Урок "Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску"

Тема уроку. Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску.
Мета уроку: познайомити учнів з тиском як фізичною величиною; формувати предметні компетентності; розвивати винахідливість, логічне мислення, увагу; виховувати самостійність, вміння робити висновки та узагальнення, застосовувати закони фізики для задоволення власних потреб, в тому числі почуття власної безпеки; підвищувати пізнавальний інтерес до фізики як науки.

Обладнання: мультимедійний проектор, комп’ютер,  кнопки, пластилін, стіл з цвяхами, монети, олівці,  цвяхи, портрет Блеза Паскаля, роздатковий матеріал.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

План уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

ІІІ. Актуалізація опорних знань

ІV. Вивчення нового матеріалу

V. Закріплення вивченого матеріалу

VІ. Рефлексія

VІІ. Домашнє завдання

                                                             ХІД  УРОКУ
І. Організаційний момент

Налаштування учнів на продуктивну роботу.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності
     Одного разу великого мислителя Сократа запитали, що, на його думку, легше всього в житті робити. Він відповів, що легше всього — повчати інших, а сутужніше — пізнати самого себе. На уроках фізики ми говоримо про пізнання природи. Але сьогодні, перш ніж вивчати фізичні явища, давайте заглянемо "у себе". Як ми сприймаємо навколишній світ? Як художники чи як мислителі? Для цього проведемо тест.

Тест

1. Переплетіть пальці рук. Великий палець правої чи лівої руки виявився у вас зверху? Запишіть результат буквами "Л" або "П".
2. Візьміть лист із невеликим отвором. Розташувавши його на відстані приблизно 20 см від очей, подивитеся через отвір на авторучку, що знаходиться у витягнутій руці. По черзі закривайте ліве і праве око. При закритті якого ока авторучка стає не видна? Результат також запишіть.
3. Схрестіть руки на грудях ("поза Наполеона"). Кисть якої руки виявилася зверху?Запишіть.
4. Зобразіть "бурхливі оплески". Долоня якої руки у вас зверху Запишіть.
     Підведемо підсумки, з огляду на те, що результат "ЛЛЛЛ" відповідає художньому типові особистості, а "ПППП" — типові мислителя.
     Особливість людського організму така, що права півкуля мозку керує лівими частинами тіла, а ліва півкуля мозку керує правими частинами тіла. Це пов’язано з функціональною асиметрією мозку людини: у "художників більш розвинуті права півкуля і переважає образне мислення, у "мислителів" — відповідно ліва півкуля і логічне мислення). Який же тип мислення переважає в учнів вашого класу? Підніміть руки в кого результат "ЛЛЛЛ". Ви – „художники”. Підніміть руки в кого результат "ПППП". Ви – „мислителі”.
     Отже, у вашому колективі трохи "художників", трохи "мислителів", але більшість учнів — розвинуті особистості, яким властиве як логічне, так і образне мислення. От і познайомилися: ви — с собою, а я — з вами.

Можна переходити до пізнання зовнішнього світу.
ІІІ. Актуалізація опорних знань

Ми з вами вивчили сили природи. Як ви гадаєте, чи все ми знаємо про дію сили?

Чи хотіли б ви самостійно провести дослідження?
На уроці ви познайомитеся з одним із методів пізнання світу — методом дослідження.
З чого ж складається дослідження?

• Об'єкт досліду.
• Спостереження.
• Гіпотеза.
• Експеримент.
• Висновки
• Теорія.

Якщо ви хочете дізнатися, що бу­де об'єктом нашого дослідження, пригадайте деякі поняття з попередньої теми.
Дайте відповіді на запитання, запишіть ці відповіді на «Робочих аркушах»
З кожної відповіді візьміть ту літеру, номер якої вказаний у дужках біля питання. З цих літер складіть слово.

1. Як називається пристрій для вимірювання сили? (Узяти другу літеру.)
2. Яка сила перешкоджає руху? (Узяти першу або четверту літеру.)
3. Величини бувають векторні та… (Узяти першу та другу літери)

Тепер із цих літер складіть слово. Отже, ви відгадали слово: «тиск».
ІV. Вивчення нового матеріалу
Тиск — це нова фізична величина, яку ми сьо­годні вивчатимемо, та будемо досліджувати від яких уже знайомих величин він залежить. Запишіть тему уроку «Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску»
1.Спостереження
Чи знайоме вам слово тиск? (Учні згадують, де зустрічали це слово.)
Що ви скажете про сліди на розі­грітому асфальті? (Відповіді учнів).
Яка приємна зимова прогулянка на лижах! Однак варто увійти в сніг без них, як ноги будуть глибоко провалюватися під час кожного кроку, іти буде важко, і задоволення буде зіпсовано. Вага лижника приблизно дорівнює вазі «пішохода». Тому сили, з якими хлопчики тиснуть на сніг, будемо вважати рівними. Але помітьте: вони діють не на одну точку, а «розподіляються» по деяких площах. У лижника — по площі торкання снігу й лиж, а в пішохода — снігу й підошов. Зрозуміло, що S_лиж>S_під. Тому й результат дії лижника на сніг проявляється меншою мірою.
2. Висування гіпотези

1. Тиск — це фізична величина.
2. Тиск залежить від модуля сили тиску та площі поверхні тіла, на яку ця сила діє.

     Але, може, цих спостережень не досить, щоб зробити остаточні висновки? Тому наступний крок — експеримент.

1. Візьміть у руки олівці і натисніть пальцем на основу олівця, а потім на загострений грифель.

- Чи однаковою є сила дії на олівець в першому і другому випадках? (Так.)

- А результат дії сили? (Ні, у другому випадку дія сили більша)

- Чим відрізнялися ці дві дії? (Прикладалися до різної площі)

2. Спробуйте натиснути на стіл долонею.

• Чи вдалося вам побачити дію сили (зміну швидкості чи деформацію)?

А тепер візьміть кнопку і прикладіть таку ж саму дію.

• Чи побачимо тепер результат дії сили? В якому вигляді? (Так, це деформація)
• Чим відрізнялися ці дві дії? (прикладалися до різної площі)

3.Експеримент
І. А) Проведемо дослід: гострим кінцем цвяха на­тисніть на пластилін так, щоб з'явилося за­глиблення. Тепер головкою цвяха натисніть на пластилін приблизно з тим самим зусил­лям. Порівняйте отримані заглиблення.
Проведіть додатковий дослід: покладіть на пластилін монету й гострим кінцем цвяха натисніть на монету, докладаючи більше зу­силля. Чому виїмка не така глибока, як у пер­шому випадку? Б) Зробіть висновок про те, як створений тиск за­лежить від тієї площі, на яку ви дієте. Закінчіть фразу: «При збільшенні площі опори тиск...»
ІІ. А) Проведемо дослід: у нас є столик на цвяхах.
Поставим його на пісок, але не заглиблюй­те, а тримайте з боків, щоб він не падав. Поставте на столик один тягарець вагою 1 Н (тримайте столик, щоб він не впав).Через 3-5 с поставте зверху ще один вантаж, потім ще один. Спостерігайте за заглибленням цвяха в пісок.
Б) Зробіть висновок про те, як залежить тиск цвяха на пластилін від ваги тягарця. Закінчіть фразу: «При збільшенні сили тиск...»
4.Висновки
Результат дії сили залежить  від її модуля і від площі тієї поверхні, перпендикулярно до якої вона діє.

Тиском p називають відношення модуля сили тиску F до  площі S поверхні тіла на яку ця сила діє.


З визначення тиску випливає, що змінити тиск можна двома способами: змінивши силу тиску або змінивши площу, на яку діє ця сила.
Одиницею тиску є 1 паскаль.

1 паскаль — це тиск, за якого на площу, що дорівнює 1 м², діє сила тиску, що дорівнює 1 Н.

З’ясуємо основну та похідні одиниці вимірювання тиску
10³ Па, 10^-3 Па,  10⁶ Па

Способи збільшення й 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 4·10⁵Па. 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 можна обговорити питання: у яких випадках тиск необхідно збільшувати і як це роблять? Коли тиск слід зменшувати і як у цьому випадку треба чинити?
Фізкультхвилинка
      Я задаватиму вам запитання про тиск, а ви замість слів «більше» і «менше» піді­йматимете долоню руки вгору або опускатимете вниз, а за інших варіантів — хитатимете головою.

1. Якщо площу опори збільшити, тиск буде...  (Пальці вниз.)
2. Якщо силу тиску збільшити, тиск буде...  (Пальці вгору.)
3. Якщо швидкість тіла збільшити, його тиск на поверхню буде... (Ні, хитають головою.)
4. Якщо силу тиску зменшити, тиск буде...  (Пальці вниз.)

1. Якщо площу опори зменшити, тиск буде...  (Пальці вгору.)

5. Якщо масу тіла збільшити, його тиск на опо­ру буде...  (Пальці вгору.)
6. Якщо температуру тіла збільшити, його тиск на опору буде...  ( Ні, хитають головою.)

V. Закріплення вивченого матеріалу
Навчаємося розв’язувати задачі
1. Який тиск чинить ковзаняр масою 60 кг на лід, якщо ширина леза ковзана 4 мм, а довжина леза, що стикається з льодом, 30 см?

2. Площа дна каструлі дорівнює 1500 см². Обчисліть, на скільки збільшиться тиск каструлі на стіл, якщо у неї налити 3л води?

Тиск у побуті та в техніці
Залежність тиску від сили і площі, на яку вона діє, враховують у побуті та в техніці:
1. Ножі, ножиці, шила, леза рубанків, зубила повинні бути гострими, щоб їх тиск під час роботи був якомога більшим.
2. Великовагові автомобілі мають багато шин, щоб зменшити їх тиск на поверхню.
3. Машини великої маси, які використовують на ґрунтових дорогах, в умовах бездоріжжя рухаються на гусеницях.
4. По глибокому снігу легко рухатися на лижах.
Можна назвати багато інших прикладів збільшення, або зменшення тиску в побуті та в техніці залежно від потреби.
Дайте відповіді на запитання тесту «Поради від знавця фізики»
1. Не зовсім сумлінна учениця, бажаючи визна­чити свій тиск на стілець, ділила площу по­верхні стільця на свою вагу. Твоя порада:
а) продовжуй далі;
б) діли вагу на площу;
в) не знущайся зі стільця.
2. Порадь своїм однокласникам, у яких одини­цях вони мають вимірювати тиск.
а) У ньютонах;

б) у Паскаля;
в) у кілограмах.
3. Порадь, як можна змінювати тиск.
а) Змащувати поверхню мастилом;
б) змінювати силу й площу поверхні тіла;
в) змінювати колір тіла.
4. Учениця першого класу хотіла залишити ще глибший слід на вогкому піску. Що ти їй по­радиш?
а) Надіти лижі;
б) взути туфлі на підборах;
в) не займатися дурницями.
5. Дай пораду рятівникам, які намагаються витягти з ополонки потопельника, а навкруги —тонка крига.
а) Швидко бігти до нього;
б) повзти на животі;
в) йти повільно.
Відомості з уроку ОБЖ „Безпека на льоду. Допомога потерпілому ”
Наведіть приклади, коли, зменшуючи тиск, можна зберегти життя людини.
(Відповіді учнів).
Тому, хто провалився під лід, дуже важко вибратися з ополонки, адже лід кришиться під вагою тіла. Щоб запобігти цьому, треба широко розвести руки в сторони, розпластавшись на льоду, і перекотитися на спину, щоб витягти ноги. Чим більше ти розпластаєшся на льоду, тим менше тиснутимеш на нього. Вибравшись з ополонки, не можна ставати на ноги, а слід перекотитися чи переповзти на безпечне місце, пам'ятаючи, що вага тіла стала більшою через мокрий одяг. Допомогти тому, хто провалився під лід, можна, якщо з безпечного місця подати потерпілому довгу жердину, гілку, кинути мотузку, зв'язані паски, шарфи. Підбиратися до потерпілого найкраще, прив'язавшись мотузкою, лігши на лижі або дошку і обережно просуваючись до ополонки.

VІ. Рефлексія
Скажіть будь-ласка, що саме ми з вами робили сьогодні на уроці?
- На сьогоднішньому уроці ми ще раз переконалися в тому, що фізичні теорії є надійним знаряддям у розкритті таємниць природи, законів природничих та економічних процесів.

- Прочитайте фразу, написану на дошці: «Забути не можна пам’ятати!»
- Від того, у якому місці ви поставите кому, матимете два варіанти: «Забути, не можна пам’ятати!» або «Забути не можна, пам’ятати!»
- На якому варіанті ви зупинитесь?
- Чи потрібні вам знання з фізики в майбутньому?
VІІ. Домашнє завдання
1. Опрацювати §22.

2. Провести спостереження вдома й записати приклади, які ілюструють способи зменшення  та збільшення тиску.
3. Заповнити картку „Мої фізичні величини ”.

Список використаних джерел

https://disted.edu.vn.ua/courses/learn/3379

http://osvita.ua/school/lessons_summary/physics/33965/

https://www.miyklas.com.ua/p/fzika/7-klas/tisk-tverdikh-til-ridin-i-gaziv-16558/tisk-tverdikh-til-na-poverkhniu-sila-tisku-16559/re-47ad3ee8-b19b-4f81-960f-21a0fe8751da

https://dist-fiz.blogspot.com/p/43_39.html