Методика преподавания темы: "Давление твёрдых тел, жидкостей и газов" в 7 классе
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
еделение архимедовой силы и на условия плавания тел)Повторение52/21Лабораторная работа №8 Выяснение условий плавания тел в жидкостиПовторение53/22Плавание судов 5154/23Воздухоплавание. 5255/24Повторение темы Давление твердых тел, жидкостей и газовПовторение56/25Контрольная работа №5 по теме Давление твердых тел, жидкостей и газовПовторение
2.Основные понятия и законы темы
.1 Основные понятия
Давление - величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
, или ,
где p - давление, F - сила, действующая на поверхность, и S - плошадь поверхности.
Атмосферное давление - давление, которое оказывает атмосфера Земли на все находящиеся в ней предметы.
Архимедова сила - сила выталкивающая тело из жидкости или газа. (Тело погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх, численно равная весу жидкости или газа, вытесненного телом, и приложенная в центр тяжести погружённой части тела).
2.2 Законы темы
Закон Паскаля. Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа.
3.Методика формирования понятий и законов
.1 Давление
Следуя логике изложения материала в учебнике, показывают, что результат действия силы зависит и от абсолютного значения силы, и от площади поверхности тела, на которую действует сила. При этом под результатом действия силы понимают деформацию тел при их взаимодействии.
Из жизненного опыта учащимся хорошо известно, что человек тяжелой ношей глубже проваливается в снег, чем без ноши, на лыжах ? меньше, чем без лыж.
Наблюдения школьников дополняют демонстрацией: на влажный песок ставят столик и нагружают его гирей; ножки стола заметно погружаются в песок. После этого переворачивают столик крышкой низ и вновь ставят на него тот же груз ? столик совсем незначительно вдавливается в песок.
Следовательно, для полной характеристики результата действия силы на опору необходимо одновременно учитывать абсолютное значение силы и площади опоры, на которую это действие распределяется. Для этого вычисляют значение силы, приходящейся на единицу площади. Таким образом обосновывают необходимость введения физической величины ? давления.
Указывают единицы давления: 1 Н/м2, получившую наименование паскаль (обозначение Па), и 1 Н/см2. Последняя единица более наглядна. Соотношение между ними определяют алгебраическим способом:
Из определения следует формула:
, или ,
Для создания наглядных образов полезно познакомить учащихся с различными давлениями, встречающимися в технике, природе и быту (гусеничный трактор на почву - 4 ? 6 Н/см2, колеса вагона па рельсы ? 30 000 Н/см2, человек при ходьбе - 30 ? 40 Н/см2).
Нужно также рассмотреть различные примеры, показывающие, как на практике увеличивают, или уменьшают давление (заточка режущего инструмента, устройство широких фундаментов).
Полезно обратиться к примерам, которые показывают, что давление могут производить силы, имеющие в пространстве самые различные направления. Например, сила давления книги на стол вертикальна; сила давления тисков на деталь обычно горизонтальна; сила давления лезвий кусачек на проволоку может быть направлена как угодно в пространстве. Но во всех случаях сила давления перпендикулярна той поверхности, на которую действует.
В результате анализа рассмотренных примеров осуществляют четкое разграничение существенного признака силы давления (перпендикулярность ее к поверхности) от несущественных признаков (ориентация вектора силы в пространстве).
Анализ рассмотренных примеров важен для предупреждения распространенной ошибки в усвоении данного понятия, заключающейся в том, что силу давления отождествляют с весом тела.
Для закрепления и углубления полученных знаний решают задачи:
. Сила тяжести, действующая на штатив, 30 Н, площадь подставки 300 см2. Какова сила давления и давление штатива на стол?
. Какое давление оказывает прямоугольный брусок на стол, если его класть различными гранями?
При решении второй задачи с помощью динамометра определяют вес бруска, а затем находят площадь трех различных граней. Задачу полезно решить с помощью фронтального эксперимента. Невольные затруднения у учащихся возникают тогда, когда по условию задачи оказывается, что незначительная сила, например сила давления на шило 50 Н, может создавать давление в миллионы ньютонов на квадратный сантиметр.
В связи с решением указанных задач и для пояснения действия колющих и режущих инструментов можно показать следующие опыты.
Сквозь пробку продевают иголку и ставят ее на медную пластинку, пробивая последнюю ударом молотка по игле.
Показывают кернер и с его помощью наносят углубления по риске на металлической пластинке.
В целях расширения политехнического кругозора учащихся полезно рассказать им о том, что при высоких давлениях достигают существенных изменений свойств вещества. Например, стальная проволока, получаемая под давлением 20 ГПа, оказывается во много раз прочнее проволоки, полученной обычным методом протяжки. Колоссальные давления создаются самыми различными способами, в том числе с помощью взрывов. Используя эти давления, только в Институте гидродинамики; Сибирского отделения АН ССС?/p>