Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

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:

1. Класс работает группами. Экспериментальное задание.

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.

1. Заслушивание отчётов групп.

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.

1. Решение качественных задач.

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)

1. Работает весь класс. Творческое задание

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 )

1. Работает класс. Практическое задание. Оборудование: плоскогубцы, ножницы, кусачки. Рассмотрите устройство инструментов. При помощи какого инструмента можно произвести большее давление на зажатое тело,

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.

Работа в классе

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.