Давление в природе и технике. 7-й класс

Тип урока: Урок закрепления новых знаний.

Подготовка к уроку.
На предыдущем уроке учащиеся получили задание измерить площадь подошвы обуви, в которой они ходят (тапочки, различные туфли, ботинки, коньки). Указание  по выполнению работы описано в учебнике на стр. 82(учебник А.В.Перышкин Физика 7 класс, изд-во Дрофа 2001 год) задание 6. Результаты своих измерений и вычислений учащиеся должны принести на урок.
Средства обучения: ПК, интерактивная доска, мультимедийный проектор, электронная презентация урока; индивидуальные карты учащихся.
Цели урока:
Образовательные : овладение знаниями по теме «Давление твердых тел», понимание зависимости давления от площади поверхности и силы давления, развитие  практических навыков определения силы, площади и давления, показ связи изучаемого материала с жизнью, а также учет давления в технике, быту и природе.
Развивающие : развитие способности правильно формулировать свои мысли в процессе обобщения полученных данных; развитие логического мышления и умения делать выводы; применение теоретических знаний для решения практических задач.
Воспитательные: развитие  культуры общения и культуры ответа на вопросы; повышение познавательной  активности учащихся; формирование добросовестного отношения к учебному труду, положительной мотивации к учению.

Ход урока.

1. Организация работы на уроке.
Проверка готовности класса к уроку, мотивация на работу.
У каждого ученика на столе находятся индивидуальные карты с заданиями, которые сегодня необходимо выполнить.

2. Целевая ориентация.
Физик видит то, что видят все: предметы и явления. Он, так же, как и все восхищается красотой и величием мира. Но кроме этого он видит еще и закономерности событий и явлений. Истинному физику свойственен дар понимания природы явлений. И мир становится во сто крат прекрасней, а эстетическое чувство человека развивается и насыщается новыми неповторимыми впечатлениями.
Вопрос «почему?» - главный вопрос в физике. Задавайте его почаще и не переставайте  удивляться! Ведь «познание начинается с удивления!» (Аристотель)
Сегодня мы будем совершенствовать свои знания языка природы – языка предметов и явлений. Цель нашего урока: рассмотреть различные случаи проявления давления в технике и природе.

3. Актуализация знаний.
(слайд 1)На прошлом уроке мы с вами познакомились с новой физической величиной – Давлением твердых тел
- Что характеризует давление?
- Как определяют давление тела на поверхность?
- От чего зависит давление тела на поверхность?
- В каких единицах измеряется давление?
- Посмотрите на экран и сформулируйте вопрос по картинке, предоставив право отвечать на него своему однокласснику.
(примерные варианты вопросов:
Почему на подушку приятнее класть голову, чем на наклонную деревянную дощечку?
Почему у рюкзака широкие лямки?
Какая обувь наиболее подходит для походов по разной местности? Почему?
Почему якорь имеет такую форму?
Почему летом на асфальте часто остаются следы женских каблучков?)

4. Основная часть
1)Постановка проблемы (слайд 2)

Вышел слон на лесную дорожку,
Наступил муравью он на ножку.
И вежливо очень сказал муравью:
«Можешь и ты наступить на мою»

Одинаковый ли результат получится в итоге?
(Ученики предлагают различные версии, идет обсуждение)
Что нужно знать, чтобы дать точный ответ на этот вопрос? (Необходимо знать массу слона и муравья и площадь поверхности их ног и лапок)
Масса слона очень велика (несколько тонн), а масса муравья очень мала(десятая часть грамма), и  при расчете давления необходимо перевести их массы в основную единицу измерения – килограмм. А площадь поверхности их ступней – в квадратные метры.

     2)Повторение перевода единиц «Найди пару»(слайд 3).
Один ученик у доски, остальные в индивидуальных  картах с последующей проверкой.

3) (слайд 4) Чтобы решить задачу, необходимо знать законы зависимости физических величин, т.е. формулы.
Выполнение задание «Форменный переполох» - составь основные формулы.
Учащиеся составляют всевозможные формулы из данных букв в индивидуальных картах. Один ученик у доски.
4) (слайд 5)Теперь можно уже и рассчитать результат этой встречи.
По вариантам учащиеся решают задачи на местах (1 вариант – рассчитывает давление слона, 2 вариант – давление муравья)
Задача второго варианта решается на доске, т.к.  в ней более сложный расчет.
Сравниваем результат – делаем вывод.
По ходу обсуждения дополнительный материал о слонах и муравьях:

О тяжеловесной манере двигаться мы говорим «слоновья поступь», даже не подозревая, что слоны – отличные ходоки и бегуны. Они с легкостью взбираются по скалистым склонам и не боятся болотных топей. Все это благодаря своеобразному строению ступни.
Слоны ходят, как балерины на пуантах, касаясь  земли только кончиками пальцев. На подошве под кожей у них имеется особая желеобразная прослойка, укрепленная эластичными волокнами. Эта жировая подушка поддерживает кости стопы и делает поступь тяжеловеса практически бесшумной. Когда слон опирается на ногу, пружинящая масса принимает на себя вес тела и расширяется. Это же помогает слону передвигаться по болотам: когда животное вытягивает ногу из трясины, конечность напоминает чуть суженный книзу конус, когда ступает – подошва расплющивается под тяжестью тела, создавая необходимую площадь опоры.
По разным источникам, количество муравьев на Земле составляет
от 1 квадриллиона до 2,3 млн * 6,7 млрд = 15,41 квадриллионов (по 2,3 млн муравьев на человека)
Масса муравья составляет от 0,01мг до 1,1 г .Соответственно, можно предположить, что средняя масса муравья порядка 0,5 г.
Считаем, получаем, что масса муравьев на Земле, в зависимости от точного количества составляет от 500 млн до 15, 41 млрд тонн.
Муравьи поднимают в 100 раз больше собственного веса.

5) (слайд 6) Обсуждение вопроса « Правда ли, что женщина создает давление на почву больше, чем слон?»
Решаем задачу про шпильку.
Заметьте, давление, оказываемое женщиной на шпильке  в 10 раз больше давления слона. 
(Кстати, это можно использовать в качестве средства защиты!)

6) (слайд 7) Женщина вещество утонченное, а тем более принцесса!
Устно разбираем вопрос о принцессе на горошине.

7) (слайд 8) Однажды 7 «Б» собрался в поход, собрался по всем законам физики и взял с собой….
(обсуждение сбора в поход: подбор одежды, обуви, правила сборки рюкзака, подготовка лыж и коньков и т.д.)
Долго ли коротко ли, но дошли они до дивного озера, покрытого льдом! И так им захотелось присоединиться к компании веселых пингвинов, но вот проблема: не знают толщину льда! Но знают, что лед выдерживает давление 40 кПа.
Посчитайте, кто без страха может отправиться на лед?
Учащиеся, используя домашние измерения площади поверхности своей обуви, рассчитывают давление, которое они оказывают на поверхность.
А кто не сможет, но кому очень хочется порезвиться вместе с пингвинами, что должны сделать?
Обсуждение способов уменьшения давления.

8) (слайд 9) 7 «б» никогда никого не оставляет в беде! И если что случиться, они тут же придут на помощь!
Обсуждение правил спасения человека, провалившегося под лед.
Составление памятки «Осторожно, лед!»
Физминутка 
1. Как изменилось ваше давление при вставании?
2. Увеличьте давление на пол в 2 раза!
3. А теперь еще больше!
4. Покажите, как должен держать руки пострадавший?
5. Покажите, как должен ползти к нему спасатель?

9)(слайд 10)  Отдохнули, теперь с новыми силами составляем хит-парад!
Определите давление (в кПа), которое оказывают тела в следующих ситуациях и расставьте эти значения в порядке убывания.
Решение задач на местах по вариантам (6 вариантов), на доске выписываются ответы и расставляются места.
По ходу решения задач приводим  интересные факты о башнях:
Эйфелева башня   
Башня воздвигнута на Марсовом поле напротив Йенского  моста через реку Сену. Высота вместе с новой антенной составляет 324 метра (2000 год). Строительные работы в течение двух с небольшим лет — с 28 января 1887 г. по 31 марта 1889 г. — выполняли 300 рабочих. Рекордным срокам возведения способствовали чертежи чрезвычайно высокого качества с указанием точных размеров более 12 000 металлических деталей, для сборки которых использовали 2,5 млн заклёпок. Первоначальный договор с Эйфелем был о демонтаже башни через 20 лет после постройки. Сооружение имело потрясающий и незамедлительный успех. За шесть месяцев работы выставки посмотреть «железную леди» пришли более 2 млн. посетителей. К концу года удалось возместить три четверти всех затрат на строительство. Известно, что в 1887 году 300 писателей и художников (среди них Александр Дюма-сын, Ги де Мопассан и композитор Шарль Гуно) направили протест в адрес муниципалитета, характеризуя конструкцию как «бесполезную и чудовищную», как «смехотворную башню, доминирующую над Парижем, как гигантская фабричная дымовая труба», добавляя:

• Высота — 540 м (первоначально высота башни была 533 м, но затем был достроен флагшток).
• Высота бетонной части — 385 м.
• Глубина фундамента не превышает 4,6 м.
• Масса башни вместе с фундаментом — 51 400 т.
• Коническое основание сооружения опирается на 10 опор; средний диаметр между опорами-ногами — 65 м.
• Кольцевые сечения ствола башни обжаты 149 канатами.
• Максимальное теоретическое отклонение вершины башни при максимальных расчетных скоростях ветра — 12 м.

       10) (слайд 11)  Повторяем применение способов увеличения и уменьшения давления в быту,       технике и природе.
Задание: расставить картинки по группам (уменьшение и увеличение давления)
Работа на местах и у доски. Еще раз повторяем, как зависит давление от площади опоры и силы давления.

5. Закрепление.
Шуточный тест «Советы от знатока физики»
Учащиеся работают на местах, один у доски.

6. Подведение итогов урока. Домашнее задание

• § 34
• Решить задачу о принцессе на горошине (необходима миллиметровая бумага!!!)
• Подобрать интересный материал о давлении в природе, животном мире, в жизни.

Приложение 1.  Презентация урока.
Приложение 2. Индивидуальная карта учащегося.