, жала, зубы, клыки

Любая поверхность выдерживает только определенное давление. Если это давление будет выше, то опора разрушается. Человеческая кожа выдерживает давление 3000000Па.

Поэтому, в зависимости от того, какой результат хотят получить, давление можно увеличивать или уменьшать.

Каковы способы изменения давления?

Заполнение таблицы: Слайд 4

Увеличение давления

Уменьшение давления

способы

увеличение силы давления

уменьшение площади

уменьшение силы давления;

увеличение площади

примеры

3. Закрепление изученного материала Слайд 5

Учитель: Решаем качественные задачи и заполняем 3 строку нашей таблицы.

Группа1

1.Известен случай: Во время Великой Отечественной войны наши солдаты чтобы перейти через топкое болото использовали лыжи сделанные из веток. Почему?

2.Каково назначение широких копыт у верблюда – жителя пустыни?

3.Вам даны три кирпича. Как их следует расположить их, чтобы давление, оказываемое ими на пол было минимальным?

4.Зачем нужны животным острые клыки, рога, когти, зубы, иглы?

5. Шины машин-вездеходов делают значительно шире, чем у легко­вых машин. Почему?

Группа 2

1.При соединении деревянных деталей болтами под гайку подкладывают шайбы.Почему?

2.Почему режущие и колющие инструменты оказывают на тела очень большое давление?

3. Даны три кирпича. Как их следует расположить их, чтобы давление, оказываемое ими на пол было максимальным?

4.Объясните назначение наперстка, надеваемого на палец при шитье?

5.Для чего перед строительством дома обязательно возводят его фундамент?

Ученики отвечают на вопросы и заполняют таблицу.

На экране Слайд 6

Увеличение давления

Уменьшение давления

способы

увеличение силы давления

уменьшение площади

уменьшение силы давления;

увеличение площади

Топор, нож, гвозди, кнопки, иголки, зубы, когти, клювы зверей, шипы, колючки растений, жало осы.

Фундамент здания, шасси самолета, широкие шины автомобилей, гусеницы вездеходов, тракторов, лыжи, шайбы под гайки, шпалы под рельсы

4. Решение задач с выборочными ответами Слайд 7

1.Толщина льда на реке такова, что он выдерживает давление 40 кПа. Пройдет ли по льду трактор массой 5,4 т, если он опирается на гусеницы общей площадью 1.5 м 2 .

2.Лыжник массой 80 кг идет на лыжах. Длина каждой лыжи1,5 м, а ширина-12 см.Какое давление оказывает спортсмен на снег?

3. Кирпичная стена производит на фундамент давление 80 кПа. Какова её высота?

1. а) пройдет б) не пройдет

2. а) 1111 Па б) 2222 Па в) 3333 Па

3. а) б) в)

5. Физическая пауза Слайд 8

Это интересно! Использование краеведческого материала:

Стрелы,топоры,иголки,наконечники

(Пазырыкский курган)

6. Самопроверка знаний Слайд 9

Тест

1. В каких единицах измеряется давление?

А) Н.

Б) Па.

В) м 2 .

2. Чем…площадь опоры, тем… давление, производимое одной и той же силой на эту опору?

А) больше; меньше.

Б) больше; больше.

В) меньше; меньше.

3. Давление тела на поверхность зависит …

А) от модуля силы и площади поверхности, перпендикулярно которой он действует;

Б) от модуля силы и не зависит от площади поверхности, на которую действует сила;

В) площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила.

4. Выразите в Па давление 10 кПа?

А) 10000Па.

Б) 100Па.

В) 1000Па.

5. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности называется…

А) силой давления.

Б) давлением.

В) весом тела.

6. Станок весом 12000 Н имеет площадь опоры 2,5 м 2 . Определите давление станка на фундамент?

А) 48 Па.

Б) 25000 Па.

В) 4800 Па.

7. Как изменится давление книги на стол, если поставить ее на ребро?

А) не изменится.

Б) уменьшится.

В) увеличится.

8. Ящик весом 960 Н оказывает на опору давление 5 кПа. Какую площадь опоры имеет ящик?

А) 0,192 м 2

Б) 19,2 м 2 .

В) 1,92 м 2

Проверка Слайд 10 1. Б 2. А 3. А 4. А 5. Б 6. В 7. В 8. А

Учитель: Ответы вам предлагаются, и вы сами можете оценить свою работу:

0 ошибок – 5

1-2 ошибки – 4

3-4 ошибки – 3

5-6 ошибок – 2

9. Итог урока

Учитель: Сегодня на уроке мы узнали как можно увеличить и уменьшить давление. Достигли мы цели, какую поставили в начале урока?

Ученики:

выяснили способы изменения давления в быту т технике;

изучили способы увеличения и уменьшения давления;

обобщили знания о давлении, закрепили изученный материал;

проверили и закрепили полученные знания

Учитель: Ответьте на вопрос: “Для чего же нам нужно знать, что такое давление, способы уменьшения и увеличения давления”

Ученики: Без знания о давлении, мы не сможем построить дом, даже режущие и колющие предметы: иглы, ножи, ножницы не сможем использовать в быту и др.

Учитель: Да, действительно, человеку необходимы знания о давлении и еще много интересного и полезного мы узнаем при изучении законов физики.

Домашнее задание

§ 34 Упр 13. задание 6

Лобанов Максим

исследовательская работа по физике

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com


Подписи к слайдам:

Способы уменьшения и увеличения давления Выполнил ученик 7 класса МБОУ СОШ № 105 г.о. Самара Лобанов Максим.

Цели и задачи работы: Цель моей работы – исследование некоторых способов уменьшения и увеличения давления в природе и технике. Перед собой я поставил следующие задачи: Вспомнить определение давления и единиц изменения давления. Рассмотреть решение некоторых задач на нахождение давления и некоторых качественных задач. П оказать взаимосвязь давления с площадью поверхности и массой. Доказать, что знания о способах уменьшения и увеличения давления широко используются в природе и деятельности человека.

Задумаемся над следующими вопросами: 1) Почему наседке не приходится опасаться сломать скорлупу яиц тяжестью своего тела? И в то же время слабый птенчик, желая выйти из природной темницы, без труда пробивает клювиком скорлупу изнутри?

2) Почему мягко лежать в верёвочном гамаке, который сплетён из довольно твёрдых шнурков?

3) Почему для спасения человека, под которым провалился лёд, ему бросают лестницу или длинную доску?

Давление – это величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

Единицы измерения давления - 1 Па – паскаль Блез Паскаль (1623-1662) 1 гПа =100 Па 1 кПа=1000Па

Задача 1. Рассчитать давление, производимое на пол мальчиком, масса которого 69 кг, а площадь подошв его ботинок, соприкасающихся с полом, равна 708 см 2 Дано: СИ: Решение: m =69 кг S =512 см 2 g =9,8 Н/кг 0,0512 м 2 P = 9,8 Н/кг * 69 кг = 676,2 Н p =676,2 Н/кг: 0,0512 м 2 = = 13207 Па = 13 кПа Ответ: 13 кПа. p - ?

Дано: m = 60 т S = 1 ,5 м 2 Найти: p СИ 60 000 кг Решение Ответ: 200 кПа Задача 2. Определить давление танка массой 60 т на землю, если площадь гусеницы равна 1,5 м 2

Уменьшение давления Увеличение давления Уменьшение Увеличение давления Фундамент здания Шасси самолета Широкие шины автомобилей Гусеницы вездеходов, тракторов Лыжи Шайбы под гайки Шпалы под рельсы Топор Нож Гвозди, кнопки Иголки Зубы, когти, клювы зверей Шипы, колючки растений Жало осы

Давление гусеничного трактора массой 6,7 тонны на почву составляет 47 000 Па. ... втыкая пальцем иглу или булавку в ткань, мы создаем давление около 100 000 000 Па. ... когда жалит оса, то она оказывает на кожу человека давление 30 000 000 000 Па. ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ!

В какой обуви удобнее отправляться в поход? Какой из лопат легче вскапывать грядки?

Почему каблучки туфель девушки создают большее давление на землю, чем лапы слона, хотя весит она гораздо меньше?

Какими ножницами портному работать лучше? Почему ножницы нужно подавать тупыми концами вперёд?

Сила увеличилась в 2 раза Давление увеличилось в 2 раза Площадь увеличилась в 4 раза Давление уменьшилось в 4 раза Давление увеличилось в 5 раз Давление уменьшилось в 2,7 раза Площадь уменьшилась в 5 раз Сила уменьшилась в 2,7 раза

Сравнение давления Эксперимент 1.

Эксперимент 2.

Заключение Знания о способах изменения давления очень широко используются и в природе, и в деятельности человека.

Способы уменьшения и увеличения давления.

Тяжелый гусеничный трактор производит на почву давление равное 40 - 50 кПа, т. е. всего в 2 - 3 раза больше, чем давления мальчика массой 45 кг. Это объясняется тем, что вес трактора распределяется на бóльшую площадь. А мы установили, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору.

В зависимости от того, нужно ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивается или уменьшается. Например, для того, чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.

Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими делают шины у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях.

Тяжелые машины, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдет человек.

С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой произвести большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее с силой около 50 Н. Так как площадь острия кнопки примерно 1 мм², то давление, производимое ею, равно:

p = 50 Н/ 0, 000 001 м² = 50 000 000 Па = 50 000 кПа.

Для сравнения, это давление в 1000 раз больше давления, производимого гусеничным трактором на почву. Можно найти еще много таких примеров.

Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) специально остро оттачивается. Потому-что острое лезвие имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже малой силы создается большее давление, и таким инструментом легко работать.

Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе: это зубы, когти, клювы, шипы и др. - все они из твердого материала, гладкие и очень острые.

Давление газа.

Мы уже знаем, что газы, в отличие от твердых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором находятся. Например, стальной баллон для хранения газов, камера автомобильной шины или волейбольный мяч.При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона, камеры, или любого другого тела, в котором он находится. Давление газа обусловлено иными причинами, чем давление твердого тела на опору.

Известно, что молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ (рисунок 1). Молекул в газе много, потому что и число их ударов очень велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате, о поверхность площадью 1 см² за 1 с выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно, оно и создает давления газа.

Итак, давление газа на стенки сосуда (и на помещенное в газ тело) вызывается ударами молекул газа.

Рассмотрим следующий опыт (рисунок 2). Под колокол воздушного насоса поместим резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму. Затем насосом откачиваем воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится все более разреженным, постепенно раздувается и принимает форму шара.
Как объяснять этот опыт?

В нашем опыте движущиеся молекулы газа непрерывно ударяют о стенки шарика внутри и снаружи. При откачивании воздуха число молекул в колоколе вокруг оболочки шарика уменьшается. Но внутри шарика их число не изменяется. Поэтому число ударов молекул о внешние стенки оболочки становится меньше, чем число ударов о внутренние стенки. Шарик раздувается до тех пор, пока сила упругости его резиновой оболочки не станет равной силе давления газа. Оболочка шарика принимает форму шара. Это показывает, что газ давит на ее стенки по всем направлениям одинаково . Иначе говоря, число ударов молекул, приходящихся на каждый квадратный сантиметр площади поверхности, по всем направлениям одинаково. Одинаковое давление по всем направлениям характерно для газа и является следствием беспорядочного движения огромного числа молекул.

Попытаемся уменьшить объем газа, но так, чтобы масса его осталась неизменной. Это значит, что в каждом кубическом сантиметре газа молекул станет больше, плотность газа увеличится. Тогда число ударов молекул о стенки увеличится, т. е. возрастет давление газа. Это можно подтвердить опытом.

Наоборот, при увеличении объема это же массы газа, число молекул в каждом кубическом сантиметре уменьшается. От этого уменьшится число ударов о стенки сосуда - давление газа станет меньше. Действительно, при вытягивании поршня из трубки объем воздуха увеличивается, пленка прогибается внутрь сосуда. Это указывает на уменьшение давления воздуха в трубке. Такие же явления наблюдались бы, если бы вместо воздуха в трубке находился бы любой другой газ.

Итак, при уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема давление уменьшается при условии, что масса и температура газа остаются неизменными.

А как изменится давление газа, если нагреть его при постоянном объеме? Известно, что скорость движения молекул газа при нагревании увеличивается. Двигаясь быстрее, молекулы будут ударять о стенки сосуда чаще. Кроме того, каждый удар молекулы о стенку будет сильнее. Вследствие этого, стенки сосуда будут испытывать большое давление.

Следовательно, давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше температура газа, при условии, что масса газа и объем не изменяются .

Из этих опытов можно сделать общий вывод, что давление газа тем больше, чем чаще и сильнее молекулы ударяют о стенки сосуда.

Для хранения и перевозки газов их сильно сжимают. При этом давление их возрастает, газы необходимо заключать в специальные, очень прочные баллоны. В таких баллонах, например, содержат сжатый воздух в подводных лодках, кислород, используемый при сварке металлов. Конечно же, мы должны навсегда запомнить, что газ, и баллоны нельзя нагревать, тем более, когда он накрепко заполнен газом. Потому, что как мы уже понимаем, может произойти взрыв, с очень неприятными последствиями.

Работа в классе


1.Ответьте на вопросы письменно.
а) Давлением называют величину, равную отношению силы к площади поверхности
б) Давление зависит от силы и площади поверхности
в) Давление вычисляют P=F/S
г) Давление обозначают P
д) Физический смысл давления: сила на единицу площади
е) Как действует сила давления? Перпендикулярно опоре

2. Решите задачи.

Задача 1. Электрические розетки прессуют из специальной изоляционной массы, действуя на нее силой 37,5 кН. Площадь розетки 0,0075 м2. Под каким давлением прессуются розетки?

Задача 2. Четырехколесный прицеп с грузом имеет массу 2,5 т. Определите давление, оказываемое прицепом на дорогу, если площадь соприкосновения каждого колеса с дорогой равна 125 см2.

Задача 3. Токарный станок массой 300 кг опирается на фундамент четырьмя ножками. Определите давление станка на фундамент, если площадь каждой ножки 50 см2.

Задача 4. Лед выдерживает давление 90 кПа. Пройдет ли по этому льду трактор весом 30 000 Н, если он опирается на гусеницы общей площадью 1,5 м2?

Задача 5. Для испытания бетона на прочность из него изготавливают кубики размером 10 см х 10 см х 10 см. При сжатии под прессом кубики начали разрушаться при действии на них силы 480 000 Н. определите минимальное давление, при котором этот бетон начинает разрушаться.

Задача 6. Трактор производит гусеницами немного большее давление, чем человек подошвами обуви. Почему же трактор разрушает кирпич, попавший под гусеницу, а человек, вставший на кирпич, не в состоянии раздавить его?
т.к. у трактора больше сила

Работа дома

1.Прочитайте параграф 36. Ответьте на вопросы к нему.

2.Допишите предложение.
Чем меньше площадь опоры, тем больше давление, оказываемое на опору.

3. Решите задачи

Задача 1. (Упр. 15, № 1). Рассмотрите устройство плоскогубцев и клещей. При помощи какого инструмента можно произвести большее давление на зажатое тело, действую одинаковой силой?

При помощи плоскогубцев, т.к. площадь давления меньше.

Задача 2. Зачем при боронировании (рыхлении) плотных почв на бороны кладут тяжелые предметы?
Чтобы увеличилось давление зубцов бороны на почву, а следовательно, эффективность боронования.

Задача 3. На чем основан способ спасения человека, провалившегося под лед?

Данный способ спасения человека основан на уменьшении давления на лед путем увеличения площади опоры.