Методика преподавания темы: "Давление твёрдых тел, жидкостей и газов" в 7 классе
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
?а давить не только на дно, но и на стенки сосуда.
Предлагают учащимся придумать опыты, которые бы подтвердили данное предположение. По аналогии с опытом, показанным на рисунке 6, а, учащиеся обычно придумывают опыты, схемы которых даны на рисунке 6, б, в (Приложение). Нагляден также опыт с двумя динамометрами и сосудом из полиэтиленового мешочка, заполненного жидкостью и зажатого лапками штатива (Приложение, рис. 7).
3.4.2 Давление внутри жидкости
Понятие о давлении внутри жидкости более абстрактно, чем понятие о давлении на дно или стенки сосуда, поскольку здесь нет в явном виде площадки, на которую давит жидкость.
Внимание учащихся обращают на то, что внутри жидкости оказывается сжатым любой ее слой. Поэтому он давит по всем направлениям на соседние слои. Ставят задачу обнаружить давление внутри жидкости на опыте. В учебнике (Физика-7 А. В. Перышкина и Н. А. Родиной, 37, с. 76) для этого предложен интересный прием: пустые сосуды, подобные изображенным на рисунке 6, помещают в более широкий сосуд с жидкостью. Прогибание пленки доказывает существование давления внутри жидкости. Этот опыт прост и нагляден по своей идее. Однако при его практической постановке в школе неизбежно возникают трудности: нелегко подобрать сосуды таких размеров, чтобы прогиб пленки был хорошо виден всему классу.
Поэтому можно использовать также и известный опыт (Приложение, рис. 8) с резиновым капсюлем а, хотя при этом и приходится пользоваться незнакомым пока для учащихся жидкостным манометром.
Сначала учащимся показывают капсюль. Для демонстрации действия прибора его присоединяют с помощью трубки б к открытому водяному манометру и надавливают на резиновую пленку пальцем. Наблюдают изменение уровня воды в коленах манометра. Затем опускают капсюль в сосуд с жидкостью, например с водой, и показывают, что в любом месте внутри жидкости существует давление, которое на одной и той же глубине одинаково по всем направлениям.
С помощью опытов (см. рис. 8, Приложение) показывают также зависимость давления от глубины и плотности жидкости.
Для закрепления материала решают следующую задачу:
На рисунке 9 (Приложение) показаны сосуды с различными жидкостями. Укажите, в каких сосудах давление на дно больше и почему.
О давлении на дно сосудов учащиеся должны судить по высоте (глубине) жидкости и ее плотности.
3.4.3 Расчёт давления жидкости
Вначале, используя знания учащихся о расчете давления твердых тел, вычисляют силу давления и давление жидкости на дно прямоугольного сосуда. Для этого можно дать следующие задачи:
. В сосуд прямоугольной формы с площадью дна 20 X 30 см налит керосин до высоты 50 см. Определите массу и давление керосина на дно.
Решение. Сила давления равна весу Р жидкости, налитой в сосуд. Для определения веса нужно знать массу жидкости:
По таблицам находим ,
Давление . Площадь дна S = 20 см-30 см 600 см2,
2. Рассчитайте давление керосина на дно по условиям предыдущей задачи, если в нем не будут указаны размеры дна.
Решение сводится к определению массы, а затем веса столба керосина площадью основания 1 см2 и высотой 50 см.
Совпадение ответов задач 1 и 2 должно убедить учащихся в правильности второго, более экономного и, главное, более общего правила для подсчета давления жидкости на заданной глубине. На этой основе дают формулу: .
3.4.4 Давление жидкости в сосудах произвольной формы
Зарисовывают на классной доске сосуды, применяющиеся в приборе для демонстрации гидростатического парадокса (Приложение, рис. 10), и ставят перед учащимися вопрос: С одинаковой или различной силой давит жидкость на дно сосудов?
Обычно учащиеся полагают, что наибольшее давление на дно оказывает жидкость в сосуде б и наименьшее ? в сосуде в.
Ответ проверяют на опыте и опровергают предположения учащихся. Возникает проблемная ситуация.
Результаты опыта объясняют, пользуясь законом Паскаля, особо подчеркивая, что давление передается от слоя к слою по всем направлениям независимо от формы сосуда. Давление зависит только от высоты и плотности жидкости. При одной и той же высоте оно одинаково во всех трех сосудах. Одинакова и сила давления , так как сосуды имеют равную площадь дна.
Для закрепления материала решают задачи:
. Будет ли работать в состоянии невесомости гидравлический пресс?
При решении этой задачи выясняют, что давление, обусловленное весом жидкости, не имеет значения для работы гидравлической машины. Машина работает в результате передачи жидкостью внешнего давления, оказываемого на поршень.
. Вычислите давление, которое оказывает на дно вода в стакане (произвести для этого все необходимые измерения).
. Сосуды, изображенные на рисунке 11 (Приложение), имеют равные площади дна. В левый сосуд налита вода массой 10 кг, а в правый ? массой 500 г. В каком сосуде вода давит на дно с большей силой?
. На рисунке 12 (Приложение) показаны два одинаковых сосуда. На дно сосуда б поставлена гиря массой 200 г, а в сосуд а налита вода массой 200 г. С одинаковой ли силой давят на дно гиря и вода? Ответ обоснуйте.
Для экономии времени рисунки 9, 11, 12 (Приложение) полезно заготовить заранее на листах бумаги или на кодограмме.
Материал об исследованиях морских глубин дан в учебнике для дополнительного чтения. Учащиеся при желании могут изучить его самостоятельно дома или на уроке. К уроку можно подготовить выступления 1 ? 2 учеников о водол?/p>