Цели урока:
- Продолжить формирование знаний о давлении и способах изменения давления; показать широкое использование законов физики на практике;
- Развитие интереса к предмету, познавательных способностей учащихся. Развитие общеучебных умений и навыков (развитие монологической речи, умения работать с дополнительной литературой, вести конспект и т.д.)
- Экологическое воспитание учащихся;
- Используя межпредметные связи с ОБЖ напомнить учащимся правила оказания первой медицинской помощи при резанных и колотых ранах;
- Ознакомить учащихся с применением законов физики в профессии архитектора и повара.
Слово учителя.
Сегодня продолжим изучать тему “Давление” и в ходе урока ответим на вопросы:
Как можно изменять давление?
Где можно использовать знания об изменении давления?
Задание: посмотрите видеофильм и скажите, от чего зависит действие силы?
Демонстрация видеофильма “Давление” (Оксфордская энциклопедия для детей).
Как можно определить давление? В каких единицах измеряется давление? Дать ответы на эти вопросы нам поможет стихотворение Г. Бородачевой “Давление”. (Ученица читает стихотворение и записывает на доске формулу и единицу измерения).
Давленье как определить?
Должны мы силу разделить
Спокойно, не спеша на площадь.
Во всем нужна в науке точность!Вниманье! Дальше продолжаем:
В Ньютонах силу выражаем.
В том совершенно нет секрета,
Что площадь здесь в квадратных метрах.Стихи учить мы не устали!
Ответ получится в Паскалях.
Вопросы: Что значит изменить давление? Какими способами можно изменить давление?
Способы изменения давления широко используются в природе, технике, в деятельности человека. С некоторыми примерами вы познакомитесь сегодня на уроке. Ваша задача не только слушать сообщения, но и вести конспект (краткую запись услышанного и увиденного).
Сейчас я расскажу о том, как учитываются законы физики при строительстве архитектурных сооружений. Вы познакомитесь с профессией архитектора.
Архитектурой, называют не только систему зданий и сооружений, организующих пространственную среду человека, а самое главное – искусство создать здания и сооружения по законам красоты. Слово “архитектор” в переводе с греческого означает “главный строитель”. Сама архитектура относится к той области деятельности человека, где прочен союз науки, техники, искусства.
Недаром основная задача архитектуры звучит как девиз: польза, прочность, красота.
В основе выбора архитектурной композиции лежат данные многих наук: надо учитывать назначение сооружения, его конструкцию, климат местности, особенности природных условий и т.д. Среди всех наук физика занимает важное место, которое особенно возросло в современной архитектуре и строительстве.
Прекрасной вертикальной иглой взметнулась к небу 533-метровая Останкинская башня в Москве (демонстрация фотографии башни). Ее фундамент необычный: башня опирается десятью железобетонными “ногами” в кольцевой фундамент с внешним диаметром 74 м, заложенный в грунт на глубину 4,65 м. Такое решение позволило сделать каждую из опор не только надежной, но и внешне легкой, даже элегантной, словно только для того и созданной, чтобы обрамлять высокие, гостеприимные арки. Первоначальный проект башни был на четырех “ногах”. Отсутствие должного внимания к зависимости давления от веса тела и площади могут подвести строителей.
Например, одно из самых красивых, величественных зданий Санкт-Петербурга – Исаакиевский собор – каждый год оседает на 1 мм (демонстрация фотографии). В 70-е годы прошлого века знаменитый музей был закрыт на реставрацию: проводилась работа по предупреждению оседания здания, укреплению его фундамента.
После рассказа учителя учащиеся отвечают на вопрос, какие законы физики используются при строительстве сооружений?
От величественной красоты зданий перейдем к делам житейским. Действуя с одинаковой силой, ученый с мировым именем Иннокентий в научных целях сначала зажал свой нос плоскогубцами, а потом клещами. В каком случае давление на нос ученого было сильнее?
Антон Герасимов такие опыты на себе не проводил, но действие этих инструментов изучил. Послушаем его сообщение о работе клещей, ножниц, плоскогубцев. (Ученик рассказывает и демонстрирует устройство и действие инструментов). Учащиеся отвечают на вопрос. Ответ на вопрос: плоскогубцы ради науки нос еще может выдержать, а клещи уже нет.
Давление требует внимательного к нему отношения. Слушаем следующее сообщение “Учет давления в строительстве домов и плотин” и не забываем записывать основное, главное в сообщении в свою тетрадь.
Сообщение учащегося (тезисы). Во всем мире строят высокие дома. Совершенно очевидно, что они оказывают на давлении грунт. Породы под зданиями, как правило, не монолитны, они пронизаны трещинами, пустотами, тоннелями коммуникаций. Эта сложная структура просаживается под давлением сверху.
Плотины на горных реках иногда достигают большой высоты – 200 м. Сила давления воды на дно водохранилища достигает 4 · 1011Н. Кроме того, сама плотина выполнена из бетона и ее вес примерно равен 32 · 106 Н.. Такая сила создает огромное давление на породы под водохранилищем. В породах под плотиной такое давление создает зоны повышенного напряжения, возникают подвижки, растрескивания. Теряется устойчивость пород и увеличивается опасность оползней и землетрясений. Специалистами давно замечено, что сейсмичность в зоне высотных плотин резко возрастает.
А сейчас проведем физкультминутку. При выполнении упражнений вы должны определить, как изменяется давлении. Если увеличивается, ставим на талию левую руку (знак >), уменьшается правую руку (знак <). Будьте внимательны!
- Встаньте на одну ногу.
- На обе ноги.
- Встаньте на цыпочки.
- На обе ноги.
- Возьмите в руку любой предмет.
- Положите предмет на место.
Учащиеся выполняют упражнение, а учитель контролирует и выясняет, насколько учащиеся усвоили способы изменения давления.
Вопрос учащимся: А как можно было еще изменить давление? (сесть на пол, лечь)
Способы изменения давления учитываются в сельском хозяйстве.
Сообщение учащегося “Учет способов изменения давления в сельском хозяйстве”. Тезис: Тракторы снабжены гусеницами, у комбайнов широкие колеса. У сельскохозяйственной техники увеличивают площадь опоры, а, следовательно, уменьшают давление. При работе машин происходит загрязнение и разрушение почвы, почва прессуется. Меры борьбы с этими явлениями.
Способы изменения давления учитываются в деятельности человека. Ребята из нашего турклуба “Омега” приготовили для вас видеовопросы. Посмотрите фильм и ответьте на вопросы. Демонстрация фильма.
Вопросы: Какому ученику идти по снегу легче (один идет на лыжах, другой в ботинках)? Почему лямки у рюкзаков делают широкими? Как надо правильно складывать вещи в рюкзак, чтобы не ощущать боль в спине? Для чего палаточные колышки делают острыми?
А сейчас рассмотрим способы изменения давления в природе.
Сообщение ученицы (тезисы): Действуя малой силой на маленькую площадь поверхности можно создать большое давление (оса, пчела, комар, шипы розы). У хищников (крокодил, тигр, акула) есть клыки, позволяющие им небольшим усилием создавать большое давление на тело жертвы. Удав, обвивается вокруг тела жертвы, напрягает мышцы (т.е. увеличивает силу) и создает большое давление на нее. Птицы имеют клювы, когти. Во время рассказа ученица демонстрирует фотографии животных, птиц, растений.
Обратите внимание на эти фотографии. На фотографиях различные блюда. Красиво? А кто создает эту красоту? Давайте поговорим о кулинарном искусстве и питании. Питание является одним из важнейших факторов воздействия внешней среды на организм человека. Оно оказывает большое влияние на его жизнедеятельность и работоспособность. Кулинар, повар это нужные профессии? А вот как на этот вопрос ответила заведующая нашей школьной столовой. Демонстрация видеоинтервью заведующей столовой.
Ребята, скажите, пожалуйста, а как учитывает способы изменения давления в своей работе повар? (пользуется приборами с малой площадью: ножи, яйцерезка, картофелерезка, терки и т.д.)
Каждый из вас неоднократно использовал в своей работе ножницы. Как правильно подавать ножницы: тупым концом или острым? При работе с режущими приборами можно получить травму. Каждый человек должен уметь при этом оказывать первую помощь.
Учащиеся слушают сообщение ученицы и смотрят видеофрагмент “ Оказание первой помощи при колотых и резаных ранах”.
Давайте проверим, как вы усвоили тему.
Вопросы.
- В какой обуви удобнее отправляться в поход: на высоком узком каблуке или широком низком. (Демонстрируется рисунок).
- Когда больше вязнут ноги человека при переходе по болоту, когда он стоит или когда делает шаг? Почему?
- Настил из хвороста (гать) облегчает переход по болоту? Почему?
- Природа Якутии завораживает во все времена года. Одним из самых красивых животных Якутии является олень с его могучими ветвистыми рогами. (Демонстрация фотографий). Почему олень может сравнительно легко бегать по снегу?
- Почему острым ножом легче резать хлеб?
- Зачем у лопаты верхний край, на который надавливают ногой, изогнут?
- Для чего шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых?
- Для чего увеличивают площадь опоры нижней части фундамента?
- Что сулит более острые ощущения: катание по тонкому льду на коньках или на лыжах? (Коньки обещают больше. Давление коньков на лед сильней лыжного. Продавишь тонкий лед, булькнешься и получишь море острых ощущений).
- Если при неизменной площади силу увеличить в 2 раза, то давление…
- Если при неизменной силе площадь уменьшить в 3 раза, то давление…
- Почему стальным ножиком Вовочка сумел наточить карандаш, а стальным шариком из подшипника не смог? (Вовочка не смог наточить карандаш стальным шариком по причине их общей тупости. Площадь соприкосновения острия ножа с карандашом достаточно мала, чтобы обеспечить давление, против которого карандаш не может устоять, а круглый шарик, которым Вовочка пытался наточить карандаш такого давления обеспечить не в силах).
- Назовите способы изменения давления. Где используют знания о способах изменения давления?
Для закрепления знаний разгадайте логически шутки Г. Бородачевой.
Нашла коса на твердый камень,
Не вынуть камень тот руками.
Но камень вынуть очень просто,
Если предмет применим?.. (острый).
Вбивал однажды гвоздик папка,
Приставил к стенке его шляпкой.
Наш папка разбивался в доску.
А гвоздик не вбивался в доску!
В чем папка допустил ошибку?
– Большой была опора шибко!
– И очень малое?.. (давленье)
Собрался Коля на охоту,
А утки жили на болоте.
До уток не добраться скоро,
Коль нет существенной?... (опоры)
Пустым вернулся он с охоты!
Ах! Как утятины охота!
Пускай живут спокойно утки!
Да и с болотом плохи шутки!
Учитель подводит итог урока, выставляет учащимся оценки, тетради с конспектами собирает на проверку.
Задание на дом. § 33. Можно ли рукой произвести действие, хотя бы в несколько раз большее, чем оказывает гусеничный трактор на почву? Оказывается, вы проделывали это неоднократно, например, вдавливая кнопку в доску. Рассчитайте давление, если площадь острия кнопки равна примерно 0,1 мм2, а сила, с которой вы при этом действовали, была не слишком велика, около 50 Н.
Литература.
- Бородачева Г.Г. В физику с веселой строкой. Из-во “Якутский край”,1998 год
- Григорий Остер Физика М. “Росмэн”, 1996
- Ланина И.Я. Не уроком единым М. Просвещение, 1991 год
- Материалы Всесоюзного фестиваля “Открытый урок” 2004-2005 учебный год. Разработка урока “Способы изменения давления”, учитель Горх Г.П.
- Рыженков А.п. Физика. Человек. Окружающая среда. М. Просвещение, 1996 год.