ФИЗИКА Методическая разработка учебного занятия Направление: реализация принципов личностно ориентированного обучения на уроках физики в компьютерном классе. Гидравлический пресс. 7 класс Учитель физики МОУ ”СОШ № 89” г.Барнаула Ленинского района: Мамонтова Ирина Александровна г. Барнаул 2006 Пояснительная записка. Использование в обучении детей физики компьютерной техники и компьютерных технологий позволяет повысить заинтересованность в изучении предмета. Кроме того, применение компьютеров на уроках физики позволяет решать познавательные и личностные задачи и реализовывать другие принципы личностно ориентированного обучения. На дисках существует множество обучающих программ, помогающих сделать урок интересным и познавательным. В предлагаемой разработке используется программа ”Гидравлический пресс” из пакета учебных программ “Физика, 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий ” ООО ”Дрофа”. План-конспект урока физики в компьютерном классе. 7 класс Тема урока: Гидравлический пресс. Тип урока: комбинированный урок. Цели и задачи урока: познакомить ребят с понятием гидравлический пресс, гидравлическая машина; ввести понятие компьютерная модель; используя компьютерную модель гидравлического пресса, выявить ряд закономерностей, характерных для реального гидравлического пресса. Ход урока: 1 этап: организационный момент (2 минуты); 2 этап: повторение изученного (5-7 минут); 3 этап: подготовка к изучению новых знаний(1-2 минуты); 4 этап: усвоение новых знаний(20-25 минут); 5 этап: закрепление новых знаний (5-7 минут); 6 этап: домашнее задание (2 минуты). 1 этап: Проверяется готовность к уроку, отмечаются отсутствующие. 2 этап: Учитель: Сейчас мы с вами повторим предыдущий материал, а затем изучим новую тему. Итак, ответьте мне на следующие вопросы: 1. Что такое давление, как обозначается, в чем измеряется? 2. Сформулируйте закон Паскаля? 3. Как называется прибор для измерения давлений, больших, чем атмосферное? 4. Как устроен и действует открытый жидкостный манометр? 5. Как показать, что давление жидкости на одной и той же глубине одинаково по всем направлениям? 6. Какое явление используется в устройстве поршневого водяного насоса? 7. Как он устроен и действует? 3 этап: Учитель: Ребята, посмотрите на тему урока (тему вывожу на экран при помощи медиа-проектора) и попытайтесь сформулировать цель сегодняшнего урока (дети предлагают свои варианты, учитель помогает формулировать цель). Сегодня мы с вами познакомимся еще с одним устройством. Называется оно, как вы правильно сказали, гидравлический пресс. Используя компьютерную модель гидравлического пресса, выявим ряд закономерностей, характерных для реального гидравлического пресса. Запишите тему урока в тетради. 4 этап: Вывести с помощью медиа-проектора на экран схему гидравлической машины. Учитель: Вот перед вами схема гидравлической машины (от греческого слова гидравликос- водяной), она представляет собой два цилиндра с поршнями, соединенных между собой. Запишем определение. Гидравлическая машина-это машина, действие которой основано на законах движения и равновесия жидкости. Гидравлическую машину, служащую для прессования, называют гидравлическим прессом. Зарисуйте схему машины в тетрадь. F1, F2 – силы, действующие на поршни. S1, S2 – площади сечений цилиндров. P1=F1/S1 – давление в первом цилиндре. P2=F2/S2 – давление во втором цилиндре. А теперь, используя компьютерную модель гидравлического пресса, попытаемся выявить ряд закономерностей, характерных для реального гидравлического пресса. Компьютерная модель-это программа, которая эмитирует реальные процессы, в нашем случае процессы, происходящие в настоящем гидравлическом прессе. Рассаживаемся за компьютеры. Перед вами программа, которая позволяет манипулировать параметрами гидравлического пресса. Справа табличка, в которой с помощью бегунка можно изменять силу, действующую на первый поршень (F1) и площади сечений цилиндров (S1и S2). Изменяя эти величины, вы должны будете заполнить таблицу №1 (Приложение 2) и попытаться проанализировать результаты и записать полученные выводы. После выполнения этого задания, озвучиваем выводы. Дети замечают, давления p1и p2 во всех случаях остаются равными. А теперь, используя модель гидравлического пресса, решите такую задачу: Определите, какому состоянию системы соответствует максимально возможное давление? Результаты занесите в таблицу №2 (Приложение 2). Учитель: Садимся за парты. Отложите ваши таблички в сторону. Ребята, по какой формуле мы можем определить давление в первом цилиндре? Ученики называют формулу: p1=F1/S1. Учитель: По какой формуле мы можем определить давление во втором цилиндре? Ученики называют формулу: p2=F2/S2. Учитель: А теперь, учитывая выводы, сделанные из анализа результатов таблицы, скажите мне, какую формулу можно получить для расчета параметров гидравлического пресса? Дети называют формулу F1/S1=F2/S2 Учитель: Это же подтверждается законом Паскаля. Запишите полученную формулу в тетрадь и выделите в рамочку, а рядом укажите ее название. Эту формулу, преобразовав, можно записать в другом виде: F2/F1=S2/S1, где отношение F2/F1-показывает выигрыш в силе. Итак, что дает нам и всем людям полученная формула? Дети высказывают свои предположения. Учитель: Теперь мы, зная три каких-либо параметра гидравлического пресса, можем определить четвертый и создать условия для выполнения какой-нибудь работы. Например, для выжимания масла из семян, для прессования фанеры, картона, сена и т. д. На металлургических заводах гидравлические прессы используют для изготовления стальных валов, железнодорожных колес и т.д. (С помощью проектора вывожу на экран упрощенную схему гидравлического пресса). Прессуемое тело кладут на платформу, соединенную с большим поршнем. При помощи малого поршня создается большое давление. Оно передается без изменения в каждую точку жидкости и на большой поршень. Т.к. площади поршней различны, то сила, действующая на больший поршень, будет больше силы, действующей на малый поршень. Под действием этой силы больший поршень будет подниматься и упираться в прессуемое тело. Оно, в свою очередь, упирается в неподвижную платформу и сжимается. Из малого цилиндра в большой жидкость перекачивается повторными движениями малого поршня. При его подъеме открывается первый клапан, и в пространство под поршнем засасывается жидкость. При опускании малого поршня, первый клапан закрывается, а второй открывается, и жидкость переходит в большой сосуд. В системе есть манометр и предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда давление превышает допустимое значение. По такому же принципу работает и гидравлический домкрат (подъемник). 5 этап: А сейчас на конкретных примерах, мы попытаемся определить параметры гидравлического пресса. (Условие задач вывожу на экран при помощи медиа-проектора, в виде презентации (Приложение 1)). Задача №1: Под действием малого поршня в гидравлическом прессе создается давление масла, равное 60 кН/см2. Определите силу, действующую на большой поршень, если его площадь 0,07 м2. (задачу ученики решают самостоятельно, затем проверяют решение, сравнивая его с решением, выведенным на экран.) Задача №2: Можно ли создать машину, подобную гидравлической, используя вместо воды воздух? Задача №3: (дополнительно) Площадь большого поршня гидравлического подъемника 375 см2 . Какую площадь должен иметь малый поршень, чтобы, действуя на него с силой 160 Н, можно было поднять груз весом 12 кН? Теперь, работая в парах, ответьте друг другу на вопросы после параграфа 47: 1. Какой закон используется в устройстве гидравлических машин? 2. Что такое выигрыш силы? 3. Где используются гидравлические машины? Давайте подведем итог нашего занятия. Достигли мы поставленной цели? Что нового вы сегодня узнали? Что интересного? ( дети дают свои ответы) И так, заполните ,пожалуйста, строчки после таблиц: я узнал, я понял, итог работы и сдайте мне их на проверку. 6этап: А теперь, откройте ваши дневники и запишите домашнее задание: параграф 47, упражнение 23 задание номер 2 (Затем выставляю оценки за урок) Приложение 2. ТАБЛИЦА №1 Измените силу (F1), действующую на первый поршень, площадь сечения первого цилиндра (S1) и площадь сечения второго цилиндра (S2) и заполните таблицу. F1, H S1, м2 P1, Па F2, H S2, м2 P2, Па 1 2 3 4 5 ВЫВОД: Используя модель гидравлического пресса, решите задачу методом подбора. Задача: Определите, какому состоянию системы соответствует максимально возможное давление? Результаты занесите в таблицу №2. ТАБЛИЦА №2 F1, H S1, м2 P1, Па F2, H S2, м2 P2, Па 1 Я узнал(а): ____________________________________________________________________ Я понял(а):____________________________________________________________________ Я научился(а):_________________________________________________________________ Итог работы: огромная польза, мог(ла) бы лучше, напрасно потратил(а) время, другое (что именно?)______________________________________________________________________ Приложение 3. Рекомендация методического объединения. Методическое объединение учителей (предмет)____________________ школы (района)_____________рекомендует на краевой конкурс “Инновационный проект” материалы____________________________________________________________________ (ФИО учителя) по теме:______________________________________________________________________ Подпись руководителя МО (общественного методиста)