Основное содержание урока (план для учителя) | Дидактические материалы |
Урок 04.1. Определение давления и давление жидкости (см. § 04-а, § 04-б). | |
Демонстрация опыта: «различие результатов действия силы на тело в зависимости от площади приложения силы» (рекомендация: использовать доску с четырьмя вбитыми гвоздями по углам, ставя ее в ванночку с песком). Два значения термина «давление» – физическое явление и физическая величина. Определение давления: формульное и словесное. Единицы давления: основная и другие. Применимость определения и единиц давления как к твёрдым и жидким, так и к газообразным телам. Закрепление: задачи № 1аб (устно, фронтально, на слух). Качественное и количественное сравнение давлений. Смена знаков «>» и «<» при рассмотрении значений дробей-давлений в зависимости от значений их знаменателей. Закрепление: задачи № 2абв (устно, фронтально, по книге). Гидростатическое давление. Вывод формулы. Границы применимости формулы: не только для жидких, но и для твердых тел особой формы (параллелепипед и цилиндр, а также призма: например, плоская льдина любой формы). Демонстрация опыта: «зависимость давления столба жидкости от его высоты и плотности» (рекомендация: при высоком уровне сообразительности учащихся класса этот опыт можно провести в усложненном варианте, используя сосуд со сменными трубками для демонстрации гидростатического парадокса). Применимость формулы P=F/S для газов, неприменимость формулы P=pgh для газов (т.к. их давление обусловлено, главным образом, не весовым фактором). Закрепление: тестилка Т 04-1 «Давление твёрдых тел и жидкостей» (устно, фронтально, через видеопроектор). |
Медиалекции § 04-а, § 04-б. Рассуждалка Р 04-1. Тестилка Т 04-1. Задачи № 1аб, 2абв, 3абвгд (см. стр.89 учебника). Домашнее задание. |
Урок 04.2. Закон Паскаля и давление газа (см. § 04-в, § 04-г). | |
Проверка д/з: тестилка Т 04-1 «Давление твёрдых тел и жидкостей» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru). Передача твердыми телами силы давления (акцент: без изменения как модуля силы, так и направления силы). Демонстрация опыта: «передача давления газом» (рекомендация: использовать большой завязанный полиэтиленовый пакет, к горловине которого примотана гибкая трубка от капельницы; акцент: говорить о передаче силы с сохранением модуля и направления нельзя). Обсуждение первого рисунка § 04-в учебника (акцент: что изменится, а что будет общим, если воду заменить медом или маслом). Закон Паскаля как обобщение экспериментальных данных (аспекты «жидкости и газы» и «во все стороны» уже обсудили, аспект «без изменения» обсудим далее). Обсуждение второго рисунка § 04-в учебника (акцент: «без изменения» на сравнении этапов г-д рисунка). Следствие закона Паскаля: давление на одной глубине в жидкости и/или газе одинаково (метод доказательства «от противного», см. учебник). Демонстрация опыта: «раздувание воздушного шарика под колоколом воздушного насоса» (акцент: неизменность массы воздуха в шарике). Постоянный характер существования давления газа. Зависимость давления газа от температуры. Паровая турбина. Запас: вычислялка В 04-1 «Давление: подготовительный уровень» (выборочно). |
Медиалекции § 04-в, § 04-г. Тестилка Т 04-1 (распечатки). Рассуждалка Р 04-2. Вычислялка В 04-1. Задачи № 3абвгд (см. стр.89 учебника). Домашнее задание. |
Урок 04.3. Решение текстовых задач и задач-рисунков. | |
Проверка д/з: учитель назначает 6 учеников, они пересаживаются на задние парты рядов и решают «на оценку» по одной из задач, задававшихся на дом за 2 последних урока (с задних парт 6 учеников пересаживаются на освободившиеся места вызванных учеников); в это время для остальных учеников разбор типичных затруднений: вычислялка В 04-1 «Давление: подготовительный уровень» (устно, фронтально, через видеопроектор). Решение задач на усмотрение учителя. Рекомендуемые подборки задач по теме 04 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=04 Рекомендация: уделить повышенное внимание задачам-чертежам и задачам-рисункам (как прямым, то есть проанализировать рисунки и/или чертежи, так и обратным, то есть начертить самостоятельно). |
Вычислялки В 04-1, В 04-2, В 04-3. Задачи № 4абвг (см. стр.90 учебника). Проверялки § 04-а, § 04-б, § 04-в, § 04-г. Домашнее задание. |
Урок 04.4. Атмосферное давление и барометр Торричелли (см. § 04-д, § 04-е). | |
Проверка д/з: заочно, по домашним письменным работам учащихся на сайте. Демонстрация опыта: «взвешивание воздуха» (рекомендация: измерить массу откачанного воздуха и, оценив объем шара, приблизительно рассчитать плотность воздуха; объяснить меньшее значение по сравнению с табличным). Наличие массы воздуха и земного тяготяния как две причины существования веса атмосферного воздуха. Существование веса воздуха и площади поверхности всех земных тел как две причины существования атмосферного давления. Атмосферы Земли и других планет солнечной системы. Типичная высота полета космических аппаратов как условная граница земной атмосферы. Представление о космическом вакууме. Демонстрация опыта: «подъем воды за поршнем» (рекомендация: для объяснения этого опыта желательно проделать еще один – используя шприц, закрыв его штуцер пальцем, продемонстрировать самовозврат поршня под действием силы атмосферного давления с внешней стороны поршня после его выдвигания). Опыт Торричелли и его объяснение. Ртутный барометр. Единица атмосферного давления и ее связь с паскалем. Нормальное атмосферное давление (акцент: при температуре ртути 0°С). Возможность изгиба трубки ртутного барометра (акцент: причина использования широкой нижней части трубки). Закрепление: задачи № 5абвг (устно, фронтально, по книге). |
Медиалекции § 04-д, § 04-е. Рассуждалка Р 04-3. Вычислялки В 04-2, В 04-3. Задачи № 5абвг, № 6абв (см. стр.90 учебника). Домашнее задание. |
Урок 04.5. Барометр-анероид и манометры (см. § 04-ж, § 04-з). | |
Проверка д/з: заочно, по домашним письменным работам учащихся на сайте. Этимология прилагательных «высокое» и «низкое» применительно к атмосферному давлению. Преимущества и недостатки ртутных барометров. Барометр-анероид, принцип его действия и градуировка его шкалы в двойных единицах. Демонстрация прибора: «барометр-анероид» (рекомендация: поместить барометр-анероид под колокол воздушного насоса и с помощью видеокамеры и видеопроектора показать сдвиги стрелки прибора при каждом движении рукоятки насоса). Взаимосвязь показаний барометра и состояния атмосферы. Взаимосвязь показаний барометра и места проведения наблюдений. Барометр в качестве высотомера. Барометр в качестве вакуумметра. Закрепление: задача № 6г (устно, фронтально, по книге). Абсолютное и относительное значения давления. Деформационные и жидкостные манометры, принципы их действия, способы градуировки шкал, единицы для измерений. Демонстрация прибора: «открытый жидкостный манометр» (рекомендация: продемонстрировать способ измерений с помощью мембранного датчика давления с последующим переводом сантиметров водного столба в паскали). Вывод формулы взаимосвязи относительного и абсолютного давлений внутри сосуда. Закрепление: тестилка Т 04-2 «Закон Паскаля и атмосферное давление» (устно, фронтально, через видеопроектор). |
Медиалекции § 04-ж, § 04-з. Тестилка Т 04-2. Рассуждалка Р 04-4. Задача № 6г (см. стр.90 учебника). Домашнее задание. |
Урок 04.6. Решение текстовых задач и задач-рисунков. | |
Проверка д/з: тестилка Т 04-2 «Закон Паскаля и атмосферное давление» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru). Решение задач на усмотрение учителя. Рекомендуемые подборки задач по теме 04 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=04 Рекомендация: уделить повышенное внимание задачам-рисункам с участием шкал манометров, барометров и вакумметров (как прямым, то есть проанализировать рисунки, так и обратным, то есть начертить самостоятельно уровень жидкости в приборе, положение стрелки на шкале и т.п.). Бесценной кладезью задач-рисунков с участием шкал манометров, барометров и вакумметров можно считать книгу Л.И.Скрелина, предназначенную для разрезания на двусторонние карточки с последующим ламинированием в полиэтилен. Примечание. На следующем уроке запланирована ДЛР 04-2 «Равенство давлений жидкого и твёрдого тел», однако, по причине сложности оборудования и манипуляций с ним, она предлагается только учащимся, претендующим на оценку «отлично». В связи с этим рекомендуется выдать им на дом тетради для проверочных работ, чтобы учащиеся ознакомились с описанием ЛР и переписали его заготовку. |
Тестилка Т 04-2 (распечатки). Задачи на индивидуальных карточках. Вычислялки В 04-4, В 04-5. Домашнее задание. |
Урок 04.7. Решение текстовых и экспериментальных задач. | |
Проверка д/з: рассуждалка Р 04-3 «Атмосферное давление и барометры», рассуждалка Р 04-4 «Манометры и вакуумметры» (устно, фронтально, через видеопроектор). ДЛР 04-2 «Равенство давлений жидкого и твёрдого тел» (дифференцированная лабораторная работа). Примечание: эта ЛР по причине сложности оборудования и манипуляций с ним предлагается только учащимся, претендующим на оценку «отлично» в четверти. Остальные учащиеся тренируются решать обычные неэкспериментальные задачи (в качестве некоей компенсации таким учащимся предложите всем желающим изготовить самодельный жидкостный манометр из пластиковых шприцев; описание этой домашней ЛР есть в той же рубрике, где и описание ЛР для классной работы). Решение задач на усмотрение учителя. Рекомендуемые подборки задач по теме 04 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=04 |
Описание ДЛР 04-2. Вычислялки В 04-4, В 04-5. Проверялки § 04-д, § 04-е, § 04-ж, § 04-з. Домашнее задание. |
Урок 04.8. Пневматические и гидравлические механизмы (см. § 04-и). | |
Проверка д/з: заочно, по домашним письменным работам учащихся на сайте. Обзор: пневматические и гидравлические механизмы вокруг нас (двери автобусов и метро, отбойные молотки, пнемосервоприводы в прецизионных цехах заводов; тормозные системы легковых автомобилей, гидросервоприводы экскаваторов, мощные гидропрессы в штамповочных цехах заводов). Демонстрация прибора: «действующая модель гидравлического пресса» (рекомендуется не просто демонстрация самого прибора, а и демонстрация развиваемого им усилия; для пояснения действия клапанов рекомендуется также вспомогательная демонстрация «в теневой проекции на просвет» устройства и работы поршневого жидкостного насоса из плексигласса). Принцип устройства и работы гидравлического пресса; закон Паскаля как качественная причина работоспособности пресса. Выигрыш в силе и проигрыш в расстоянии. Неравенство площадей соприкосновения поршней с жидкостью как количественная причина работоспособности и возникновения выигрыша/проигрыша. Вывод формулы правила равновесия двух сил на прессе. Левая и правая половины пропорции как выигрыши/проигрыши в силе/расстоянии. Количественная трактовка правила как пропорциональности. Качественная трактовка правила для решения качественных устных задач. Закрепление: тестилка Т 04-3 «Пневматические и гидравлические механизмы» (устно, фронтально, через видеопроектор). Запас: задачи № 7аб (письменно оформить только «дано», не решая). |
Медиалекция § 04-и. Проверялка § 04-и. Тестилка Т 04-3. Задачи № 7аб (см. стр.90 учебника). Домашнее задание. |
Урок 04.9. Подготовка к контрольной работе. | |
Проверка д/з: тестилка Т 04-3 «Пневматические и гидравлические механизмы» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru). Решение задач на усмотрение учителя (по образцу задач нарастающей сложности репетиционного варианта контрольной работы по подтемам: две формулы давления, закон Паскаля, атмосферное давление, барометры/манометры, относительное и абсолютное давления, пневмогидромеханизмы и вариации этих задач). Рекомендуемые подборки задач по теме 04 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=04 Опубликовать репетиционный вариант контрольной работы (вывесить на информационном стенде в классе и/или предоставить ссылку на интернет-ресурс). |
Тестилка Т 04-3 (распечатки). Репетиционный вариант к/р. Домашнее задание. |
Урок 04.10. Контрольная работа. | |
Письменная контрольная работа: решение текстовых задач и задач-рисунков (по подтемам: две формулы давления, закон Паскаля, атмосферное давление, барометры/манометры, относительное и абсолютное давления, пневмогидромеханизмы и вариации этих задач). Примечание. По причине большого разнообразия задач по текущей теме, работа с конспектом теоретического материала и работа с заданиями читательской грамотности не была систематической. Ее предлагается совместить с аналогичными видами работ в конце следующей темы (т.е. в конце 3й четверти), если будет в наличии запас учебного времени. В случае отстутствия такового эта работа перемещается на 4ю четверть 8 класса, которая в значительной мере отведена на повторение курса 7 класса (см. тематический план). |
Карточки вариантов к/р. Конспект теоретического материала (см. стр.88 учебника). Задачи № 8абвгдежз (см. стр.91 учебника). Домашнее задание. |
Общеметодические рекомендации к теме 04 | |
Это четвёртая тема в курсе физики у школьников, и первая, не содержащая фронтальных лабораторных работ (за исключением одной, которую мы рекомендуем только учащимся, претендующим на «отлично» в четверти). Поэтому учителю следует особое внимание уделить собственному демонстрационному эксперименту, для которого материал этой темы очень благоприятствует. На первом уроке изучается общее определение давления, формула P=F/S и её частный случай, формула P=pgh. Обратим внимание на два аспекта. Первая формула верна всегда – для твёрдых тел, жидкостей, газов, при наличии тяготяния или его отсутствии, при наличии весосмости или в невесомости. Вторая формула верна не всегда – для жидкостей и газов она даёт значение весового давления, для твёрдых тел тоже, но при условии что они имеют форму параллелепипеда или цилиндра (вообще говоря, любой призмы). В 7 классе учащимся достаточно сообщить то, что описано в последнем абзаце левой страницы § 4-б. При повторении, например, в 9 классе, уже можно обсудить все аспекты более узких границ применимости формулы P=pgh. На втором уроке изучается закон Паскаля и вопрос о давлении газа. Обратим внимание на особенность формулировки закона Паскаля: «давление, производимое на жидкость или газ...», в которой нигде не говорится о внешнем характере давления. То есть может рассматриваться как давление на весь объём жидкости или газа, так и давление на произвольную часть всего объёма, например, верхних слоёв жидкости (газа) на нижние. Это давление может возникать как по причине весомости этих слоёв, так и из-за «внешнего» давления, например, созданного поршнем. Вопрос о давлении газа, если его изучение начинается с демонстрационного опыта с шариком под колоколом насоса, всегда вызывает восхищение учащихся. Убедительная просьба – не пренебрегайте этой демонстрацией! Объяснение опыта обычно понятно учащимся, хотя является не вполне физичным, так как мы говорим о неравенстве внутреннего и внешнего давлений (так обычно поступают во всех учебниках 7 класса). При повторении в 9 классе можно обсудить и верное объяснение: рассмотреть малый фрагмент оболочки шарика, начертить действующие силы: внутреннего давления, внешнего давления, а также силы упругости оболочки. Именно последние силы позволяют объяснить, почему раздувание оболочки всё же прекращается, хотя «внутренняя» и «внешняя» силы давления воздуха по-прежнему не уравновешены. Запланированный на уроке 04.5 вывод формулы взаимосвязи относительного и абсолютного давлений внутри сосуда, по сути, опирается на теорию сообщающихся сосудов, которая в явном виде не рассматривается. Тем не менее, принцип, рассмотренный при выводе формулы взаимосвязи (приравнивание сумм давлений в левом колене к сумме давлений в правом колене), чрезвычайно важен, поскольку является общим подходом к решению целого класса олимпиадных задач на равновесие разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах. Изложение остальных вопросов этой темы традиционно, поэтому не будем их комментировать. Изучение темы занимает половину третьей четверти, что удобно с точки зрения как тематического, так и итогового контроля. © 2014. Кривченко Игорь Викторович (г. Москва) |