Раздел долгосрочного плана:

Раздел Механика жидкостей и газов

Школа: 

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 10 (е-м)

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока

Течение вязкой жидкости. Формула Стокса. Обтекание тел. Решение задач.

Тип урока

Изучение нового материала

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)

10.2.5.3 -применять формулу Торричелли при решении экспериментальных, расчетных и качественных задач;

Цели урока

Все должны:

• Знать соотношение между скоростью и давлением жидкости
• Использовать технические термины в контексте, наблюдая за потоком воды в суженной трубке, и объяснять, почему он ускоряется

Большинство должны:

• Вспомнить формулу для давления, оказываемого жидкостью р =ρgh.
• Анализировать, почему плотность жидкости важна для манометров и барометров?

Некоторые должны знать, что понятия вязкости и сжимаемости помогут объяснить введение несжимаемой, невязкой идеальной жидкости. Понятия линии потока, ламинарного и турбулентного потока помогут выяснить, когда мы можем и когда не можем применять эту модель

Критерии оценивания

Знать связь между скоростью и давлением жидкости;

Применяет связь между скоростью и давлением жидкости при решении задач и объяснения явлений

Знает уравнение Торричелли

Применяет уравнение Торричелли при решении задач и объяснения явлений

Языковые цели

Лексика и терминология, специфичная для предмета:

Скорость, давление, текучая среда, жидкость, идеальная жидкость, поток, расход/скорость потока, перепад давления, градиент давления, площадь поперечного сечения, объем, линия тока, турбулентность, вязкость, несжимаемый, ламинарная непрерывность, сила ускорения.

Уравнение Бернулли, формула Торричелли, уравнение непрерывности.

Полезные выражения для диалогов и письма:

вводится и используется простая физическая модель (идеальная жидкость), которая упрощает анализ, и важно изучить применимость этой модели (например, действительно ли жидкости несжимаемы? И когда можно будет пренебречь трением?). Динамика жидкости имеет отношение к широкому кругу научных и инженерных дисциплин, и ее трудно анализировать точно. Это дает много возможностей для рассмотрения сильных и слабых сторон используемых физических моделей. Поток жидкости также обеспечивает хорошую аналогию для анализа других видов потоков (например, поток зарядов в проводнике и тепловой поток).

Привитие ценностей

Образовательные ценности: достижение целей, поставленных на урок; использование критического мышления при решении задач способствует успешности;

Нравственные ценности: развитие коммуникативных навыков (уважительное отношение к мнению других, умение выслушать, понять; толерантность во взаимоотношениях);

Межпредметные связи

Уметь устанавливать связи между величинами, использовать действия над величинами (связь с математикой).

Понимать единство процессов в природе (разделы физики)

Навыки использования ИКТ

Работа с презентацией, интерактивной доской, поиск информации в интернете.

Предварительные знания

Кинематика  в 7 и 9 классах – определения кинематических переменных; уравнения движения; графическое представление движения и его интерпретация.

Динамика в 7 классе – масса, вес, плотность; инерция; скорость равномерного движения, равномерное и неравномерное ускорение.

Законы сохранения в 7 классе– закон сохранения энергии

Динамика в 9 классе – законы Ньютона; равнодействующая сила и применение F = ma

Теплофизика в 8 классе – давление в жидкости; закон Архимеда.

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

1 мин

5 мин

4 мин

5 мин

15 мин

12 мин

3 мин

Организационный момент.

W Новая информация

Закон Пуазёйля (иногда закон Гагена — Пуазёйля) — это физический закон так называемого течения Пуазёйля, то есть установившегося течения вязкой несжимаемойжидкости в тонкой цилиндрической трубке. Закон установлен эмпирически в 1839 году Г. Хагеном, а в 1840—1841 годы — независимо Ж. Л. Пуазёйлем. Теоретически объяснён Дж. Г. Стоксом в 1845 году.

При установившемся ламинарном движении вязкой несжимаемой жидкости сквозь цилиндрическую трубу круглого сечения секундный объёмный расход прямо пропорционален перепаду давления на единицу длины трубы и четвертой степени радиуса и обратно пропорционален коэффициенту вязкости жидкости.

 {\displaystyle Q={\frac {\pi R^{4}}{8\eta l}}(p_{1}-p_{2})={\frac {\pi d^{4}}{128\eta l}}\Delta p,}

где

·                     {\displaystyle p_{1}-p_{2}=\Delta p}ρ — перепад давления на концах капилляра, Па;

·                     {\displaystyle Q}Q — объёмный расход жидкости, м³/с;

·                     {\displaystyle R} R— радиус капилляра, м;

·                     {\displaystyle d}d — диаметр капилляра, м;

·                     {\displaystyle \eta }ղ — коэффициент динамической вязкости, Па·с;

·                     {\displaystyle l}l — длина капилляра, м.

Формула используется для определения вязкости жидкостей. Другим способом определения вязкости жидкости является метод, использующий закон Стокса.

Просмотр видео: Определение коэффициента вязкого трения по методу Стокса https://www.youtube.com/watch?v=1jfF-qc8LSA

(3мин31с)

G     Решение качественных задач в парах :

1.Стационарный поток жидкости, протекающей по трубе переменного сечения, давит с силой F на участок A между сечениями 1 и 2, который по третьему закону Ньютона давит с такой же силой в противоположном направлении. Следовательно, суммарная сила, действующая на жидкость со стороны этого участка, направлена против движения жидкости. Почему же жидкость в области 2 имеет большую скорость, чем в области 1?

2.Насосная станция города поддерживает в водопроводе на уровне первого этажа давление 5 атм. Определите (пренебрегая трением при течении жидкости) скорость струи воды, вытекающей из крана на первом, втором и третьем этажах, если краны каждого последующего этажа расположены на 4 м выше. На какой этаж вода по водопроводу уже не поднимется? [28,0; 27,3; 26,5 м/с. На двенадцатый этаж]

Корректировка

1. Решение примера решения задачи на доске:

1. Из отверстия в дне высокого сосуда вытекает вода. Сечение сосуда S₁, сечение струи S₂ (рис. 2). Найдите ускорение, с которым перемещается уровень воды в сосуде

Решение:

Будем считать жидкость несжимаемой. Тогда для каждого момента времени, согласно уравнению неразрывности струи, можно записать

S₁v₁ = S₂v₂, (1)
где v₁ - скорость воды в сосуде, v₂ - скорость воды в струе вблизи отверстия.
Возьмем производную по времени от (1)

,
где  - ускорение воды в сосуде,  - ускорение свободного падения, так на выходе из сосуда вода начинает свободно падать. Таким образом,

.

Ответ:  . 

2. Решение задачи с пояснением

W, G     Решение расчетных задач с корректировкой учителя:

1. В дне цилиндрического сосуда диаметром D = 0,5 м имеется круглое отверстие диаметром d = 1 см. Найти зависимость скорости понижения уровня воды в сосуде от высоты h этого уровня. Найти значение этой скорости для высоты h = 0,2 м.

2. На столе стоит сосуд с водой, в боковой поверхности
которого имеется малое отверстие, расположенное на расстоянии h₁, от дна сосуда и на расстоянии h₂ от уровня воды. Уровень воды в сосуде поддерживается постоянным. На каком
расстоянии l от сосуда ( по горизонтали) струя воды падает на стол в случае, если: а) h₁= 25 см, h₂=16см ; б) h₁ =16 см, h₂= 25 см?

3. В сосуд льется вода, причем за единицу времени наливается объем воды V₁= 0,2 л/с. Каким должен быть диаметр d  отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне h =8.3cм?

G   Рефлексия:  Какие затруднения при решении задач  у вас возникли и как вы их преодолели?

Презентация

Сборник задач по физике: Волькенштейн

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 может быть выражена в подборе заданий, в ожидаемом результате от конкретного ученика, в оказании индивидуальной поддержки учащемуся, в подборе учебного материала и ресурсов с учетом индивидуальных способностей учащихся (Теория множественного интеллекта по Гарднеру).

Дифференциация может быть использована на любом этапе урока с учетом рационального использования времени.

Используйте данный раздел для записи методов, которые Вы будете использовать для оценивания того, чему учащиеся научились во время урока.

Здоровьесберегающие технологии.

Используемые физминутки и активные виды деятельности.

Пункты, применяемые из Правил техникибезопасности на данном уроке.  

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки. 

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?