10 класс_физика_Закон ПАскаля, Атмосферное давление_поурочный план

Раздел долгосрочного плана: Гидростатика

Школа:

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 10

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока

Сообщающиеся сосуды. Закон Паскаля. Опыт Торричелли. Атмосферное давление 

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на

учебную программу)

10.1.3.2.Описывать закон Паскаля и его применение

10.1.3.3.Объяснять термин «гидростатическое давление»

Цели урока

Повторить закон Паскаля, объяснить на основе закона Паскаля опыт Торричелли, рассмотреть принципы действия гидравлического пресса и гидравлического насоса, ввести понятия «атмосферное давление» и «гидростатическое давление».

Критерии оценивания

Критерии для ФО:

ü    знают формулировку закона Паскаля;

ü    могут привести примеры применения закона Паскаля;

ü    описывают опыт Торричелли и знают выводы, сделанные на основе опыта;

ü    знают единицы измерения атмосферного давления и умеют устанавливать связь между атмосферным

давлением, измеренным в мм.рт.столба и Па;

ü    знают понятие гидростатического давления, умеют рассчитывать гидростатическое давление;

ü    могут объяснить явления, обусловленные гидростатическим давлением.

Языковые цели

Учащиеся должны знать определения: «давление», «гидростатическое давление», «атмосферное давление», формулировку закона Паскаля; описывать опыт Торричелли

Привитие ценностей

Привитие ценности «сотрудничество» осуществляется посредством организации деятельности учащихся в группе, создания условий для взаимообучения, «уважение» -через организацию

дифференцированного обучения, «труд и творчество»- через создание условий для самостоятельного

 приобретения знаний, «открытость»-учащиеся высказывают свои предположения, гипотезы, зная,

 что любые их мнения и рассуждения будут выслушаны.

Межпредметные связи

На данном уроке можно сделать акцент на исторические факты по изучению атмосферного давления, показать как атмосферное давление связано с погодой (география), при рассмотрении опыта

Герике с магдебургскими полушариями сказать, чтомагдебургские полушария имеются у каждого человека: головки бедренных костей удерживаются в таком суставе атмосферным давлением (биология).

Предварительные

знания

Понимают термин «давление», рассчитывают давление по формуле: давление =сила/площадь,  формула  для определения давления, оказываемого жидкостью на дно и стенки сосуда

Ход урока

Этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

(5 минут)

На данном этапе урока необходимо повторить с учащимися знания, полученные в курсе физики 7 класса: понятие давления, Закон Паскаля, формулу расчета давления, оказываемого столбом жидкости на дно и стенки сосуда

I.Учащимся предлагается набор сообщающихся сосудов:

1.Сообщающиеся сосуды различной формы в которые налита одинаковая жидкость

2. Сообщающиеся сосуды одинаковой формы в которые налита разная жидкость.

3.Сообщающиеся сосуды в разные колено которых налита разная жидкость

Задание классу.Посмотрите, пожалуйста, на предложенный набор сообщающихся сосудов и ответьте на вопросы:

1.Почему жидкость оказывает давление на дно сосуда?

2.От каких физических величин зависит давление столба жидкости в сообщающихся сосудах и почему?

В результате беседы с учащимися делается вывод:

Давление, оказываемо жидкостью на дно и стенки сосуда НИКОИМ ОБРАЗОМ НЕ ЗАВИСИТ ОТ ФОРМЫ СОСУДА, А ЗАВИСИТ ТОЛЬКО ОТ РОДА ЖИДКОСТИ (ПЛОТНОСТИ) И ВЫСОТЫ СТОЛБА ЖИДКОСТИ.

Формулируется цель урока: Рассмотреть примеры проявления закона Паскаля (опыт Торричелли, принцип действия гидравлического насоса и пресса), ввести понятие гидростатического и атмосферного давления.

Набор

сообщающихся

сосудов, сосуды с водой окрашенной марганцовкой

и маслом

Середина урока

27минут

Изучение нового материала, гидростатический парадокс, беседа (5 минут)

II.Вводится понятие гидростатического давления.Давление в жидкости, создаваемое силой тяжести, называется гидростатическим давлением. Илидавление, обусловленное весом столба жидкости, называется гидростатическим давлением.

III. Для реализации принципа дифференцированного обучения и развития исследовательских навыков учащиеся, объединяются в разноуровневые группы.

(Самостоятельная работа в группах 7 минут  по 3 минуты каждой группе + обобщение учителя по презентации  по 2 минуты после каждой группы).

1.Группа (учащиеся с экзистенциальным, визуально-пространственным и межличностным типом интеллекта).Приложение 1

I.Опыт Э.Торричелли

1. В своем опыте Торричелли использовал запаянная с одного конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Ее наполнили ртутью и, закрыв пальцем (чтобы ртуть не вылилась раньше времени), перевернув, опустили в широкую чашу со ртутью. После того как трубку открыли, часть ртути из нее вылилась и в ее верхней части образовалось безвоздушное пространство. Почему не вся ртуть вылилась из трубки? 

2. Высота столба ртути, не вылившейся из трубки оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать ее от уровня ртути в чаше). Сделайте вывод на основе полученного результата?

3.Будет ли зависеть высота столба ртути от температуры воздуха или от географических параметров?

4. Предложите способ изготовления простейшего прибора для измерения атмосферного давления.

Вывод, на котором необходимо сконцентрировать внимание учащихся:

Примером поверхностных сил, для которых выполняется закон Паскаля, является сила атмосферного давления.

Атмосферное давление – это давление, которое оказывает воздух атмосферы на все тела; оно равно силе тяжести, действующей на столб воздуха с единичной площадью основания.

Опыт Торричеллипродемонстрировал наличие атмосферного давления и впервые позволил его измерить. Этот опыт был описан в 1644 году.

Давление атмосферы, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С, принято называть нормальным атмосферным давлением.

Чтобы рассчитать это давление в паскалях, воспользуемся формулой гидростатического давления:

p = ρgh

Подставляя в эту формулу значения ρ = 13595,1 кг/м³(плотность ртути при 0 °С), g = 9,80665 м/с₂(ускорение свободного падения) и h = 760 мм = 0,76 м (высота столба ртути, соответствующая нормальному атмосферному давлению), получим следующую величину:

p = 101 325 Па.

Это и есть нормальное атмосферное давление.

Атмосферное давление, близкое к нормальному, наблюдается обычно в местностях, находящихся на уровне моря. С увеличением высоты над уровнем моря (например, в горах) давление уменьшается.

II.Группа 2 (учащиеся логико-математическим, лингвистическим и межличностным типом  интеллекта).Приложение2

Изучите принцип действия гидравлического пресса и ответьте на вопросы:

1.Какую машину называют гидравлическим прессом?

2.Как устроен гидравлический пресс?

3.На основе закона Паскаля объясните, почему гидравлический пресс дает выигрыш в силе?

4. Расскажите принцип действия гидравлического домкрата и гидравлического тормоза

Основные выводы:

– Гидравлическая машина — машина, действие которой основано на законе Паскаля.

– Гидравлический пресс –это гидравлическая машина, служащая для прессования.

– Гидравлический пресс дает выигрыш в силе во столько раз, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого поршня.

-Устройство гидравлического пресса основано на законе Паскаля      

     Два сообщающихся сосуда наполнены однородной жидкостью и закрыты двумя поршнями, площади которых S1 и S2 (S2 > S1). По закону Паскаля имеем равенство давлений в обоих цилиндрах: p₁=p_{2 ,} на основе понятия давления делается вывод о том, чтосила F₂ во столько раз больше силы F1 , во

сколько раз площадь большего поршня больше площади малого поршня.

III группа- учащиеся, не включенные в первую и вторую группы.Приложение 3

Изучите принцип действия поршневого жидкостного насоса и ответьте на вопросы:

1.Как устроен поршневой жидкостный насос?

2.Принцип действия поршневого жидкостного насоса

3.Принцип действия водопровода

Вывод:

Действие поршневых жидкостных насосов основано на том, что под действием атмосферного давления вода в трубке поднимается за поршнем.

Приложение1,

Приложение2,

Приложение3,

Приложение4-

раздаточный

материалдля всех

 учащихся

 дается учащимся

 в конце урока.

Презентация, прибор для демонстрации

гидростатического парадокса, модели гидравлического пресса

и гидравлического насоса.

10 минут

Применение полученных знаний, решение качественных и экспериментальных задач.

1) Погрузите стакан в воду, переверните его под водой вверх дном и затем медленно вытаскивайте из воды. Почему, пока края стакана находятся под водой, вода остается в стакане (не выливается)?

2) Наполните стакан водой, закройте листом бумаги и, поддерживая лист рукой, быстро переверните стакан вверх дном. Если теперь отнять руку от бумаги, то вода из стакана не выльется. Бумага останется как бы приклеенной к краям стакана.

Почему?

3)Почему давление атмосферы нельзя рассчитать так же, как рассчитывают давление жидкости на дно сосуда?

4) В 1648 г.  Блез Паскальпродемонстрировал следующий опыт.Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа, влил в эту трубку кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула.Объясните, почему?

5)В 1654 г. Герике, произвел знаменитый опыт с «магдебургскими полушариями». На демонстрации опыта присутствовали император Фердинанд III и члены Регенсбургского рейхстага. В их присутствии, когда из полости между двумя сложенными вместе металлическими полушариями выкачали воздух, их не смогли разъединить несколько пар лошадей. Объясните, почему?

6) Приведите примеры, проявления атмосферного давления в живой природе

Презентация, видео

Конец урока

(3 минуты)

В конце урока учащиеся проводят рефлексию:

- что я узнал сегодня на уроке?

Учащиеся по очереди, не повторяясь, дополняя предыдущего ученика говорят,

Сегодня на уроке я узнал, что……

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники

 безопасности

Дифференциация  выражена в подборе заданий и  подборе учебного материала и ресурсов с учетом индивидуальных способностей учащихся (Теория множественного интеллекта по Гарднеру).

Дифференциация использована при изучении нового материала с учетом рационального использования времени.

Оценивание того, чему учащиеся научились во время урока будет на основе презентации учащимися результатов самостоятельной работы, решения экспериментальных задач, беседы и рефлексии учащихся

Выполнение дифференцированных заданий способствует созданию

комфортных условий для учащихся. Соблюдение техники безопасности

 при передвижении учащихся по классу во время групповой

 работы и проведении демонстрации с водой со стеклянными

 стаканами и сообщающими сосудами.