Тиск. Сила тиску.

Тиск. Сила тиску.

Мета. Сформувати в учнів поняття про тиск, як про фізичну величину; дослідити на уроці залежність тиску від сили тиску та від площі поверхні; навчити розв’язувати задачі на тиск та застосовувати знання про тиск у повсякденному житті; показати зв'язок фізики як науки з іншими предметами шкільного курсу; розвивати винахідливість, логічне мислення, увагу; виховувати любов до фізики як науки та почуття власної безпеки.

 Обладнання: дерев’яні бруски, поролон, тягарці, комп’ютер.

Тип уроку урок вивчення нового навчального матеріалу

Хід уроку

1.Мотивація уроку

 Одного разу великого мислителя Сократа запитали, що на його думку, легше всього в житті робити. Він відповів, що легше всього - повчати інших, а сутужніше пізнати самого себе.

 На уроках фізики ми говоримо про пізнання природи, бо фізика одна із наук про природу – створена розумом і чуттями людини. Всю інформацію про світ людина отримує через органи чуття : зір,слух, нюх, дотик, смак.

(Слайд 1,2)

Ось наші вікна у навколишній світ

( Слайд 3)

Мозок людини обробляє велику кількість сигналів, що виходять від тіла, і у людини виникають відчуття. Які відчуття виникають у вас, якщо я попрошу доторкнутися до металевого та дерев’яного бруска, до протилежних сторін губки (Холоду і тепла, гладкості і шорсткості). А які відчуття викликають у вашій свідомості наступні рядки.

(Слайд 4 – 6)

Бачив хлопчик квіточку,

Вересову ружу

Пишну, з краплями роси,

Підбіг ближче: від краси

Аж очі примружив.

Червоненька квіточка,

Вересева ружа.

Мовив він: „Зірву тебе,

Вересева ружо!”

А вона: „Вколю тебе,

Обіцяю: ти мене

Не забудеш друже!”

Червоненька квіточка,

Вересева ружа.

Таки хлопчик той зірвав

Вересову ружу.

Та вколола, щоб він знав –

Як не охкав не кричав,

А боліло дуже …

Червоненька квіточка,

Вересева ружа.

Які ж почуття викликає у вас троянда? (Почуття краси і болю).

Я з вами згідний; зовнішній вигляд троянди  надає нам велику естетичну насолоду, задоволення, але ця красива квітка дає нам іноді і відчуття болю. Тому можна сказати: „Супутники троянди – захоплення і сльози.”

Тож давайте на сьогоднішньому уроці встановимо, чому троянда колеться?

2. Вивчення нового матеріалу.

Тема нашого сьогоднішнього уроку Тиск. Одиниці тиску.

На сьогоднішньому уроці ми довідаємось яку фізичну величину називають тиском, про одиниці тиску, вияснимо способи зміни тиску в побуті і техніці.

Для досягнення нашої мети нам потрібно пригадати дещо із уже вивченого на попередніх заняттях.

На парті скласти з окремих слів речення, щоб утворилось правильне фізичне твердження.

Сила – векторна величина, що характеризує взаємодію тіл, в результаті якої тіло змінює швидкість руху.

(Слайд 9)

Чому в даному визначенні поняття сили необхідно включити термін векторна. (Бо для сили важливе не тільки числове значення, але й напрям).

Так, але чи є це повним визначенням поняття сили? (Ні. Результатами взаємодії може бути і деформація тіл)

(Слайд 9)

І так результатом дії сили може бути деформація тіла. Вияснимо від яких же факторів залежить деформація тіл при їх взаємодії.

(Слайд 10)

Для відповіді на це питання використаємо один  із методів фізики - експеримент, який проведемо у правильній науковій послідовності: висуваємо гіпотезу, підтверджуємо (заперечуємо) її експериментом, робимо висновок.

Дослід 1.

Дослідити залежність деформації від сили, площа опори однакова.

Висунення гіпотези. Ми вважаємо, що …

Хід експерименту

Ставимо брусок на губку таким чином, щоб він стояв на ній цвяхами; помічаємо на скільки деформована губка, далі ставимо на губку бруски (спочатку один, додаємо другий, третій), кожен раз помічаючи величину деформації.

Порівнюємо результати дослідів.

Робимо висновок. На основі проведених дослідів ми побачили, що…

Дослід 2.

Дослідити залежність деформації від площі, сила однакова.

Висунення гіпотези. Ми вважаємо, що …

Хід експерименту

Ставимо брусок на губку таким чином, щоб він стояв на ній цвяхами і ставимо на нього один тягарець,помічаємо ступінь деформації. Далі перевертаємо брусок догори ногами, залишивши на ньому тягарець, кладемо брусок на один бік, потім на другий, кожен раз помічаючи ступінь деформації.

Порівнюємо результати дослідів.

Робимо висновок. На основі проведених дослідів ми побачили, що…

З дослідів ми бачимо, що результат дії сили залежить не тільки від її модуля, напрямку та точки прикладання,але і від площі тієї поверхні, перпендикулярно до якої вона діє. Цей висновок підтверджений досвідом. Тому при розрахунку дії багатьох інструментів і механізмів важливо знати не тільки силу з якою одне тіло діє на інше, але й площу на яку діє сила.

(Слайд 11)

Тиск – це фізична величина, що показує, з якою силою тіло діє на одиницю площі поверхні перпендикулярно до неї.

Тиск дорівнює відношенню сили  до площі поверхні, на яку вона діє, за умови,що поверхня перпендикулярна до напрямку сили і сила розподіляється рівномірно на всю поверхню.

  

де F – діюча сила (сила тиску),  S – площа поверхні, р – тиск.

Хочу звернути вашу увагу на наступну обставину: значення сили не відіграє вирішальної ролі: за прикладом не будемо далеко ходити: як би сильно ми не тиснули на дерев’яну дошку пальцем, навряд чи зможемо її продірявити, але в той же час любий першокласник зробить це за допомогою шила. Легка людина  глибоко стрягне в сніг, коли іде без лиж, тоді коли важка людина вільно пересувається по поверхні снігу, тому що стоїть на лижах.

(Слайд  12)лижник

Давайте визначимо одиниці вимірювання тиску

[р] =

=1Па

У міжнародній системі одиниць (СІ) тиск виражають у Паскалях (Па). Ця одиниця названа так на честь видатного французького вченого Блеза Паскаля (1623— 1662).

(Слайд 13)Паскаль

1 Па - це тиск, який створює сила  1 Ньютон на площу поверхні 1 м²

Тиск в один Паскаль —дуже малий тиск. Такий тиск на горизонтальну поверхню площею 1 м² чинить тіло масою 102 г.

Тому на практиці застосовують кратні одиниці:

1 гектопаскаль=100 Па = 1 гПа;

1 кілопаскаль = 1000 Па = 1 кПа;

1 мегапаскаль = 1 000000 Па = 1  МПа.

У природі взаємодіють різноманітні тіла. Тому і значення тиску найрізноманітніші.

Відкрийте підручник на сторінці 92 і порівняйте тиск, що створюються різними тілами.

Тиск повітря на висоті 800 км 10 ^-8 Па.

Тиск танка на ґрунт 10 ⁵ Па.

Тиск автомобіля на шлях 0,3∙10⁵ Па.

Тиск жала бджоли 0,5∙10⁸ Па.

Тиск у центрі вибуху водневої бомби 10¹⁴ Па.

Різальні, колючі пристрої трапляються і в живій природі – це зуби й кігті, дзьоби, шипи. Усі вони з твердого матеріалу, гладенькі і дуже гострі.

(Слайд 17 – 19)

Вдавлюючи кнопку в дерево, ми діємо на неї із силою близько 50 Н. Оскільки площа вістря 0,1 мм² , то тиск на дерево становить 50 000 000 Па. Цей тиск у тисяча разів більший від тиску, що його чинить гусеничний трактор на грунт.

Наведіть приклад, коли, зменшуючи тиск, можна зберегти життя людини. Відомості з уроку ОБЖ. (Безпека на льоду).

(Слайд 20)

Повідомлення

Тому хто провалився під лід дуже важко вибратися з ополонки, адже лід кришиться під вагою тіла. Щоб запобігти цьому, треба широко розвести руки  в сторону, розпластавшись на льоду,  і перекотитися на спину, щоб витягти ноги. Чим більше ти розпластаєшся на льоду, тим менше тиснутимеш на нього.

Вибравшись  з ополонки, не можна ставати на ноги, а слід перекотитися чи переповзти на безпечне місце, пам’ятаючи, що вага стала більшою через мокрий одяг

Допомагаючи тому, хто провалився під лід, можна, якщо з безпечного місця подати потерпілому довгу жердину, гілку, кинути мотузку, зв’язані паски, шарфи. Підбиратися до потерпілого найкраще, прив’язавшись мотузкою, лігши на лижі або дошку і обережно просуваючись до ополонки

(Слайд21)

Підсумок уроку:

На сьогоднішньому уроці ми взнали:

1.     Що таке тиск?

2.     За якою формулою обчислюємо тиск?

3.     В яких одиницях вимірюється тиск?

4.     Як можна збільшити тиск?

5.     Як можна зменшити тиск?

6.     Чому шини вантажних автомобілів і літаків роблять значно ширшими ніж легкових?

7.     Чому важкі машини, такі як танк або болото хід проходять по болотистій місцевості, по якій не пройде людина?

8.     І на кінець, чому ж троянда колеться?!!!

(Слайд 22)

Оцінювання учнів

Домашнє завдання Вивчити §17, Виконати вправу №17, експеримент.

(Слайд 23)

(Фізик бачить те, що бачать всі: предмети і явища. Він так як і всі захоплюється красою і величчю світу, але за цією всім доступною красою, йому відкривається ще одна краса – краса закономірностей в нескінченній розмаїтості речей і подій.)

Фізику доступна рідкісна радість – розуміти природу ,і навіть розмовляти з  нею. Мені хочеться побажати Вам навчитися розуміти природу, і розмовляти з нею на одній мові.

Тест   (Слайд 24,25)

1.     Якщо сила збільшилась у два рази, то тиск … (…збільшиться в два рази)

2.     Якщо площа збільшилась в  чотири рази, то тиск … (…зменшився в чотири рази).

3.     Якщо тиск збільшився в п’ять разів, то площа … (… зменшилась в п’ять разів).

4.     Якщо тиск зменшився в 2,7 разів, то сила … (…зменшилась у2,7 разів).

Знання про способи зміни тиску дуже широко використовуються і в природі і діяльності людини. Хочете приклад? Встаньте будь-ласка.

Фізкультхвилинка  запропонувати дітям стати на одну ногу, на дві ноги ,навшпиньки, взяти в руки книжку, покласти книжку на місце, при цьому кожен раз аналізуючи, що стається із тиском , який вони чинять на підлогу

Запитання

     Запитання У якому взутті зручніше відправлятися в похід?

Відповідь. У взутті на низькому каблуці, так як в цьому випадку вага рівномірно розподілена по більшій площі стопи і тим самим тиск на стопу менший, ніж у взутті на високому вузькому каблуці і ноги менше замучуються.

Запитання. Яку ручку краще пришити до рюкзака?

Відповідь. Широку лямку, так як вага рюкзака буде діяти на більшу площу і тиск на плечі буде менший.

Якою із лопат краще скопати грядку?

Відповідь. Лопатою овальної форми, так як площа ріжучої кромки меньша, то такий самий тиск можна створити на грунт діючи меншою силою.

Чому ножиці слід подавати тупими кінцями вперед?

Відповідь. У гострих кінців ножиць площа перерізу меньша, ніж у тупих, тому навіть невеликим зусиллям можна створити значний тиск, що може привести до травми.

Проблемні ситуації.

Давайте перевіримо, як тиск залежить від площі поверхні і сили, що на неї діє.

1. Порівняти тиски p1 і p2.

F1 = F2 = 10 H

S1 = 2 м²

S2 = 4 м²

2. Порівняти тиски p1 і p2.

F1 = 20 H

F2 = 10 H

S1 = S2 =2 м²