Ламинарное и турбулентное течения жидкостей и газов. Поурочный план

Раздел долгосрочного плана

Школа:         

Дата:

ФИО учителя:         

Класс:   10

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока: Гидродинамика. Ламинарное и турбулентное течения жидкостей и газов.

Цели обучения, которые достигаются на данном  уроке

10.2.5.1- описывать ламинарное и турбулентное течения жидкостей и газов;

Задачи урока

Дать учащимся  сведения об элементах гидроаэродинамики, рассмотреть ламинарное и турбулентное течения жидкостей.

Языковые цели

Учащиеся могут обсуждать в малых группах, о ламинарном и турбулентном течении жидкостей и их использовании в различных областях.

Предметная лексика и

             терминология

Жидкость, ламинарное и турбулентное течения,Гидродинамика, уравнение неразрывности, уравнение Бернулли,подъёмная сила,   

статическое и динамическое давление, гидроаэромеханика,

Предварительные знания

Закон Паскаля; гидростатическое давление.Закон Архимеда.

Межпредметные  связи

Математика. Преобразования.

Критерии успеха

Учащийся достиг цели обучения, если…

описывать ламинарное и турбулентное течения жидкостей и газов;

знает использование ламинарного и турбулентного движения в природе и технике

Привитие ценностей

Расширение кругозора учащихся, развитие функциональной грамотности, ответственности и самостоятельности в своем обучении.

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

0-2 мин

I.Организационный момент (Психологический настрой, сообщение темы урока и целей)

Середина урока                         2– 20 мин

20 -25 мин

25 – 37 мин

II.Объяснение новой темы:                   (Слайд-1)

До сих пор мы рассматривали движение твердых тел. Знание законов сохранения дает нам возможность познакомиться с основными закономерностями движения жидкостей и газов, которое очень распространено в природе и технике:

1.Движется воздух в земной атмосфере;

2.Движется вода в океанах и морях, озерах, реках;

3.Движется кровь в кровеносных сосудах;

4.Движутся питательные соки в капиллярах растений;

5.Движутся вода, нефть, газ в трубопроводах.(Слайд-2)

Молекулы газа, двигаясь хаотически, почти или вообще не связаны между собой силами взаимодействия, поэтому они движутся свободно и в результате соударений стремятся во все стороны, заполняя весь предоставленный им объем, т.е. объем газа определяется объемом того сосуда, который газ занимает.

Как и газ, жидкость принимает форму того сосуда, в котором находится, но среднее расстояние между молекулами остается практически постоянным, поэтому объем жидкости практически не меняется.

Хотя свойства жидкостей и газов во многом отличаются, в ряде механических явлений их поведение описывается одинаковыми параметрами и идентичными уравнениями.

Поэтому гидроаэромеханика - раздел механики, изучающий движение жидкостей и газов, их взаимодействие с обтекаемыми ими твердыми телами, - использует единый подход к изучению жидкостей и газов.

(Слайд-3)

Гидродинамические характеристики потока.

Гидродинамическое давление. Скорость движения жидкости.   (Слайд-4)

Поток жидкости  это непрерывная масса частиц жидкости движущаяся в определенном направлении.                                                             (Слайд-5)

Расход потока Qобъем жидкости Vпротекающий за единицу времени t через поперечное сечение  S.

Q = V/t(Слайд-6)

Движение, при котором наблюдается правильное перемещение слоёв жидкости приблизительно параллельными струями, без перемешивания называется ламинарным движением (слоистым).

Если в ламинарный поток ввести подкрашенную струйку, то она сохраняется, не размываясь, на всей длине потока, так как частицы жидкости в ламинарном потоке не переходят из одного слоя в другой.

При увеличении скорости или поперечных размеров потока характер течения существенным образом изменяется. Возникает энергичное перемешивание жидкости. Такое течение называется турбулентным. При турбулентном течении скорость частиц в каждом данном месте всё время изменяется беспорядочным образом.(Слайд 7-8)

Видео-1 ламинарное  и турбулентное течение

Турбулентность в природе                                                       (Слайд 10-13)

III.Опыты с вращающейся жидкостью

Эксперимент с вращающейся жидкостью демонстрируют сложные пространственныедвижения, порой – очевидные, но необъяснимые, порой – невероятные, но поучительные. Почему чаинки собираются в центре стакана после того, как их раскрутили ложкой?

Проблемный вопрос обсуждения в группах

Объяснение этого явлениязаключается в следующем… Слои жидкости, находящиеся по соседству со стенками чашки,задерживаются благодаря трению, так что угловая скорость вращения… будет вблизи дна меньше,

чем вдали от него. Результатом этого явится круговое движение жидкости, которое возрастает дотех пор, пока под влиянием трения не станет стационарным. Чаинки сносятся в центр круговымдвижением, что и доказывает его существование».

IV.Закрепление пройденного материала: Решение задач

1.Определить режим движения нефти в трубопроводе диаметром d = 400 мм при скорости движения v = 0,13 м/с. Кинематическая вязкость нефти v = 0,3×10-4 м²/с, критерий Рейнольдса для нефти, определяющий переход от ламинарного движения к турбулентному Reкр = 2000…2300.

2.Нефть течет по трубопроводу со скоростью 0,8 м/с. Расход нефти составляет 2*10³ т/ч. Определите диаметр трубопровода.

3.Найдите скорость течения углекислого газа по трубе, если известно, что за время 30 мин через поперечное сечение трубы протекает масса газа 0,51 кг. Плотность газа 7,5 кг/м³. Диаметр трубы 2 см.

39 – 40 мин

Домашнее задание

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

Все учащиеся смогут формулировать понятия ламинарное и турбулентное течения жидкостей и газов;

Некоторые учащиеся,используя число Рейнольдса определяют тип течения.

•          Взаимопроверка

•          Самопроверка.

•          Устный опрос

Здоровьесберегающие технологии.

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?

             37-39 мин рефлексия

Анализ урока учащимися

Назовите, чем вы занимались на уроке?

Какие трудности ты испытывал на уроке?

Какие формы работы на уроке тебе нравятся больше всего?                            

                                Поставь баллы от 1 до 5:

Индивидуальная -                             

 Работа в парах -

По карточкам -                                      

Самостоятельная работа -

Работа в группах - 

Коллективная работа –

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?