Урок "Гідростатичний тиск"

Урок фізики в 7 класі.

Тема . Гідростатичний тиск

Мета : переконати учнів , що величина тиску рідини на дно і стінки посудини залежить від висоти стовпа рідини та її густини. Вчити обчислювати величину тиску в середині рідини на довільному рівні. З’ясувати , що сила тиску рідини на дно посудини не залежить від форми посудини; розвивати мислення, пам'ять, уяву; виховувати уважність, культуру мови, охайність, інтерес до предмету.

Тип уроку:  комбінований.

Обладнання: підручник, циліндрична посудина з гумовим дном, фото батискафа і батисфери, збірник задач.

Демонстрації : дослід із циліндричною посудиною з гумовим дном.

Хід уроку.

І. Підготовка класу до уроку.

ІІ. Перевірка домашнього завдання:

1) два учня оформлюють домашні задачі на дошці.

Задача № 1. Вага лижника дорівнює 500Н. Яка площа лиж, якщо тиск на сніг становить 2500 Па ?

Задача № 2. Площа гусениць трактора, які стикаються з ґрунтом , дорівнює 2,4 м . Знайдіть масу трактора, якщо тиск, який він чинить на грунт , дорівнює 50 кПа.

   2) з іншими учнями проводимо фронтальне опитування за запитаннями :

1. Чим відрізняється газ від рідини?

2. Яка властивість спільна для рідини і газу?

3. Від чого залежить тиск газу?

4. Як залежить тиск газу від його густини?

5. Чи змінюється густина рідини під час дії тиску на неї?

6. Чи однаково взаємодіють молекули газу і рідини?

7. Як гази передають тиск? Чому?

8. Як рідини передають тиск? Чому?

9. Сформулюйте закон Паскаля?

Як тільки учні оформили задачі на дошці опитування закінчується. Кожен учень захищає свою задачу. Учні з класу задають їм додаткові запитання.

Проводиться підсумок по перевірці домашнього завдання. Учням, які були біля дошки виставляються оцінки.

ІІІ. Викладання нового матеріалу.

 Вступне слово вчителя : на попередніх уроках ми вже з’ясували , як розрахувати тиск твердих тіл і від чого він залежить, як передається тиск рідинами і газами. А на сьогоднішньому  ми розглянемо, від чого залежить тиск рідини на дно і стінки посудини, навчимося його обчислювати, побачимо, як враховують значення цього тиску в підводному плаванні, як він впливає на живі організми.

 Тому  сьогодні на  уроці ми розрахуємо тиск рідини на дно і стінки посудини. Пропоную план роботи на уроці :

1. Повторення вивченого матеріалу.
2. Виведення формули для розрахунку тиску рідини  на дно і стінки посудини.
3. Розбір задачі.
4. Інформаційне повідомлення.
5.  Розв’язання задач.

1.Повторення вивченого матеріалу.

Опитування учнів за запитаннями, відповіді записуються на дошці.

1. Як позначають фізичну величину – тиск?
2. В яких одиницях вимірюють тиск?
3. За якою формулою визначають тиск твердих тіл?
4. За якою формулою визначають вагу тіла?
5. Як визначають масу тіла через його густину й об’єм?
6. Чому дорівнює об’єм циліндра площею S і висотою  h?
7. Хто сформулював закон про передавання тиску газами і рідинами ?

2.Виведення формули для розрахунку тиску рідини на дно і стінки посудини.

   Закон Паскаля справедливий для рідин і газів. Проте він не враховує однієї важливої обставини – існування ваги. Адже усі тіла на Землі зазнають дії сили тяжіння. Через це вони мають вагу.

   Демонстрація досліду із циліндричною посудиною з гумовим дном , в яку налити воду. Після досліду робиться висновок, що чим вищий стовп води в циліндрі , тим більше прогинається гумова плівка.

   Далі розрахуємо тиск , який чинить рідина на дно посудини внаслідок дії на неї сили тяжіння. ( Учні допомагають при виведенні формули , при цьому використовуємо попередні записи на дошці.) За означенням р=F/S (1), F=P=mg, m=ρV=ρSh. Підставимо ці формули  в (1). Отримаємо: р=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρhg. Отже ми вивели формулу:

р=ρgh .

   В одержану формулу входять густина рідини і її висота в посудині . Ми бачимо , що тиск рідини не залежить ні від маси рідини в посудині, ні від площі дна.

  Отже , можна зробити висновок: тиск рідини як наслідок дії сили тяжіння залежить тільки від її густини і висоти стовпа рідини.

3. Розбір задачі за підручником на сторінки 162.

Задача. На дні басейну розташований круглий отвір, закритий пробкою радіусом 5см. Яку силу потрібно прикласти до пробки, щоб витягти їїї з отвору, якщо висота води в басейні дорівнює 2м? Масою пробки та силою тертя між пробкою й отвором знехтуйте.

 Задачу розбираємо колективно . Один учень працює біля дошки інші йому допомагають разом з учителем.

4. І інформаційне повідомлення.

Повідомлення заздалегідь підготували учні.

   Перший учень.

     Зміну тиску з глибиною добре відчувають люди, які за своїми професійними обов’язками змушені пірнати в глибини водойм . Це водолази. В легкому скафандрі водолаз може працювати на глибині до 100 м. А для дослідження глибини океанів, яка сягає кількох кілометрів, виготовляють особливо міцні товстостінні апарати – батискафи і батисфери  (фото).

    Батисферу опускають у воду на стальному тросі зі спеціального корабля. Батискаф не з’єднаний тросом із кораблем, він має власний двигун і може пересуватися на великій швидкості в будь якому напрямі.

   Другий учень.

    Взагалі, водолазна справа – одна з найдавніших професій людини – має свою багату і славну історію. Водолази відігравали велику роль у морських війнах стародавньої Греції. Вони закріплювали якорі , замінювали стерті канати і ремонтували підводні частини кораблів . Також були розвідниками , зв’язківцями, саперами.

   Під час облоги міста Сіракузи у Сицилії афіняни посилали команди водолазів , озброєних крючками , витягати забиті  в грунт палі , які перегороджували афінським кораблям вхід у гавань Сіракуз.

   Жителів міста Пізи , обложеного афінянами, забезпечували продуктами тільки водолази. Вони непомітно доставляли під водою до стін міста , що стояло біля моря , бурдюки з козячої шкіри , наповнені льняним насінням і маком , змішаним з медом .

IV. Закріплення матеріалу.

 5. Розв’язування задач.

  Задача № 1. Глибина Азовського моря дорівнює 14 м, густина води -1020 кг/м³ . Обчисліть тиск води на дно моря.

   Ця задача розбирається колективно, а розв’язується самостійно . Після розв’язання, учні перевіряють задачу по сапису зробленому вчителем заздалегідь на оберненій стороні дошки, виправляючи помилки , якщо вони є.

   Задача №2*. Висота рідини в залізничній цистерні дорівнює 2,2 м, а манометр показує тиск 15620 Па. Яка рідина в цистерні?

   Задача розв’язується біля дошки і коментується . Треба звернути увагу на виведення одиниць вимірювання.

   Висновок: за допомогою формули для розрахунку тиску рідини на дно і стінки посудини можна знайти густину рідини ( газу) і висоту рідини (газу):

ρ=р/gh ;  h=p/ρg.

V. Підсумок уроку.

   Підсумок роблять учні : сьогодні на уроці ми з’ясували, чому виникає тиск рідини, від чого він залежить . Навчилися обчислювати тиск ,який чинить рідина на дно і стінки посудини , також зясували , що сила тиску рідини на дно посудини не залежить від форми посудини.

   Коментуються відповіді учнів, виставляються оцінки.

 VI. Домашнє завдання. Опрацювати  § 24, розв’язати задачі №1⁰ - усно, №4⁰, №7 із вправи 24 підручника, підготувати кросворд* на тему «Тиск».

Література.

1. Навчальна програма для ЗНЗ з фізики для 7 – 9 класів підготовлена у 2012р.. Програма затверджена наказом МОН України від 07.06. 2017 № 804.

2. Фізика: підруч. Для 7 кл. загальноосвіт. Навч. Закл. За ред. В.Г. Баряхтара, С.О. Довгого. – Х.: Вид – во «Ранок», 2015. – 256с., фот.
3. В.Я.Майліс «Збірник розрахункових задач з фізики 7 клас» газета «Фізика» №19,  2002 рік.
4. Інтернет ресурси.