Методична розробка уроку з теми «Взаємодія тіл»
8 клас
Тема уроку: «Тиск і сила тиску. Одиниці тиску.»
Мета уроку:
ознайомитись з тиском як з фізичною величиною, що описує взаємодію тіл;
з’ясувати залежність тиску від сили тиску й площі опори;
формувати вміння та навички розв’язувати задачі на розрахунок тиску і зв’язаних з ним величин;
виховувати допитливість, формувати вміння робити аналіз,порівняння спостережуваних явищ та висновки з них;
показати необхідність врахування тиску у різноманітних галузях сучасної техніки, в побуті, на виробництві та будівництві.
Тип уроку: комбінований.
Обладнання: мультимедійний проектор,мультимедійна дошка, прозора посудина з піском, дерев’яна дошка із вбитими на краях металевими цвяхами.
Методичні зауваження.
Урок підготовлений у вигляді презентації з використанням інноваційних комп’ютерних технологій.
До всіх етапів уроку підготовлені слайди, на яких зображені малюнки до дослідів, формули, основні означення і висновки, запитання та ілюстрації на закріплення матеріалу.
План уроку
I. Організаційний момент.
II. Актуалізація опорних знань учнів.
ІІІ. Мотивація навчально – пізнавальної діяльності учнів.
ІV. Сприймання й усвідомлення нового матеріалу.
Бесіда з учнями та обговорення спостережень, що показують залежність результату дії сили на поверхню від площі цієї поверхні.
Проведення дослідів, що підтверджують попередній висновок.
Сила тиску.
Означення фізичної величини – тиску, формула тиску та одиниці її вимірювання.
Історична довідка.
Приклади значень тиску.
Графіки залежності тиску від площі поверхні і сили тиску.
Способи збільшення і зменшення тиску.
V. Узагальнення та систематизація знань та вмінь учнів.
VI. Закріплення вивченого матеріалу.
Приклад розв’язування задачі.
Контрольні запитання.
Поміркуй і відповідай.
Висновки з уроку.
VII. Домашнє завдання.
Хід уроку.
I. Організаційний момент.
II. Актуалізація опорних знань учнів.
Повторення пройденого матеріалу у вигляді фронтального опитування.
Що характеризує сила?
Який наслідок дії сили?
Які одиниці сили?
Як можна змінити силу?
Що називають силою тяжіння та вагою тіла?
Від чого залежить результат дії сили на тіло?
ІІІ. Мотивація навчально – пізнавальної діяльності учнів.
З попередніх уроків ми знаємо, що результат дії сили залежить від значення прикладеної сили, від точки прикладання сили і від напряму сили.
Сьогодні на уроці ми з’ясуємо в ході спостережень та дослідів, що результат дії сили залежить ще від однієї величини і введемо в розгляд нову фізичну величину – тиск.
ІV. Сприймання й усвідомлення нового матеріалу.
а) На екрані мультимедійної дошки ми бачимо зимову прогулянку лижника та «пішохода».
Яка приємна зимова прогулянка на лижах! Проте варто вийти на сніг без них, як ноги глибоко провалюватимуться при кожному кроці, йти буде важко і задоволення буде зіпсовано. Чому?
На цьому рисунку вага лижника приблизно дорівнює вазі «пішохода». Тому сили, з якими хлопчики тиснуть на сніг, вважаємо рівними. Але ці сили діють не на одну точку, а розподіляються по різних площах. У лижника – по площі торкання снігу й лиж, а в «пішохода» - снігу й підошв. Зрозуміло, що площа лиж більше площі підошв. Тому й результат дії лижника на сніг проявляється меншою мірою.
б) Питання до учнів. Наведіть приклади, які показують, що дія сили залежить від площі опори, на яку діє ця сила.
Спостереження 1. Гусеничний трактор на відміну від легкового автомобіля може проїхати по болоту, хоча його вага набагато більша від ваги автомобіля. Чому? Площа поверхні гусениці набагато більша ніж коліс.
Спостереження 2. Людина діє на кожну з двох голок з однаковою силою. Проте голка, що має гостріший кінець, легше входить в тканину.
Робимо висновок: результат дії сили на поверхню залежить не тільки від її значення, а й від площі тієї поверхні, перпендикулярно до якої вона діє.
Переконаємося в цьому висновку на дослідах.
Дослід 1. Цвяхи, забиті в дошку,вставляють в посудину з піском вістрям угору. На дошку кладуть гирю. Спостерігаємо, що при збільшенні навантаження головки цвяхів більше вгрузають в пісок.
Дослід 2. Перевертаємо дошку і ставимо цвяхи на вістря. У цьому разі площа опори менша і під дією тієї самої сили цвяхи значно більше заглиблюються в пісок.
Робимо висновок з дослідів: від того, яка сила діє на кожну одиницю площі поверхні, залежить результат дії цієї сили.
У розглянутих прикладах сили діяли перпендикулярно до поверхні стола. Таку силу називають силою тиску.
Фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні, називають тиском.
 ; 
р – тиск;  - сила тиску; S – площа поверхні.
За основну одиницю тиску прийнято 1 Па(Паскаль).
За одиницю тиску беруть такий тиск, який створює сила 1 Н, яка діє на поверхню площею 1 перпендикулярно до цією поверхні.
Використовують також інші одиниці тиску:
гектопаскаль 1 гПа = 100 Па
кілопаскаль 1 кПа = 1 000 Па
Мегапаскаль 1 Мпа = 1 000 000 Па
Трикутник допоможе легко визначити формули для всіх величин (горизонтальна риска – риска дробу в формулі, вертикальна - риска множення).
5. Історична довідка .
Блез Паска́ль — французький філософ, фізик, математик.
Відомий відкриттям формули біномінальних коефіцієнтів, вкладом в теорію ймовірності, винаходом гідравлічного пресу й шприца та іншими відкриттями.
На честь Паскаля названа одиниця вимірювання тиску (Паскаль), а також популярна мова програмування Pascal.
6. Наводимо приклади значень тиску.
Тиск в центрі Землі
|
-
|
1013 Па
|
Тиск колеса вагона на рейки
|
-
|
3×109 Па
|
Тиск жала бджоли
|
-
|
5×107 Па
|
Тиск ковзаняра на лід
|
-
|
106Па
|
Тиск фундаменту висотної будівлі на ґрунт
|
-
|
5×105Па
|
Тиск людини під час ходьби
|
-
|
4×105 Па
|
Тиск повітря на висоті 800 км
|
-
|
10-8Па
|
7. Графіки залежності.
тиску від сили тиску від площі
 
8. Способи збільшення і зменшення тиску.
У більшості випадків змінювати тиск, змінюючи силу тиску,незручно, тому змінюють площу поверхні, на яку діє сила. При збільшенні площі тиск зменшується, а при зменшенні — збільшується.
У техніці, будівництві, на транспорті дуже часто використовують різні способи, щоб зменшити або збільшити тиск. Наприклад, фундамент висотного будинку чинить тиск у 4 ∙ 105 Па. Тому при зведенні будинку його фундамент роблять більше широким, ніж сам будинок, для зменшення тиску на ґрунт.
Шини вантажних автомобілів роблять набагато ширше, ніж у легкових автомобілів. Широкі гусениці дозволяють зменшити тиск трактора на ґрунт і роблять його більш прохідним на ґрунтовій дорозі.
З іншого боку, тиск можна збільшувати завдяки зменшенню площі поверхні. Це використовується в техніці при виготовленні інструментів (зубило, свердло, різець, ножиці й т. ін.).
Далі з учнями обговорюємо питання: у яких випадках тиск необхідно збільшувати і як це роблять? Коли тиск слід зменшувати і як у цьому випадку треба чинити?
Тиск потрібно зменшити
|
Тиск потрібно збільшити
|
Щоб ґрунт міг витримати тиск споруди, збільшують площу нижньої частини фундаменту
Шини та гусениці машин, призначені для руху по м’якому ґрунту, є ширшими, ніж у тих що пересуваються по твердому ґрунту
Для руху по пухкому снігу використовують лижі, що значно збільшують площу опори людини
|
Усі різальні інструменти – ножі, ножиці, різці – мають різальну частину з дуже малою площею для створення значного тиску
Різальні та колючі пристосування в живій природі: зуби, пазурі, дзьоби, жала, ікла, шипи тощо
Лопати, металообробні інструменти(свердла, зубила, терпуги тощо)
|
V. Узагальнення та систематизація знань та вмінь учнів.
Закріплення вивченого матеріалу.
Вчимося розв’язувати задачі.
Розв’яжіть задачу:
Який тиск чинить ковзаняр масою 60 кг на лід, якщо ширина леза ковзана 4 мм, а довжина 30 см?
Дано:
m = 60 кг
а = 4 мм
в = 30 см
g = 9,8 Н/кг
|
СІ
0,004 м
0,3 м
|
Розв’язання
p =
F = Р = mg
S = 2ab
p = 
p =  =
p = 250 000 Па = 250 кПа
Відповідь: p = 250 кПа
|
Знайти Р - ?
|
Контрольні запитання.
1. Чому гострий ніж ріже краще, ніж тупий?
2. Навіщо у лопати верхній край, на який натискають ногою, зігнуто?
3. Чому підбори туфель дівчини чинять на землю набагато більший тиск, ніж ноги слона?
4. Чому людина, що йде на лижах, не провалюється в сніг?
3. Поміркуй і відповідай.
На екрані мультимедійної дошки розміщені не тільки запитання, а на слайдах ілюстрації до них.
Дано три однакові цеглини. Як їх розмістити, щоб тиск, який створюється ними на поверхню був найбільший?
Тиск вовка на пухкий сніг дорівнює 12 000 Па, а тиск зайця – 1200 Па. Кому легше рухатися по снігу?
 
У комара, звичайно, сила комарина. Яким же чином комар проколює шкіру слона, корови?
Чому гусеничний трактор не грузне вогкому грунті, а легковий автомобіль грузне?
Хто з цих дітей найменше ризикує провалитися під лід? Чому? Як треба діяти,спираючись на знання про тиск, щоб врятувати дитину?
Вірш
Вихвалявся бегемот:
«Маю я найбільший рот!».
Комара почувся писк:
«Зате в мене більший тиск.
Невелику силу маю,
Твою ж спину протинаю.»
Сперичатись більш не стали,
Бо маленька площа в жала.
Як поділиш на S,
Тиску формулу знайдеш.
4. Висновки з уроку: вивчили нову фізичну величину – тиск, з’ясували залежність тиску сили тиску й площі опори, способи збільшення і зменшення тиску.
VI. Домашнє завдання: §23(підручник для 8 кл./В.Д. Сиротюк), № 164-167 (усно), № 173,179,177,181.
VІI. Використана література:
Задніпрянець І.І. Сучасні технології у викладанні фізики. – К.: Шк.світ, 2011.
Кирик А.А. Усі уроки фізики 8 клас. – Х.: «Основа», 2008.
Сиротюк В. Фізика. Підручник для 8 класу. – К.: Зодіак-ЕКО, 2008.
Савченко В.Ф. Коршак Є.В. Ляшенко О.І. Уроки фізики у 7-8 класах. –К.: Ірпінь, Терун, 2003.
Карасюк К. газ. Фізика «Шкільний світ» № 7 (199), березень 2004.
Методичні зауваження.
Урок підготовлений у вигляді презентації з використанням інноваційних комп’ютерних технологій.
До всіх етапів уроку підготовлені слайди, на яких зображені малюнки до дослідів, формули, основні означення і висновки, запитання та ілюстрації на закріплення матеріалу.
|
