Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску.

Клас: 7

Тема уроку: Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску.

Мета:  Формувати поняття тиску як фізичної величини, що характеризує силу, яка діє на одиницю площі поверхні. Ввести поняття сили тиску та її відмінність від сили, що спричиняє тиск. Встановити залежність тиску від сили тиску та площі поверхні, на яку вона діє.  Розвивати логічне мислення, вміння аналізувати фізичні явища та робити висновки на основі спостережень.  Виховувати уважність, старанність та інтерес до вивчення фізики.

Компоненти ключових компетентностей:

•      уміння – учні вчаться пояснювати фізичний зміст тиску, розв’язувати задачі на тиск.
•      ставлення – учні вчаться критично оцінювати інформацію та робити власні висновки щодо тиску твердих тіл.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація https://padlet.com/pochta26021989/padlet-jvuwdxg4pty0a1hw

Хід уроку

І Організаційний етап.

Привітання. Налаштування учнів на позитивний настрій.

Вправа «Я бажаю» - учні промовляють побажання на сьогоднішній урок один одному (за бажанням по черзі)

ІІ Мотивація

Проблемне питання:

Замислювалися ви коли-небудь, чому гострий ніж легше ріже, ніж тупий? Чому людина на лижах не провалюється в сніг, а без них - дуже легко?

Сьогодні на уроці ми розгадаємо ці та багато інших загадок, дослідивши, що ж таке тиск і яка сила за ним стоїть. Ми дізнаємося, як одна й та сама сила може мати зовсім різний ефект залежно від того, на яку поверхню вона діє. Готуйте свої допитливі розуми, на нас чекає захопливе дослідження світу навколо нас!

ІІІ Вивчення нового матеріалу

Ви вже знаєте, що взаємодія тіл характеризується силою. Наслідками дії сили є зміна швидкості руху тіл або деформація тіл.

 Як ви думаєте, що впливає на деформацію тіла?

Деформація тіла залежить від:

- величини сили (чим більша сила діє на тіло, тим більшою буде деформація);

- площі поверхні, по якій розподіляється сила (у більшості випадків, чим більша площа поверхні, на яку діє сила, тим менша деформація).

На лижах або без лиж людина діє на сніг з тією самою силою, що дорівнює її вазі. Проте дія цієї сили в обох випадках не однакова, бо різна площа поверхні, на яку тисне людина на лижах і без них.

Тиск – це фізична величина, яка характеризує результат дії сили і дорівнює відношенню сили, яка діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні.

– тиск;

– сила тиску (сила, що діє на поверхню перпендикулярно до неї);

– площа поверхні.

Одиниця густини в СІ – паскаль (названа на честь французького вченого Блеза Паскаля (1623-1662)):

На практиці ще використовують кратні одиниці тиску:

гектопаскаль: 1 гПа = 100 Па

кілопаскаль: 1 кПа = 1000 Па

мегапаскаль: 1 МПа = 1 000 000 Па

З визначення тиску випливає, що змінити тиск можна двома способами:

1. Змінити силу, яка діє на поверхню певної площі. Зі збільшенням сили тиск збільшиться, а зі зменшенням сили тиск зменшиться.

2. Змінити площу поверхні, на яку діє певна сила тиску. Якщо діє одна й та сама сила, то зі збільшенням площі тиск зменшуватиметься. І навпаки, зі зменшенням площі тиск збільшується.

Для збільшення тиску площу поверхні зменшують (саме тому нагострюють інструменти – ножиці, шила, ножі).

Для зменшення тиску площу поверхні збільшують (будинки та інші споруди для зменшення їх тиску на поверхню Землі зводять на широких фундаментах; щоб зменшити дію важких сільськогосподарських машин на ґрунт, використовують спеціальні широкі шини, спарені колеса, гусениці, а залізничні рейки монтують на шпалах).

IV Закріплення навчального матеріалу

Розв’язання задач

1. Чому голка легше проколює тканину, ніж тупий кінець швейної булавки, якщо до них прикладати однакову силу? Поясніть свою відповідь, використовуючи поняття тиску. (Голка легше проколює тканину, ніж тупий кінець швейної булавки, навіть при однаковій прикладеній силі, тому що тиск, який чинить голка, є значно більшим. Тиск залежить не лише від сили, але й від площі поверхні, на яку ця сила діє. Голка має дуже маленьку площу вістря, тому навіть невелика сила, прикладена до неї, створює великий тиск, достатній для того, щоб подолати опір тканини. Тупий кінець булавки має значно більшу площу, тому та сама сила розподіляється на більшу поверхню, створюючи набагато менший тиск, недостатній для проникнення в тканину.)
2. Чому у вантажних автомобілів часто роблять багато коліс або використовують широкі шини? Як це впливає на тиск, який автомобіль чинить на дорогу? (У вантажних автомобілів роблять багато коліс або використовують широкі шини для того, щоб збільшити загальну площу контакту коліс з дорогою. Оскільки тиск обернено пропорційний площі, збільшення площі опори при тій самій вазі автомобіля (силі тиску) призводить до зменшення тиску на дорожнє покриття. Це запобігає пошкодженню дороги, особливо м'якого асфальту в спекотну погоду, та покращує стійкість автомобіля.)
3. Уявіть собі цеглину, яка лежить на столі спочатку на своїй широкій грані, а потім її перевернули і поставили на вузьку грань. В якому випадку цеглина чинитиме більший тиск на стіл? Поясніть чому. (Цеглина чинитиме більший тиск на стіл, коли вона стоїть на своїй вузькій грані. Вага цеглини (сила тиску) залишається незмінною в обох випадках. Однак, коли цеглина лежить на широкій грані, ця сила розподіляється на більшу площу поверхні, що призводить до меншого тиску. Коли цеглину ставлять на вузьку грань, площа опори значно зменшується, і та сама сила діє на меншу поверхню, створюючи більший тиск.)
4. Площа дна кавника становить 0,8 дм². Який тиск створює кавник на поверхню столу, якщо сила тиску на стіл складає 12 Н?

5. Знайдіть тиск, який чинить слон на ґрунт. Маса слона 4 т, площа підошви однієї ноги 800 см².

V Рефлексія

Вправа «Фішбоун». Учні складають елементи знань, отриманих з теми,  на слайд.

V Підсумок уроку

Сьогоднішні знання про тиск твердих тіл та силу тиску є фундаментом для розуміння інших важливих фізичних явищ, таких як тиск рідин і газів, з якими ми познайомимося на наступних уроках. Сподіваюся, ви зрозуміли основні поняття та зможете застосовувати отримані знання для пояснення навколишнього світу. Не забувайте бути уважними до деталей та аналізувати, які сили та на які площі діють у різних ситуаціях.

VI Домашнє завдання

Опрацювати теоретичний матеріал підручника §28.

Виконати вправу 28 №3,4.