Урочное планирование 04 темы «Давление тел»
УМК «Физика 7-8-9» И.В.Кривченко


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.
• Рассуждалка Р 04-1 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Тестилка Т 04-1 (обязательно).
• Задачи № 3абвгд (по указанию учителя).

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.
• Рассуждалка Р 04-2 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Вычислялка В 04-1 (обязательно).
• Задачи № 3абвгд (завершить).

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.
• Задачи № 4абвг (обязательно).
• Вычислялки В 04-2, В 04-3 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Проверялки § 04-а, § 04-б, § 04-в, § 04-г (в микрогруппах по назначению учителя).

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.
• Задачи № 6абв (обязательно).
• Рассуждалка Р 04-3 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Вычислялки В 04-2, В 04-3 (теперь другим микрогруппам, чем на предыдущем уроке).

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.
• Задача № 6г (дооформить в тетради).
• Тестилка Т 04-2 (обязательно).
• Рассуждалка Р 04-4 (в микрогруппах по назначению учителя).

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.
• Задачи № ... (на индивидуально выданных карточках).
• Вычислялки В 04-4, В 04-5 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Заготовка ДЛР 04-2 (претендующим на оценку «отлично» в четверти).

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.
• Вычислялки В 04-4, В 04-5 (теперь другим микрогруппам, чем на предыдущем уроке).
• Проверялки § 04-д, § 04-е, § 04-ж, § 04-з (в микрогруппах по назначению учителя).
• Изготовить самодельный манометр (для желающих).

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.
• Проверялка § 04-и (в микрогруппах по назначению учителя).
• Тестилка Т 04-3 (обязательно).
• Задачи № 7аб (дооформить в тетради).

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.
• Репетиционный вариант к/р (обязательно).

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.
• Конспект теоретического материала (наизусть).
• Задачи № 8абвгдежз (претендующим на «отлично» в четверти).

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)