ФІЗИКА. 7 КЛАС

УРОК 4

Тема: Експериментальна робота № 1 «Вимірювання розмірів малих тіл методом рядів».

Мета: вивчити та усвідомити фізичні процеси, закони і закономірності дослідним шляхом, навчитися обирати найбільш оптимальні прийоми виконання вимірів досліджень, які забезпечують найбільш точний результат. Навчити учнів визначати фактичні результати і порівнювати їх з теоретичними даними, описаними в підручнику відповідно до обраної тематики. Виявляти причини отриманої невідповідності і викладати їх у звіті лабораторної роботи. Навчити грамотно оформлювати висновки до експериментальної роботи згідно з вимог.  

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні дотримуються порядку виконання експериментальної роботи, навчаються працювати з приладами, визначають ціну поділки шкал приладів і похибки вимірювань, оформлюють звіт про виконану роботу згідно з вимог;

ü ставлення – учні усвідомлюють дотримання правил безпеки під час експериментальної роботи. Дослідження розвивають в учнів інтерес до вивчення природи, вони одержують задоволення і прагнуть до подальшого вивчення предмету. Учні проявляють дбайливе відношення до приладів, матеріалів, привчаються доводити роботу до певного результату, самовиховуються та самодисциплінуються.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація, картки із інструкцією експериментальної роботи № 1.

Тип уроку: експериментальне дослідження.

Можливі труднощі: у розподілі часу на практичні дії і на письмове оформлення роботи; у порушенні правил роботи з лабораторним обладнанням; у проведенні масивних розрахунків, математичних перетворень та округлень. Можливі труднощі у формулюванні висновків до виконаної роботи, у співставленні теоретичних передбачень і триманих експериментальних даних.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Що використовують фізики для кількісного опису деяких властивостей фізичних тіл чи явищ?

2. Що таке фізична величина?

3. Назвіть відомі вам фізичні величини, їх позначення та одиниці вимірювання.

4. Наведіть приклади використання кратних і частинних одиниць фізичних величин.

5. Що означає виміряти фізичну величину?  Наведіть приклади вимірювальних приладів.

6. Що таке ціна поділки шкали приладу? Як її визначають?

7. Що таке межі вимірювання приладу? Як їх визначають?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

Виконання експериментальної роботи № 1 «Вимірювання розмірів малих тіл методом рядків».

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 3, доробити експериментальну роботу.

УРОК 3

Тема: Фізичні величини та їх вимірювання

Мета: ознайомити учнів із фізичними величинами та деякими їх властивостями. Розглянути два види вимірювання фізичних величин. Пояснити алгоритм визначення ціни поділки вимірювального приладу.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні можуть наводити приклади фізичних величин та записувати їх за допомогою   символів; називати одиниці вимірювання деяких фізичних величин; орієнтуються в деяких фізичних приладах та можуть розрахувати ціну поділки шкали вимірювального приладу;

ü ставлення – учні усвідомлюють дотримання правил безпеки під час роботи з деякими фізичними приладами.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: у визначенні властивостей та ознак фізичних явищ, які описуються певними фізичними величинами; у розрахунках при визначенні ціни поділки деяких вимірювальних приладах.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Які методи пізнання навколишнього світу вам відомі?

2. Що таке спостереження?

3. Наведіть приклади фізичних явищ, знання про які ви здобули в результаті власних спостережень.

4. Що таке експеримент? Чим експеримент відрізняється від спостереження?

5. Яких етапів дотримуються вчені у ході фізичних досліджень?

6. Що таке фізична модель? Для чого створюють фізичні моделі?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1.  Фізичні величини

Пізнаючи світ, ми хочемо не тільки дізнатися, як і чому щось відбувається, але й хочемо описати явища та тіла кількісно, тобто за допомогою цифр. Наприклад, щоб пояснити як швидко рухається автомобіль, ми використовуємо фізичну величину -  швидкість; щоб пояснити, яка погода на вулиці, використовуємо фізичну величину -  температуру; щоб пояснити на скільки великий слон, використовуємо фізичну величину -  масу; щоб пояснити на скільки далеко від Житомира Київ, використовуємо фізичну величну -  шлях.

Фізична величина – це кількісно виражена характеристика тіла або фізичного явища.

Кожна фізична величина має певне умовне позначення символом, виражається числовим значенням, має одиницю вимірювання.

🤔 Якими фізичними величинами можна охарактеризувати стіл, який стоїть у кімнаті? (Довжина, ширина, висота, площа, маса, температура тощо)

Наприклад:

·        Довжина стола становить 1,5 м. Записують це так: . У цьому виразі:  – умовне позначення довжини, 1,5 м – числове значення довжини стола, м (метр) – одиниця вимірювання довжини.

·        Температура стола становить 21 ℃. Записують це так: . У цьому виразі:  – умовне позначення температури, 21 – числове значення температури кімнати,  (градус за Цельсієм) – одиниця вимірювання температури.

🤔 Чи у всіх країнах однакові одиниці вимірювання?

Шкала Цельсія найбільш використовувана, проте, наприклад, у США використовують шкалу Фаренгейта. І таких прикладів можна навести із одиницею довжини (кілометр, фут, дюйм тощо) та іншими. Саме тому, виникла потреба створити універсальну систему, в якій для фізичних величин введена одна і тільки одна одиниця вимірювання.

Зараз у більшості країн світу діє запроваджена в 1960 р. Міжнародна система одиниць, яку називають Система Інтернаціональна (СІ). Є всього сім основних одиниць фізичних величин – метр, секунда, кілограм, кельвін, ампер, кандела, моль, а всі інші можна утворити з них.

2. Кратні та частинні одиниці

🤔 Чи зручно подати розмір комахи або відстань між Землею і Місяцем в метрах?

Не дуже зручно. Розмір комахи зручно подати в міліметрах, а відстань між Землею і Місяцем  - в кілометрах. Тому використовуються частинні одиниці (одиниці, які менші від основних одиниць у 10, 100, 1000 і більше разів) та кратні одиниці (одиниці, які більші за основні одиниці в 10, 100, 1000 і більше разів), які утворюються за допомогою відповідних префіксів, наприклад, 1 міліметр – це одна тисячна метра, 1 кілометр – це тисяча метрів

3. Вимірювання. Вимірювальні прилади

🤔 Як одержують значення фізичних величин?

Значення фізичних величин одержують шляхом вимірювань.

Виміряти фізичну величину – означає порівняти її з однорідною величиною, взятою за одиницю.

Види вимірювань:

Прямі – шукане значення фізичної величини отримують відразу, за показом вимірювального приладу.

Непрямі – шукане значення фізичної величини визначають за певною формулою, підставивши в цю формулу значення інших фізичних величин, отриманих у ході прямих вимірювань..

Вимірювальні прилади – це прилади, за допомогою яких вимірюють фізичні величини.

Приклади вимірювальних приладів: лінійка, рулетка, секундомір, годинник, ваги, термометр, спідометр, динамометр, манометр.

Зазвичай вимірювальні прилади мають шкалу.

Шкала приладу являє собою сукупність штрихів, поділок і чисел.

Штрихи – це риски, нанесені на шкалі.

Поділки – це відстані між двома найближчими штрихами.

За шкалою можна встановити дві найважливіші характеристики вимірювального приладу: ціну поділки шкали приладу та межі вимірювання.

Ціна поділки приладу – це значення найменшої поділки шкали цього приладу.

Щоб визначити ціну поділки шкали вимірювального приладу, необхідно різницю двох будь-яких найближчих значень величини, наведених на шкалі, поділити на кількість поділок між ними.

Визначимо ціну поділки шкали термометра. Для цього:

1) оберемо два найближчих значення температури, які наведені на шкалі, наприклад,  і , і знайдемо їхню різницю

2) визначимо кількість поділок між штрихами, біля яких вказані ці значення, – 5 поділок;

3) отриману різницю поділимо на кількість поділок

Отже, ціна поділки шкали термометра становить 2 С

Межі вимірювання приладу – це найбільше і найменше значення фізичної величини, які можна виміряти певним приладом.

Так, верхня межа вимірювань медичного термометра дорівнює 60 ℃, нижня становить –40 ℃.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. У яких одиницях зручніше виражати наведені величини: товщина прозорої плівки, висота слона, довжина потяга, відстань від Києва до Івана-Франківська?

Товщину прозорої плівки – в мм, висоту слона – дм або м, довжину потяга – в м, відстань від містами – в км.

2. Яким приладом потрібно користуватися під час виконання таких вимірів: розмір кімнати, діаметр гвинта, розмір купюри?

Розмір кімнати – рулетка; діаметр гвинта – штангенциркуль; розмір купюри – лінійка.

3. Чи можна за допомогою цих приладів виміряти –45,  190 км/год, 270 кг?

Нижня межа термометра складає –30,  тому виміряти температуру –45 неможливо. Верхня межа спідометра складає 200 км/год, тому швидкість 190 км/год виміряти можна. За допомогою терезів можна виміряти масу до 16 кг, що набагато менше потрібних 270 кг, тому – не можна.

4. Зніміть покази вимірювальних приладів.

5. Визначте об’єм камінця.

6. Подайте в метрах такі значення фізичних величин: 375 мм; 150 см; 9,95 км; 3 км 45 м.

7. Скільки хвилин у 10 годинах? Скільки секунд триває урок? Скільки секунд у тижні?

8. Подайте в кілограмах такі значення фізичних величин: 53 г; 125 г; 3 кг 2 г.

9. Запишіть, використавши кратні або частинні одиниці: діаметр хоботка комара – 0,0001 м; радіус орбіти супутника Землі становить 42 000 000 м; відстань від Сонця до Юпітера – 778 000 000 000 м.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Що використовують фізики для кількісного опису деяких властивостей фізичних тіл чи явищ?

2. Що таке фізична величина?

3. Назвіть відомі вам фізичні величини, їх позначення та одиниці вимірювання.

4. Наведіть приклади використання кратних і частинних одиниць фізичних величин.

5. Що означає виміряти фізичну величину?  Наведіть приклади вимірювальних приладів.

6. Що таке ціна поділки шкали приладу? Як її визначають?

7. Що таке межі вимірювання приладу? Як їх визначають?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 3, Вправа № 3 (1-5)

УРОК 2

Тема: Експериментальні та теоретичні методи досліджень законів природи. Правила безпеки під час здійснення експериментів та досліджень, зокрема у фізичному кабінеті

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

бесіда за матеріалом § 1 подумай чи ти зможеш дати відповідь.

1. Дайте визначення поняттю фізика. Що вона вивчає?

2. Дайте визначення фізичного тіла. Наведіть приклади.

3. Що таке речовина? Наведіть приклади.

4. Що таке фізичні явища?

5. Які є види фізичних явищ? Наведіть приклади.

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

Відео урок

https://www.youtube.com/watch?v=sDSZ5a_XXzU

1. Методи наукового пізнання

Ви вже знаєте, що таке фізичні тіла та фізичні явища. Почнемо їх досліджувати.

Фізичне дослідження – це цілеспрямоване отримання нових знань про фізичні тіла або явища.

🤔 З чого зазвичай починається фізичне дослідження?

Зазвичай фізичне дослідження починається зі спостереження.

Спостереження – це пасивне отримання нових знань через споглядання.

Наприклад, ви самостійно і вже давно встановили, якщо кинути м’яч, то він падає донизу; полум'я багаття піднімається вгору; гаряча кава швидко охолоджується, якщо покласти в неї лід.

Якщо результати спостережень повторюються, то дослідник на основі отриманих даних робить висновки.

🤔 Які висновки ми можемо зробити на основі  зазначених  результатів  спостережень?

Якщо кинути м’яч, то він падає донизу: будь-які тіла завжди прагнуть наблизитись до землі.

Полум’я багаття піднімається вгору: продукти згоряння завжди піднімаються вгору.

Гаряча кава швидко охолоджується, якщо покласти в неї лід: під час теплообміну між тілами, більш гаряче тіло завжди охолоджується.

🤔 Що швидше впаде – важка куля чи пір’їнка?

Спостерігаючи за падінням різних тіл, стародавні вчені сформулювали хибний висновок про те, що важкі предмети завжди падають швидше. Так думав Аристотель – давньогрецький науковець.

І тільки через декілька століть Ґалілео Ґалілей, італійський мислитель, висунув припущення, що усі тіла падали б однаково, якщо не було б опору повітря.

🤔 Як можна було перевірити дане припущення?

Науковці проводять експерименти (досліди). Всесвітньо відомий вчений Галілей використовував Пізанську вежу для своїх дослідів. З останнього поверху він кидав різні предмети. Експерименти довели, що час падіння тіл не залежить від їх маси.

Експеримент (дослід) – це дослідження фізичного явища в умовах, які перебувають під контролем науковця, що супроводжуються вимірюваннями.

2. Основні етапи фізичних досліджень

🤔 Яких етапів дотримуються вчені у ході фізичних досліджень?

Основні етапи фізичних досліджень:

Спостереження. Наприклад, дослідник спостерігає за станом води в річках й озерах взимку та аналізує побачене під час спостереження.

Гіпотеза. Гіпотеза – певне припущення, пов’язане з досліджуваним явищем. Наприклад, дослідник висуває гіпотезу: після охолодження до температури, нижчої від нуля, вода завжди (не тільки в річках та озерах і не тільки взимку) перетворюється на лід.

🤔 Що потрібно зробити, щоб підтвердити або спростувати дану гіпотезу?

Потрібно провести експеримент, за допомогою якого перевірити гіпотезу.

🤔 Який експеримент ви можете здійснити, щоб перевірити гіпотезу про умови перетворення води на лід?

Експеримент. Помістивши воду в аналогічні умови, але контрольовані, маємо можливість перевірити гіпотезу щодо перетворення води на лід. Наприклад, воду можна помістити, у морозильну камеру холодильника, всередині якої температура нижча за 0 ℃. Справді, через деякий час вода в камері перетвориться на лід.

Нове знання. Завдяки гіпотезі та її експериментальній перевірці дослідник отримує нове знання. Ми теж отримали нове знання: за температури, нижчої, ніж 0 °С, вода завжди перетворюється на лід (цей висновок справджується для води за нормального атмосферного тиску – передбачається, що експеримент проведено саме за цієї умови).

У подальшому вивченню фізичних властивостей води, проведенню розрахунків фізичних величин, які характеризують властивості води, не потрібно кожного разу проводити експеримент. Достатньо скористатися методом моделювання. При моделюванні нам достатньо уявляти явище або об’єкт дослідження.

3. Фізична модель

Спостерігаємо за рухом скейтборду. Ми можемо побачити в цьому русі і механічне (відбувається зміна положення в просторі), і електромагнітне (деформація колес), і теплове (нагрівання колес), і світлове (світловідбивна стрічка на скейті світиться вночі) явище.

Явище руху скейтборду супроводжується механічними, тепловими, електромагнітними, світловими явищами.

🤔 Чи слід ураховувати всі ці явища, визначаючи, наприклад, час руху скейтборду?

На час руху скейтборда усі перелічені вище явища не впливають. Можемо припустити, що ймовірніше на результат нашого дослідження будуть впливати маса, форма та розміри скейта.

Перед тим, як проводити теоретичне дослідження певного явища фізики спочатку визначають невелику кількість основних властивостей досліджуваного тіла, які суттєво впливають на хід явища. Далі створюють фізичну модель.

Фізична модель – це спрощене зображення явища, тіла, або їх систем, що має тільки ті властивості реального об’єкта, які досліджуються.

Якщо потрібно дізнатися про явище більше, ускладнюють модель, додаючи певні властивості.

Завдяки фізичним моделям, спостереженням та експериментам досліджується Всесвіт і формується сучасне уявлення про його будову і розвиток.

🤔 Чи можливе вивчення Всесвіту без «дотику»?

Астрономи не можуть проводити прямі експерименти на зорях, планетах, міжзоряному просторі. Фізика допомагає вирішити це питання, використовуючи теоретичні моделі, дистанційний аналіз об‘єктів за допомогою випромінювання. Закон всесвітнього тяжіння допоміг розрахувати орбіти планет. Випромінювання дало змогу зробити знімки Стовпів Творіння. Теорія відносності Ейнштейна зробила прорив у вивченні зоряних скупчень. Отже всі методи пізнання від теоретичних до експериментальних слугують формуванню сучасного уявлення про будову та розвиток Всесвіту.

4. Правила безпеки при роботі в кабінеті фізики

🤔 Чи потрібно дотримуватися певних правил під час проведення дослідів?

Щоб запобігти травмування учнів, псування приладів тощо потрібно дотримуватися правил техніки безпеки в кабінеті фізики.

Правила безпеки при роботі в кабінеті фізики

1. З'ясуйте порядок та правила безпечного проведення досліду. Звільніть робоче місце від зайвих предметів.

2. Розпочинайте виконувати завдання лише з дозволу вчителя та виконуйте тільки ту роботу, що передбачена завданням.

3. Після закінчення роботи приберіть робоче місце.

4. У разі травмування, загоряння чи інших непередбачених ситуацій негайно повідомте вчителя.

5. Українські фізики

самостійно ознайомтесь з «Набором карток з інформацією про деяких українських вчених», які доступні за посиланням: www.fizikanova.com.ua/vcheni

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Захар кидає в річку камінець так, щоб він відскочив декілька разів від поверхні води. Максим зацікавлено дивиться на це і рахує. Хто з дітей у цьому випадку здійснює експеримент, а хто – спостереження? Обґрунтуйте свою відповідь.

Захар здійснює експеримент, а Максим – спостереження.

2. Олесь і Надійка після уроків прийшли у лабораторію фізичного експерименту. Олесь підібрав різні мильні розчини і намагається з’ясувати, який із них краще підходить для утворення найбільших мильних бульбашок. Надійка дивиться на бульбашки як вони сяють на сонці.  Хто з дітей здійснює експеримент, а хто – спостереження? Обґрунтуйте свою відповідь.

Олесь здійснює експеримент, а Надійка – спостереження.

3. Завдяки розрахункам, здійсненим на основі законів фізики, інженери можуть стежити на екрані комп’ютера, як відбувається зіткнення сконструйованого ними автомобіля зі стіною. Поясніть, чому цей метод кращий, ніж проведення краш-тестів на реальному автомобілі.

Комп’ютерне моделювання наближене до реальної ситуації, яка може трапитись з автомобілем, тому замінює реальний експеримент, в результаті якого автомобіль буде пошкоджено.

4. Світлана щодня малює приблизний вигляд Місяця. Який метод пізнання вона використовує і що досліджує?

Дівчинка вивчає фази місяця методом спостереження.

5. Маючи різні м’ячі, ви досліджуєте, у якого з них буде найкраща дальність польоту. Які властивості м’ячів вам потрібно врахувати, а якими можна знехтувати, створюючи відповідну модель для розв’язання даної задачі. (учні самостійно наводять властивості м’яча, які не враховуватимуть створюючи відповідну фізичну модель)

Наприклад, форму та масу м’яча потрібно враховувати, а колір – ні.

7. Визначте, у яких твердженнях ідеться про гіпотезу, експеримент або спостереження.

1) Ваги показали, що стілець із дерева важчий, ніж із пластику. (експеримент)

2) Лаплас вважав комети обривками міжзоряних туманностей. (гіпотеза)

3) Олег помітив, що влітку рано-вранці над озером виникає туман. (спостереження)

4) Хімік Гарольд Урей припустив, що Місяць прилетів з іншої частини галактики. (гіпотеза)

5) Роберт Ендрюс Міллікен визначив значення елементарного заряду з точністю до 1%. (експеримент)

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Які методи пізнання навколишнього світу вам відомі?

2. Що таке спостереження?

3. Наведіть приклади фізичних явищ, знання про які ви здобули в результаті власних спостережень.

4. Що таке експеримент? Чим експеримент відрізняється від спостереження?

5. Яких етапів дотримуються вчені у ході фізичних досліджень?

6. Що таке фізична модель? Для чого створюють фізичні моделі?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 2, Вправа № 2 (1-4)

УРОК 1

Тема: Фізика – наука про природу. Фізичні тіла та фізичні явища

І. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

Переглянь відео

https://www.youtube.com/watch?v=0179OPGt1-Y

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Фізика – наука про природу

🤔 Що спільного між науковцем і дитиною?

«Як виникає веселка? Як потрапити на Марс? Чому з труби йде дим? Чому небо синє?» – ці питання ставить не тільки маленька дитина, а й досвідчений науковець. Пошук відповідей на питання «Як це відбувається?» і «Чому це відбувається саме так, а не інакше?» сприяє розвитку людини як особистості, так і людства вцілому. Чим більше ми знаємо про навколишній світ, тим складнішим він виявляється. Тому протягом століть розвивалися різні галузі природничих знань таких як, фізика, хімія, астрономія, біологія,  екологія, географія тощо. Вчені, що спеціалізуються в цих галузях, вивчають різні сторони нашої реальності.

🤔 Які питання ставитимуть науковці спостерігаючи за димом, що йде з заводської труби?

Фізик запитає: Чому дим піднімається? Яка енергетична здатність палива? Чи можна отримати енергію іншим способом, крім спалювання вугілля?

Хімік запитає: У результаті яких хімічних реакцій утворюється дим?

Біолог запитає: Як вдихання диму впливає на життєві функції організму?

Еколог запитає: Як можна захистити навколишнє середовище від забруднення димом?

Усі науковці природознавчих дисциплін можуть вивчати одні і ті самі природні чи рукотворні явища, але з різних боків. Фізики цікавляться явищами, які відбуваються в навколишньому світі, досліджують чинники, що впливають на їхній перебіг, намагаються визначити закони, яким підпорядковані ці явища. Інші природничі науки, такі як біологія та хімія, користуються досягненнями фізиків.

Фізика – це природнича наука, яка вивчає найзагальніші закономірності явищ природи, властивості та будову матерії, закони її руху.

2. Основні фізичні поняття та визначення

🤔 Чи має фізика власні поняття та визначення?

Одним із фундаментальних понять є фізичне тіло.

Фізичні тіла – це предмети й об’єкти, які нас оточують.

🤔 Назвіть фізичні тіла, що нас оточують.

Наприклад, це рослини, тварини, гори, планети, транспорт, меблі, предмети вжитку (ручка, пенал, олівець). Вони мають будову, форму та об’єм.

🤔 З чого складаються фізичні тіла?

Речовина – це те, з чого складаються фізичні тіла.

Наприклад, футбольний м’яч виготовляється зі шкіри або синтетичних матеріалів, гуми, та наповнюється повітрям; літак складається з різних металів (алюміній, сталь, титан), композитних матеріалів (карбонові волокна або скловолокно), пластику, скла; меблі можуть бути виготовлені з дерева (дуб, сосна, ясен, горіх), металу (сталь, алюміній, залізо), тканини (бавовна, льон, велюр, шкіра, синтетичні матеріали), скло, пластик.

🤔 Наведіть свої приклади фізичних тіл і речовин, з яких вони складаються.

Наприклад, цинк – речовина, а цинкове відро – фізичне тіло; вода – речовина, а крапля води – фізичне тіло; алюміній – речовина, а алюмінієвий дріт – фізичне тіло.

З тілами можуть відбуватися зміни або процеси. Серед усіх явищ, які можуть відбуватися з тілами, потрібно розрізняти саме фізичні явища. Наприклад, на відміну від хімічних, при фізичних не відбувається перетворення речовин.

Фізичні явища – явища, які можна описати за допомогою фізичних законів.

Фізичні явища:

·        механічні (політ ракети, рух потяга, біг коня, обертання Землі навколо Сонця);

·        звукові (дзвін, пташиний спів, тупіт коня, гуркіт грому, розмова);

·        теплові (замерзання води, танення снігу, нагрівання їжі);

·        електромагнітні (розряд блискавки, електризація волосся, притягання магнітів);

·        світлові (світіння електричної лампочки, сонячні та місячні затемнення, веселка).

🤔 Які фізичні явища можна продемонструвати за допомогою мобільного телефону?

За допомогою мобільного телефону можна спостерігати наступні явища: механічні (рух телефону, вібрація); світлові (зображення на екрані, спалах камери, зміна яскравості); теплові (нагрівання телефону під час зарядки або використання, охолодження телефону після вимкнення, вимірювання температури процесора за допомогою датчика); електромагнітні (передавання і приймання радіосигналів); звукові (відтворення музики, розмова по телефону, запис голосових повідомлень).

3. Чим ми завдячуємо фізиці

🤔 Якими предметами, пристроями, речами ми користуємося щоденно завдяки відкриттям в області фізики?

Нас оточують корисні речі – стільникові телефони, мікрохвильові печі, комп’ютери, рідкокристалічні телевізори. У побуті нам допомагають електричні пральні машини, праски, посудомийки, холодильники, кондиціонери. Ми мандруємо автомобілями, літаками, на повітряних кулях, річкових та морських суднах. Людина підкорила вогонь, енергію вітру та Сонця, атомне ядро, зазирнула у неосяжні простори космосу. Навчилася будувати мікроскопи й телескопи, прискорювачі елементарних частинок й атомні реактори. І все це завдяки фізиці – науці, яка своїми законами охоплює увесь навколишній світ і є підґрунтям усіх інших природничих  наук. Закони фізики використовують в усіх науках.

🤔 Що ми будемо вивчати на уроках фізики в 7 класі?

На уроках фізики у 7 класі ви ознайомитеся з будовою речовин, різними механічними процесами. Навчитесь проводити фізичні дослідження та вимірювати масу тіл, сили, що діють на них, об’єми тіл. 

Отже, ваше перше знайомство з фізикою відбулося. Ми разом вирушили у довгу мандрівку найдивовижнішою наукою. Хотілося б, щоб ви з перших кроків зрозуміли: мандрівка буде нелегкою, проте дуже цікавою. У когось вона триватиме 5 шкільних років, а у когось і все життя. Хай щастить вам на цьому шляху!

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Виберіть з переліку назви фізичних тіл, речовин та фізичних явищ: вода, мотоцикл, маркер, гальмування, залізо, ліхтарик, телефон, обертання, охолодження, повітря, конденсація, олово.

Фізичне тіло

Речовина

Фізичне явище

мотоцикл

вода

гальмування

маркер

залізо

обертання

ліхтарик

повітря

охолодження

телефон

олово

конденсація

2. Назвіть речовини, з яких складаються такі тіла: шкільна парта, планшет.

Шкільна парта складається з дерева, металу, фарби, клею, лаку.

Планшет складається з пластику, скла, металів.

3. Визначте, до якого виду явищ можна віднести явища із переліку?

Тенісний м’яч під час змагань пролітає 15 метрів за пів секунди (механічне).

Головний герой побачив своє відображення в дзеркалі (світлове).

В стаканчику утворилися кристали льоду (теплове).

Лунає Гімн України (звукове).

Стрілка компаса вказує на північ (електромагнітне).

Дрони летять групою (механічне).

Розпалювати багаття можна у спеціально відведених місцях (теплове).

В темряві, погладжуючи кота, можна побачити як шерсть спалахує маленькими іскорками (електромагнітне).

Світиться екран ноутбука (світлове).

Лунає знайома пісня (звукове).

4. Які з перелічених явищ є механічними й водночас тепловими: метеорит влітає в атмосферу Землі, на острів стікає розпечена лава, рятувальники загасили займання сухої трави, Укрзалізниця розпочала електрифікацію колії.

Метеорит влітає в атмосферу Землі (влітає – це механічний рух, відбувається тертя з частинками атмосфери, внаслідок чого метеорит нагрівається – теплове), на острів стікає розпечена лава (стікає – механічне, розпечена – теплове).

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Дайте визначення поняттю фізика. Що вона вивчає?

2. Дайте визначення фізичного тіла. Наведіть приклади.

3. Що таке речовина? Наведіть приклади.

4. Що таке фізичні явища?

5. Які є види фізичних явищ? Наведіть приклади.

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 1, Вправа № 1 (1-6)

ДОДАТКОВІ ЗАДАЧІ

1. У поданому нижче тексті назвіть уривки, які стосуються фізичних явищ.

·        У помірному кліматичному поясі восени листя на деревах змінюють кольори на різні відтінки жовтого, коричневого і червоного.

Відповідь: зміна кольору листя – біологічне явище.

·        Завдяки своїй формі листя падає повільніше, ніж товста гілка з тієї самої висоти.

Відповідь: листя падає – фізичне явище.

·        Коли ми збираємо листя металевими граблями з дерев’яною ручкою, зубці граблів згинаються, але їх тверда дерев’яна ручка не змінює форму.

Відповідь: зміна форми або об’єму тіла – фізичне явище.

·        Восени ми рідко спостерігаємо блискавки, але часто бачимо туман, що ускладнює керуванням автомобілем.

Відповідь: блискавка, туман – фізичне явище.

·        Туман несприятливий тим, що сильно розсіює світло від автомобільних фар.

Відповідь: розсіювання світла – фізичне явище.

УРОК 64

Тема: Умови плавання тіл

Мета: Сформувати знання учнів про дію сили Архімеда, яка діє на тіла, занурені в рідину чи газ, та встановити умови плавання тіл.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні встановлюють співвідношення між густиною тіла та рідини (або газу), між силою тяжіння та силою Архімеда, необхідне для забезпечення умов плавання тіл.

ü ставлення – учні навчаються пояснювати, чому тіла можуть плавати чи спливати в рідині.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: розуміння, чому тіла можуть плавати чи спливати в рідині, може викликати питання та потребу в додаткових поясненнях.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Умови плавання тіл

🤔 Чому одні тіла тонуть, а інші плавають?

Ви, мабуть, неодноразово помічали, що камінь, кинутий у воду, відразу тоне, а дерев'яні іграшки, човни та повітряні кульки тримаються на поверхні. Риби, дельфіни й інші істоти теж вміють плавати. Молоко опускається на дно склянки коли його доливають в чай. Чому ж так відбувається?

Візьмемо посудину з водою та кілька куль або брусків, виготовлених із різних матеріалів. Зануримо ці тіла у воду на певну глибину, а потім відпустимо їх без початкової швидкості, щоб поспостерігати за їх поведінкою.

Ви вже знаєте, що на занурене в рідину тіло діють дві сили: сила тяжіння зі сторони Землі, напрямлена вертикально вниз, і архімедова сила зі сторони рідини, напрямлена вертикально вгору.

Варіант 1. Занурення

Тіло занурюється, тому що сила тяжіння більша за архімедову силу.

Тіло тоне в рідині або газі, якщо , .

Варіант 2. Плавання всередині рідини

Тіло плаває всередині рідини, тому що сила тяжіння дорівнює архімедовій силі.

Тіло плаває в товщі рідини або газу, якщо , .

Варіант 3. Спливання

Тіло спливає, тому що сила тяжіння менша від архімедової сили.

Тіло спливає в рідині або газі, якщо , .

Варіант 4. Плавання на поверхні рідини

Тіло плаває на поверхні рідини, тому що сила тяжіння дорівнює архімедовій силі.

Об’єм усього тіла більший за об’єм зануреної частини , тому густина тіла менша за густину рідини:

Тіло плаває на поверхні рідини, якщо , .

2. Плавання тіл у живій природі

Мешканці морів і річок містять у своєму тілі багато води, тому їхня густина дуже близька до густини води. Для того щоб регулювати своє положення у воді, ці тварини використовують різноманітні механізми.

Риби: Змінюючи об'єм плавального міхура, який містить повітря, риба може занурюватися, спливати або залишатися на певній глибині.

Молюск наутилус: Цей морський мешканець плаває завдяки здатності змінювати об'єм внутрішніх порожнин у своєму організмі.

Водяний павук: Повітряна оболонка, яка утворюється навколо черевця павука, дозволяє йому підніматися з глибини на поверхню.

Не лише мешканці води, але й птахи, які часто проводять час на воді, використовують свої власні механізми для підтримання плавучості.

Лебеді, гуси та качки плавають на поверхні води завдяки особливостям будови свого оперення. Їхні пір'я і пух утворюють товстий шар, який змащений жировими виділеннями спеціальних залоз. Це запобігає змочуванню пір'я і пуху, тому в шарі залишається багато повітря. Завдяки цьому середня густина птаха значно менша від густини води, що дозволяє їм легко триматися на поверхні води.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. У каструлі, наповненій водою, на дні лежить картопля. Що слід добавити до води, щоб картопля спливла на поверхню?

Слід збільшити густину води (відповідно до умови плавання тіл, ), додавши кухонну сіль.

2. Три кулі, що зображені на малюнку, мають однакові об’єми. Яка з них має найбільшу густину? На яку з них діє найбільша виштовхувальна сила?

Найбільшу густину має кулька, яка має найбільшу занурену частину відповідно до умови для тіл, які плавають на поверхні рідини, тобто третя кулька. Аналогічні міркування стосуються і сили Архімеда відповідно до формули, яка виражає виштовхувальну силу, тобто на третю кульку діє найбільша виштовхувальна сила.

3. Чому не можна гасити палаючий гас, заливаючи його водою?

Гас має низьку густину порівняно з водою. При змішуванні гасу з водою гас завжди виявиться нагорі, оскільки його густина менше густини води. Він просто спливе.

4. Хлопчик упустив іграшку у формі кулі у басейн. Куля має масу 150 г та об’єм 300 см3.  Що станеться з кулею: потоне чи буде плавати?

5. Плоска крижина, що пливе річкою, має товщину 30 см. Яка висота надводної частини крижини?

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Що таке умови плавання тіл?

2. Які речовини можуть плавати у воді, а які – ні?

3. За якої умови тіло спливає (тоне, плаває в товщі) у рідині?

4. Користуючись таблицею густин речовин, визначте метали, що плавають у ртуті, що в ній тонуть?

5. Які практичні застосування мають умови плавання тіл?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 35, Вправа № 35 (2, 3, 5)

УРОК 63

Тема: Лабораторна робота № 9 «Гідростатичне зважування тіла»

Мета: вивчити та усвідомити фізичні процеси, закони і закономірності дослідним шляхом, навчитися обирати найбільш оптимальні прийоми виконання вимірів досліджень, які забезпечують найбільш точний результат. Навчити учнів визначати фактичні результати і порівнювати їх з теоретичними даними, описаними в підручнику відповідно до обраної тематики. Виявляти причини отриманої невідповідності і викладати їх у звіті лабораторної роботи. Навчити грамотно оформлювати висновки до експериментальної роботи згідно з вимог.  

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні дотримуються порядку виконання лабораторної роботи, навчаються працювати з приладами, визначають ціну поділки шкал приладів і похибки вимірювань, оформлюють звіт про виконану роботу згідно з вимог;

ü ставлення – учні усвідомлюють дотримання правил безпеки під час лабораторної роботи. Дослідження розвивають в учнів інтерес до вивчення природи, вони одержують задоволення і прагнуть до подальшого вивчення предмету. Учні проявляють дбайливе відношення до приладів, матеріалів, привчаються доводити роботу до певного результату, самовиховуються та самодисциплінуються.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація, картки із інструкцією лабораторної роботи № 9.

Тип уроку: експериментальне дослідження.

Можливі труднощі: у розподілі часу на практичні дії і на письмове оформлення роботи; у порушенні правил роботи з лабораторним обладнанням; у проведенні масивних розрахунків, математичних перетворень та округлень. Можливі труднощі у формулюванні висновків до виконаної роботи, у співставленні теоретичних передбачень і триманих експериментальних даних.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

Виконання лабораторної роботи № 9 «Гідростатичне зважування тіла»

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 9

Тема. Гідростатичне зважування тіла.

Мета: визначити густину речовини, з якої складається тверде тіло, методом гідростатичного зважування.

Обладнання: динамометр, тіла невідомої густини, посудина з водою.

Теоретичні відомості

Метод гідростатичного зважування дозволяє визначити густину тіла, використовуючи закон Архімеда. Сила архімеда , що діє на тіло у воді, визначається як різниця між вагою тіла в повітрі  і його вагою тіла у воді :

Експеримент

Дотримуйтесь правил безпеки під час роботи. Чітко слідуйте інструкції.

Одержані дані вимірювань та обчислень записуйте в таблиці.

5. Використовуючи таблицю густин, визначте, з якої речовини, або ймовірно з яких речовин виготовлене кожне тіло.

Контрольні запитання

1. Як зміниться вимірювана вага тіла та розрахована густина, якщо використовувати іншу рідину?

2. Чи є гідростатичне зважування точним методом визначення густини?

3.  Чому одні тіла тонуть, а інші плавають?

4. У каструлі, наповненій водою, на дні лежить картопля. Що слід добавити до води, щоб картопля спливла на поверхню?

5. Чому не можна гасити палаючий гас, заливаючи його водою?

6. Що таке умови плавання тіл?

7. Які речовини можуть плавати у воді, а які – ні?

8. За якої умови тіло спливає (тоне, плаває в товщі) у рідині?

9. Користуючись таблицею густин речовин, визначте метали, що плавають у ртуті, що в ній тонуть?

10. Які практичні застосування мають умови плавання тіл?

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 34, в разі повітряної тривоги виконати лаб.роб відправити на н.з.

Посилання на відео дослід https://ua.izzi.digital/DOS/762823/1258793.html

УРОК 62

Тема: Розв’язування задач

Мета: практично продемонструвати застосування знань про виштовхувальну силу для розв’язання конкретних задач.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні набувають практичних навичок роботи з формулами сили Архімеда, обчислення величин та виконання розрахунків, навчаються аналізувати задачі, розбирати їх на складові частини та визначати ключові фактори.

ü ставлення – учні розуміють, що виштовхувальна сила є ключовим поняттям у фізиці. Вони бачать, як цей принцип застосовується у реальному житті, наприклад, при плаванні, піднятті підводних човнів тощо.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: розв’язування задач.

Можливі труднощі: Учні можуть відчувати труднощі у візуалізації цієї сили та її впливу на тіла. Деякі учні можуть не бачити практичного застосування цієї теми у повсякденному житті. Важливо показати їм приклади, такі як плавання, підняття предметів у воді тощо.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Що є причиною виникнення виштовхувальної сили?

2. Куди напрямлена сила, яка діє з боку рідини або газу на тіло, що в них занурене?

3. Як ще називають виштовхувальну силу?

4. Чи втрачає вагу тіло, занурене в рідину або газ?

5. У яких випадках на тіло, занурене в рідину, не діє виштовхувальна сила?

6. Яка формула обчислення виштовхувальної сили?

7. Чому важливо розуміти силу Архімеда?

II. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Плавець, що обличчям догори (горілиць) лежить на поверхні води, робить глибокі вдих і видих. Чи змінюється положення тіла плавця відносно поверхні води, якщо так, то як саме?

При глибокому диханні змінюється об’єм грудної клітини, а отже і значення виштовхувальної сили відповідно до формули. Тому при вдиху плавець спливе, а при видиху зануриться глибше у воду.

2. Мармурова плита важить стільки, скільки важить залізна гиря. Яке з цих тіл легше втримати в воді?

Легше буде втримати у воді тіло, на яке діє більша виштовхувальна сила. А вона,  в свою чергу, визначається об’ємом тіла. Об’єм буде більшим у тіла меншої густини, тобто у мармурової плити. Отже, утримати легше мармурову плиту.

3. Визначте густину рідини, якщо в цій рідині на тіло об’ємом 30 дм3 діє архімедова сила 240 Н. Якій речовині вона може відповідати?

4. Брусок, розміри якого становлять , плаває на поверхні води так, що надводна частина складає третину всього об’єму. Визначте силу Архімеда, що діє на брусок.

5. Однокласники проводили експерименти, вивчаючи силу Архімеда. Один і той самий циліндр, підвішений до динамометра, Оленка і Михайло по черзі  опускали в посудини з водою та олією. Що буде показувати динамометр, якщо відомо, що маса тіла складає 250 г, а об’єм 50 см3?

6. Чи проявляється закон Архімеда в умовах невагомості?

Сила Архімеда дорівнює вазі рідини в об’ємі зануреної частини тіла. Вага рідини (або газу), яку тіло витісняє, стає нульовою, і відповідно, сила Архімеда також дорівнює нулю. У невагомості, наприклад, на борту космічного корабля або під час падіння кулі, тиск рідини відсутній, і він однаковий у всіх точках.

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 34, Вправа № 34 (4, 5, 10)

УРОК 61

Тема: Виштовхувальна сила в рідинах і газах. Закон Архімеда.

Мета: Розкрити сутність та важливість виштовхувальної сили в фізиці.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні дізнаються, що таке виштовхувальна сила, як вона виникає та як впливає на рух тіл та зрозуміють, як виштовхувальна сила використовується в різних областях, наприклад, в транспорті, інженерії та аерокосмічних технологіях.

ü ставлення – вивчення теми допомагає створити науковий світогляд та розвиває аналітичне мислення.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: виконання дослідів, пов’язаних із виштовхувальною силою, може бути викликом. Учні повинні правильно виміряти об’єм рідини, вагу тіла та інші параметри.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Виштовхувальна сила

🤔 Чому важкий камінь легше тримати у воді, ніж у повітрі? Чому м'яч, занурений у воду, виринає на поверхню? Чому повітряна куля піднімається вгору?

У всіх цих випадках діє виштовхувальна сила.

Прикріпимо кубик до гачка динамометра. Динамометр показує значення 6 Н. Опустимо кубик у воду. Тепер динамометр показує силу 4 Н. Отже, вода діє на камінець із силою 2 Н, направленою вертикально угору.

2. Архімедова сила

Виштовхувальну силу, що діє на тіло в рідині або газі, називають архімедовою силою, на честь давньогрецького вченого Архімеда (бл. 287-212 рр. до н.е.), який вперше дослідив цю силу.

Розглянемо кубик, занурений у рідину. На нього з усіх боків діють сили гідростатичного тиску рідини.

Сили гідростатичного тиску  і , що діють на бічні грані кубика рівні за величиною, але протилежні за напрямком, тому вони врівноважують одна одну й не впливають на положення кубика. Під дією цих сил тіло тільки стискається.

Сили гідростатичного тиску  і , що діють на верхню та нижню грані кубика, не зрівноважуються. Нижня грань перебуває на більшій глибині, ніж верхня , тому сила тиску  більша за силу тиску   . Рівнодійна цих сил дорівнює різниці значень сил  і  напрямлена в бік дії більшої сили, тобто вертикально вгору.

По вертикалі вгору на кубик, занурений у рідину, діє сила, зумовлена різницею тисків на його нижню і верхню грані, – виштовхувальна сила (архімедова сила):

Ми розглянули випадок із кубиком, який був повністю занурений у рідину. Проте отриманий результат справджується для тіла будь-якої форми і у випадках, коли тіло занурене в рідину частково, – для розрахунків лише потрібно брати об’єм зануреної в рідину частини тіла. Крім того, результат справджується й для газів.

Закон Архімеда: На тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі рідини або газу в об'ємі зануреної частини тіла.

Архімедова сила прикладена до центра зануреної частини тіла і напрямлена вертикально вгору. Однак, коли тіло лажить на дні та щільно до нього прилягає, рідина не може потрапити під тіло і створити виштовхувальну силу (силу Архімеда). У цьому випадку, щоб відірвати тіло від дна, потрібно подолати не тільки силу тяжіння, але й додатковий тиск рідини на верхню поверхню тіла. Наприклад, якщо підводний човен опуститься на глинисте дно і витіснить з-під себе воду, він не зможе самостійно піднятися, оскільки тиск води буде заважати цьому.

3. Легенда про Архімеда та золоту корону

Цар Сиракуз, Гієрон II, підозрював, що ювелір, який виготовив його золоту корону, міг підмішати в золото дешевші метали, щоб обманути царя. Архімеду було доручено перевірити, чи корона зроблена з чистого золота, але без пошкодження самої корони.

Спочатку Архімед визначив, що шматок чистого золота у 19,3 разів важчий такого ж об'єму води. Виходить, що густина золота у 19,3 разів більша густини води. Архімеду треба було знайти густину речовини корони. Якщо ця густина виявилася б більша густини води не у 19,3 разів, а в менше число разів, отже, корона була виготовлена ​​не з чистого золота.

Багато днів Архімед міркував над цією задачею. Одного разу, перебуваючи у ванні, він занурився у воду і помітив, як вода переливається через край. Це раптово привело його до вирішення задачі: об'єм зануреного предмета дорівнює об'єму витісненої води.

Розуміючи значення цього відкриття, Архімед вибіг на вулиці, кричачи «Еврика!» («Знайшов!»).

Архімед зважив корону спочатку в повітрі, потім у воді. За різницею у вазі він розрахував виштовхувальну силу, рівну вазі води в об'ємі корони. Визначив потім об'єм корони, він зміг обчислити її густину, а, знаючи густину, дати відповідь на питання царя: чи немає домішок дешевих металів у золотій короні? Густина речовини корони виявилася менше густини чистого золота. Тим самим майстер був викритий в обмані.

Це завдання з короною привело Архімеда до дослідження плавання тіл і написання його відомої праці «Про плаваючі тіла», яка стала основою для вивчення виштовхувальної сили.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Чому по кам’янистому дні річки не так боляче ходити босими ногами, як по кам’янистому березі?

На кам’янисте дно людина чинить менший тиск через дію сили Архімеда у воді.

2. Чи однаковий натяг рибальської жилки, коли риба у воді і в повітрі?

Меншим буде натяг у воді через виштовхувальну силу.

3. В однакових посудинах з однаковою кількістю води плавають два однакових тіла. В якому рівень води вищий?

Рівень води однаковий за законом Архімеда: густина рідин однакова, об’єми занурених частин тіл також, що видно з малюнка.

4. Об’єм зануреної частини крижини складає 450 м3. Визначте виштовхувальну силу, що діє на крижину. Для розрахунків взяти густину морської води.

5. Джастін Бекерман, підліток з Нью-Джерсі, побудував і обладнав свій власний підводний човен. Який об’єм зануреного підводного човна, якщо відомо, що у прісній воді на нього діє виштовхувальна сила 1107 Н?

6. У посудині з рідиною на дні лежать два однакових тіла. Під перше підтікає вода, під друге – ні. Яке з тіл сильніше діє на дно посудини?

На перше тіло діє сила Архімеда, бо за умовою задачі, вода під нього підтікає. На друге тіло, яке щільно прилягає до дна, сила Архімеда не діє. Так як сила Архімеда спрямована вгору, то дія з боку першого тіла на дно посудини буде менше на значення виштовхувальної сили за силу, яка діє з боку другого тіла на дно посудини. Отже, сильніше діє на дно посудини тіло 2.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Що є причиною виникнення виштовхувальної сили?

2. Куди напрямлена сила, яка діє з боку рідини або газу на тіло, що в них занурене?

3. Як ще називають виштовхувальну силу?

4. Чи втрачає вагу тіло, занурене в рідину або газ?

5. У яких випадках на тіло, занурене в рідину, не діє виштовхувальна сила?

6. Яка формула обчислення виштовхувальної сили?

7. Чому важливо розуміти силу Архімеда?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 34, Вправа № 34 (1, 2, 3)

Відео урок

https://youtu.be/fAkgMlLAHBQ?si=XilrSVV8t1fFMC8X

УРОК 60

Тема: Комплексна підсумкова робота № 6 з теми «Тиск твердих тіл, рідин і газів»

Мета: провести комплексну підсумкову роботу з теми «Тиск твердих тіл, рідин і газів».

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні навчаються  вибудовувати власну траєкторію підготовки до комплексної підсумкової роботи, планують, організують, здійснюють власну навчально-пізнавальну діяльність;

ü ставлення – учні усвідомлюють ціннісне ставлення до фізичних знань, результатів власної праці та праці інших людей.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: комплексна підсумкова робота.

Можливі труднощі: можливі труднощі у вмінні застосовувати теоретичні знання до реальних ситуацій та завдань; учні можуть відчувати складнощі з виконанням математичних розрахунків, пов'язаних із фізичними параметрами, особливо якщо це потребує глибокого розуміння формул і їхнього практичного застосування.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. КОМПЛЕКСНА ПІДСУМКОВА РОБОТА № 6

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 28-33

УРОК 59

Тема: Узагальнення та систематизація знань. Захист навчальних проєктів.

Мета: узагальнити та систематизувати знання з теми «Тиск твердих тіл, рідин і газів». Розвивати навички публічного виступу через захист проєктів, вчити ефективно представляти свої результати дослідницьких робіт, відповідати на запитання та сприяти взаємному обміну думками.  

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні навчаються  вибудовувати власну траєкторію підготовки до контролю успішності, планують, організують, здійснюють власну навчально-пізнавальну діяльність;

ü ставлення – учні усвідомлюють ціннісне ставлення до фізичних знань, результатів власної праці та праці інших людей, навчаються здійснювати самооцінку, самоаналіз.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: узагальнення та систематизація знань з теми.

Можливі труднощі: у розподілі часу на виконання різнорівневих завдань; в оцінюванні отриманих результатів на реальність значень.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Який з наведених факторів не впливає на тиск твердого тіла на поверхню?

а) площа поверхні;

б) маса тіла;

в) висота тіла;

г) сила, з якою тіло діє на поверхню.

2. Який з наведених факторів впливає на тиск рідини на дно посудини?

а) глибина рідини;     б) температура рідини;     в) колір рідини;     г) форма посудини.

3. Виберіть найбільше значення тиску: 740 мм рт. ст.; 1 атм; 150 кПа.

4. По болотистому ґрунту пройшов всюдихід, тиск якого на ґрунт дорівнював 30000 Па. Визначте, чи пройде по цій дорозі трактор масою 7 т, якщо площа однієї гусениці дорівнює 0,7 м2.

5. У ліве коліно сполучених посудин налито воду, а в праве – гас. Висота стовпа води25 см. Визначте висоту стовпа гасу.

6. Площа великого поршня гідравлічного домкрата 750 см2. Яку площу повинен мати малий поршень, щоб, діючи на нього силою 80 Н, можна було підняти вантаж масою 1 т?

7. Рідинний манометр містить гліцерин густиною 1260 кг/м³. Праве коліно манометра з’єднано з резервуаром, а ліве відкрите в атмосферу. Різниця рівнів гліцерину в колінах складає 9 см. Який тиск у резервуарі, якщо атмосферний тиск дорівнює 100 кПа?

8. У сполучений посудинах містяться три рідини: нафта, вода і ртуть. Нафта знаходиться в лівому коліні, вода в правому, а ртуть – на дні, утворюючи спільний рівень. Відомо, що густина нафти 800 кг/м³, води – 1000 кг/м³, ртуті – 13600 кг/м³. Висоті стовпчика води в правому коліні дорівнює 40 см. Знайдіть висоту стовпчика нафти в лівому коліні.

III. ЗАХИСТ ПРОЄКТІВ

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 28-33. Виконати завдання для самоперевірки до теми «Тиск твердих тіл, рідин і газів»

УРОК 58

Тема: Розв’язування задач

Мета: закріпити знання про принципи дії сполучених посудин та гідравлічного преса, поглибити розуміння законів гідростатики через розв’язування практичних задач.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні розв’язують типові задачі на сполучені посудини та гідравлічний прес, розвивають вміння працювати з формулами та математичними розрахунками. Розвивають навички застосування теоретичних знань у практичних ситуаціях.

ü ставлення – покращується співпраця та взаємодопомога під час колективного розв’язування задач.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: розв’язування задач.

Можливі труднощі: невміння коректно підставляти значення у формули та проводити необхідні обчислення.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Які посудини в основі гідравлічних та пневматичних пристроїв?

2. Чим заповнюють гідравлічні пристрої?

3. Чим заповнюють пневматичні пристрої?

4. Як працює гідравлічна машина?

5. За рахунок чого дає виграш гідравлічна машина?

6. Як математично описати роботу гідравлічної машини?

7. Який фізичний закон покладено у дію гідравлічних і пневматичних пристроїв?

8. Як працює шлюз?

II. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Що з перерахованого не є сполученими посудинами: лійка, склянка, горнятко, чайник, кухлик, фонтан.

Склянка, горнятко, кухлик.

2. Розділіть пристрої на дві категорії: пневматичні і гідравлічні. Яке їх призначення? (аерозольна фарба у балончику, пневматичний відбійний молоток, гідравлічний підйомник, гідравлічний прес)

Пневматичні пристрої:

Аерозольні фарби у балончиках: Балончики з фарбою використовуються для фарбування. Принцип роботи полягає у використанні стисненого повітря, яке виштовхує фарбу через насадку, утворюючи рівномірний шар фарби на поверхні.

Пневматичні відбійні молотки: Застосовуються для руйнування бетонних конструкцій. Вони використовують стиснене повітря для створення потужних ударних імпульсів, які розбивають тверді матеріали.

Гідравлічні пристрої:

Гідравлічні підйомники: Застосовуються для підняття важких вантажів у будівництві та промисловості. Тиск рідини в гідравлічному циліндрі піднімає платформу з вантажем.

Гідравлічні преси: Використовується для виготовлення деталей машин і механізмів, віджимання олії, пресування фанери та картону. Гідравлічна система створює тиск, що діє на прес, забезпечуючи потрібну силу для обробки матеріалів.

3. Що відбудеться з рідинами, коли відкрити кран?

Рівень води опуститься, а олії підніметься за законом розподілу рідин із різною густиною у сполучених посудинах.

4. Відомо, що у ці пари сполучених посудин, крім води, налили мед і олію. У якої пари № 1 або № 2 знаходиться олія?

Олія має густину 900 кг/м3, а мед – 1420 кг/м3.У відкритих сполучених посудинах стовпчик нерухомої рідини з меншою густиною буде вищим, ніж стовпчик нерухомої рідини з більшою густиною. Тому олія міститься в першій посудині, а мед – в другій.

5. В U – подібну трубку налили рідину. Тиск у посудині 1 становить 15 кПа, у посудині 2 – 7 кПа. Яка рідина міститься в U – подібній трубці?

6. На будівельному майданчику використовується гідравлічний підйомник для підйому важких вантажів. Площа меншого поршня цього підйомника становить 10 см2, а площа більшого поршня – 200 см2. Робітник натискає на менший поршень силою 50 Н. Визначте масу бетонного блоку, який можна підняти за допомогою більшого поршня.

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 33, Вправа  № 33 (3)

УРОК 57

Тема: Гідравлічні та пневматичні пристрої

Мета: Ознайомити з принципом роботи гідравлічних та пневматичних пристроїв, розглянути основні типи гідравлічних та пневматичних систем.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні формують навички аналізу фізичних процесів, що відбуваються у гідравлічних та пневматичних пристроях.

ü ставлення – учні виховують інтерес до технічних наук та розуміють важливість цих пристроїв у сучасному світі.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: важкість у великій кількості нових технічних термінів і понять, які потрібно запам’ятати і правильно використовувати.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Що таке сполучені посудини?

2. Яке основне правило визначає рівень рідин в сполучених посудинах?

3. Що станеться з рівнем рідини в сполучених посудинах, якщо в одну з них додати рідину іншої густини?

4. Що таке манометр і для чого його використовують?

5. Які є основні типи манометрів і як вони працюють?

6. Які переваги і недоліки мають різні типи манометрів?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Пневматичні та гідравлічні пристрої

🤔 Чи замислювалися ви, як працюють машини та пристрої навколо нас? Наприклад, як оператор екскаватора риє ковшем яму для фундаменту, як пілот опускає шасі літака під час посадки або як художник графіті малює свої шедеври аерозольним балончиком?

Сполучені посудини заповнені рідинами або газами стали основою для створення гідравлічних та пневматичних пристроїв.

Пневматичні пристрої використовують для роботи стиснене повітря. Наприклад:

·         Аерозольні фарби у балончиках: Балончики з фарбою використовуються для фарбування. Принцип роботи полягає у використанні стисненого повітря, яке виштовхує фарбу через насадку, утворюючи рівномірний шар фарби на поверхні.

·         Пневматичні відбійні молотки: Застосовуються для руйнування бетонних конструкцій. Вони використовують стиснене повітря для створення потужних ударних імпульсів, які розбивають тверді матеріали.

·         Пневматичні гвинтівки: Використовуються в спорті для стрільби. Стиснене повітря забезпечує викид кулі з великою швидкістю і точністю, що робить їх ідеальними для спортивних змагань.

·         Пневматичні дрилі: Використовуються будівельниками для буріння отворів. Вони використовують стиснене повітря для обертання свердла з високою швидкістю, що дозволяє легко бурити отвори в різних матеріалах.

Гідравлічні пристрої використовують для роботи рідини під тиском. Наприклад:

·         Гідравлічні системи в екскаваторах, самоскидах, бульдозерах: Використовуються для руху ковша та інших частин. Стиснута рідина передає зусилля до гідравлічних циліндрів, які переміщують частини машини.

·         Гідравлічні системи в літаках: Допомагають пілотам легко керувати шасі та частинами крил. Гідравлічна рідина під тиском передає зусилля від пілотських команд до відповідних механізмів.

·         Гідравлічні гальма в транспорті: Гідравлічні гальмівні системи забезпечують ефективне гальмування. Тиск гідравлічної рідини передається через систему трубок до гальмівних механізмів, забезпечуючи гальмування.

·         Гідравлічні домкрати: Дозволяє водіям зусиллям своїх рук підняти багатотонний автомобіль. Гідравлічна рідина під тиском переміщує поршень, що піднімає автомобіль.

·         Гідравлічні підйомники: Застосовуються для підняття важких вантажів у будівництві та промисловості. Тиск рідини в гідравлічному циліндрі піднімає платформу з вантажем.

·         Гідравлічні преси: Використовується для виготовлення деталей машин і механізмів, віджимання олії, пресування фанери та картону. Гідравлічна система створює тиск, що діє на прес, забезпечуючи потрібну силу для обробки матеріалів.

2. Принцип роботи гідравлічних машин

🤔 Який принцип роботи гідравлічних машин?

Дію гідравлічних машин можна пояснити на основі закону Паскаля. Будь-яка гідравлічна машина складається з двох резервуарів (циліндрів) різного діаметру, що забезпечені поршнями і сполучаються один з одним. Простір під поршнями заповнюється рідиною. Бачимо, що на більшому правому поршні автомобіль має значно більшу вагу, ніж хлопчик, що знаходиться на лівому малому поршні. Тому сила тиску ,  на рідину, що створює правий поршень, значно більша за силу тиску , що створює лівий поршень.

Сила, що діє з боку рідини на великий поршень, є більшою за силу, що діє на малий поршень, у стільки разів, у скільки площа великого поршня більша за площу малого:

Гідравлічна машина дозволяє одержати значний виграш у силі: чим більше різнитимуться між собою площі поршнів, тим більший виграш у силі будемо мати.

3. Судноплавний шлюз

Шлюз використовує воду для підйому або спуску суден між різними рівнями води в річках або каналах.

Судноплавний шлюз – гідротехнічна споруда для забезпечення переходу судна на плаву з однієї водойму в іншу з різними рівнями води.

При підході судна перші ворота відкривають і судно заходить до шлюзу. Коли судно зайшло у шлюз, перші ворота закривають, та відкривають кран для потрапляння води. Вода з частини ріки, де високий рівень води, поступає у шлюз, поки рівні не вирівняються, тоді другі ворота відкривають і судно продовжує плавання.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Уявіть гідравлічну машину з двома циліндрами однакового розміру. Якщо ви прикладаєте силу до одного з поршнів, який виграш в силі можна отримати на іншому поршні? Поясніть висновок.

Виграшу в силі не буде. Оскільки площі поршнів однакові, то сила, прикладена до одного поршня, передається без змін до іншого поршня. Тобто сила на виході буде такою ж, як і на вході, без будь-якого виграшу.

2. У гідравлічній машині прикладена сила до меншого поршня, при цьому всередині утворився тиск 5 атмосфер. Як зміниться сила на виході, якщо тиск збільшити до 15 атмосфер при умові, що розміри циліндра залишаються незмінними.

Принцип дії гідравлічної машини спирається на закон Паскаля, який стверджує, що тиск передається в усіх напрямках однаково. В свою чергу, для гідравлічної машини справджується співвідношення між прикладеними силами і площами циліндрів, які за умовою задачі не змінюються. Отже, збільшення тиску всередині гідравлічної машини втричі з 5 до 15 атмосфер приведе до збільшення сили тиску на виході, бо тиск прямо пропорційний силі тиску.

3. Який виграш у силі дає гідравлічний підйомник, якщо площі поршнів рівні 70 см2 і 0,7 м2.

4. Більший поршень гідравлічного преса стискає іграшковий автомобіль із силою 3 МН. З якою силою тиснуть на менший поршень преса? Площі більшого і меншого поршнів становлять 60 дм2 і 20 см2.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Чим заповнюють пневматичні пристрої?

2. Чим заповнюють гідравлічні пристрої?

3. Як працює гідравлічна машина?

4. За рахунок чого дає виграш гідравлічна машина?

5. Як математично описати роботу гідравлічної машини?

6. Який фізичний закон покладено у дію гідравлічних і пневматичних пристроїв?

7. Як працює шлюз?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 33, Вправа № 33 (1, 2)

УРОК 56

Тема: Сполучені посудини. Манометри

Мета: Ознайомити з принципом роботи сполучених посудин, пояснити закони, що регулюють поведінку рідин в них. Навчити учнів проводити вимірювання тиску за допомогою манометра.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні формують уміння пояснювати розподіл рідин в сполучених посудинах, вчаться аналізувати отримані дані та робити висновки на основі проведених вимірювань.

ü ставлення – учні формують прагнення дізнаватися більше про фізичні явища та процеси.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: важкість у застосуванні абстрактних понять та математичних формул для розв’язання конкретних задач.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. З чого складається атмосфера?

2. Який зв'язок між атмосферою та атмосферним тиском?

3. Як було знайдено числове значення атмосферного тиску?

4. В яких одиницях вимірюють атмосферний тиск?

5. Як змінюється атмосферний тиск з висотою?

6. Чому барометри заповнюють ртуттю, а не водою?

7. Які переваги має барометр-анероїд?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Сполучені посудини

Атмосферний тиск впливає на різні процеси на Землі, на рідини у відкритих резервуарах або при зануренні предметів у воду. Розглянемо, як тиск діє на рідини в системі сполучених посудин.

Сполучені посудини – це посудини, з'єднані між собою так, що між ними може перетікати рідина.

🤔 Ми з вами знаємо, як поводить себе рідина в одній посудині. А що буде, якщо рідину помістити у дві або більше сполучених посудин?

Найпростіші сполучені посудини – це дві з’єднані між собою трубки. Якщо налити воду в одну з них, вона перетікатиме в другу. Після зупинки руху води рівень води в обох трубках (обох колінах сполучених посудин) установиться на одному рівні. Якщо нахилити або підняти одну з трубок, вода перетікатиме з вищої трубки, доки рівні води в обох трубках не зрівняються.

Вільні поверхні рідини встановлюються на одному рівні не лише у двох, але й у будь-якій кількості сполучених посудин, незалежно від їх форми та розташування в просторі.

 У відкритих сполучених посудинах вільні поверхні однорідної нерухомої рідини встановлюються на одному рівні.

🤔 Як можна пояснити дану властивість?

Дану властивість можна пояснити так: рідина в спокої не переміщується з однієї посудини в іншу, отже, тиски її в обох посудинах на будь-якому одному горизонтальному рівні однакові (наприклад на рівні AB):

Оскільки рідина в обох посудинах одна й та сама, тобто має однакову густину, то має бути однаковою й висота стовпчика рідини

🤔 Що відбуватиметься в сполучених посудинах якщо рідини в колінах будуть різними?

В праве і ліве коліна сполучених посудин наливаєм рідини з різними густинами, наприклад гас і воду, результат буде інакшим (рівень гасу – вищий, води – нижчий).

На рівні AB тиск рідин у посудинах однаковий:

У відкритих сполучених посудинах стовпчик нерухомої рідини меншої густини вищий, ніж стовпчик нерухомої рідини більшої густини.

2. Використання сполучених посудин

🤔 Яке практичне застосування сполучених посудин у побуті і техніці?

Принцип сполучених посудин широко використовується при створенні різних технічних пристроїв.

В основі водопостачання житлових будинків лежить принцип сполучених посудин. Насосна станція закачує воду у водонапірну вежу, яка вище від найвищого будинку. З резервуара, який знаходиться у водонапірній вежі, підземними трубами вода потрапляє у водопроводи будинків, де прагне піднятися на таку ж висоту, на якій знаходиться резервуар водонапірної вежі.

Щоб не потрапляли неприємні запахи із каналізації до будинку використовують сифон.   

У природі прикладом сполучених посудин є джерела і артезіанські колодязі (свердловини), в яких свердловина знаходиться нижче від рівня ґрунтових вод, і вода сама б'є зі свердловини. Такі місця, де вода сама б'є зі свердловини, порівняно рідкісні. Зазвичай артезіанський колодязь влаштовують, пробуривши дуже глибоку свердловину, обладнану насосом.

Принцип дії сполучених посудин лежить в основі роботи фонтанів і висота струменя у фонтані залежить від взаємного розташування цих посудин.

3. Манометри

Манометр – це прилад для вимірювання тиску рідин і газів.

Розглянемо принцип роботи рідинного манометра.

Відкритий рідинний манометр складається з лінійки, до якої приєднана U-подібна трубка. Трубка заповнена підфарбованою рідиною так, що рівень рідини розташований на позначці 0.

Розглянемо перший випадок. Коли обидві ці посудини відкриті зверху, рівень рідини в них однаковий і тиски в точках A і B однакові .

Розглянемо другий випадок. Коли трубка приєднана до балона, підфарбована рідина розташовується так, що тиски в обох трубках на одній горизонталі однакові. Запишемо цю умову для точок A і B . Тиск у точці A складається із гідростатичного тиску стовпчика рідини h та атмосферного. Тиск у точці B дорівнює тиску газу у балоні. , тобто  .  (відбулось накачування повітря в балон)

Розглянемо третій випадок.  Тиск у точці A дорівнює атмосферному. Тиск у точці B складається із гідростатичного тиску стовпчика рідини h та тиску газу у балоні. , або , тобто . (відбулося відкачування повітря з балону)

На практиці широко застосовують металеві деформаційні манометри.

Основний елемент металевого деформаційного манометра – гнучка дугоподібна трубка 1, один кінець якої) є запаяним. Другий кінець трубки сполучають з резервуаром, де потрібно виміряти тиск. Принцип дії цих манометрів такий. Якщо тиск газу всередині трубки більший за атмосферний, то гнучка трубка розпрямляється і її рух передається через механізм 2 до стрілки 3, що рухається вздовж шкали 4 приладу. Після зменшення тиску газу до атмосферного трубка повертається в початкове (недеформоване) положення, а стрілка зупиняється на позначці 0. Шкала металевого манометра проградуйована в атмосферах або паскалях. Металевий деформаційний манометр показує, на скільки вимірюваний тиск більший або менший, ніж атмосферний.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. До системи з двох сполучених посудин додали третю посудину, з’єднану з першими двома. Як зміниться рівень рідини в кожній з трьох посудин? Чому?

Коли до системи з двох сполучених посудин додають третю посудину, з’єднану з першими двома, рівень рідини в кожній з трьох посудин залишається однаковим. У сполучених посудинах рівень рідини вирівнюється, оскільки рідина створює однаковий тиск на стінки посудини.

2. Як зміниться рівень рідини у сполучених посудинах, якщо атмосферний тиск збільшується чи зменшується?

Рівень рідини у сполучених посудинах залишиться на одному рівні, незалежно від змін атмосферного тиску. Тому що рівень рідини в сполучених посудинах врівноважується шляхом рівняння тисків у кожній частині системи.

3. На скільки підніметься рівень води в лівій посудині, якщо відкрити обидва крани К? Площі перерізу всіх посудин однакові. .

Коли відкриють крани, об’єм рідини у середньому коліні, відповідно до властивості сполучених посудин, розподілиться  на одному рівні в усіх трьох посудинах. При однаковій площі поперечного перерізу в них, за умовою задачі,  стовпчик рідини, висотою 12 см в середній посудині, лінійно розподілиться в усіх посудинах, тобто висота у кожній буде складати 4 см.

4. Як зміниться рівень рідини в сполучених посудинах, якщо одну з них нахилити?

Рівень рідини залишиться на одному рівні, так як розподіл тиску залишається рівномірним у всіх частинах системи.

5. На якому рівні будуть поверхні однорідної рідини в посудинах, якщо наливати її в отвір лівої посудини?

На рівні 3, бо у відкритих сполучених посудинах вільні поверхні однорідної нерухомої рідини встановлюються на одному горизонтальному рівні. Так як висоти трубок різні, то при наповненні рідиною, вона не зможе піднятися вище за рівень 3, інакше буде виливатися.

6. На яких рівнях тиск рідини в сполучених посудинах однаковий?

Відповідь: тиск однаковий на рівні 2-4 як тиск в однорідній рідині на одному горизонтальному рівні.

7. У лівому коліні заповнених водою сполучених посудин над водою знаходиться шар гасу висотою 10 см. В якому з колін рівень рідини вище? На скільки?

8. У рідинному манометрі міститься ртуть. Ліве коліно манометра відкрите в атмосферу. Який тиск у балоні, якщо атмосферний тиск дорівнює 100 кПа?

9. У рідинному манометрі міститься вода. Ліве коліно манометра відкрите в атмосферу. Який тиск у балоні, якщо атмосферний тиск дорівнює 100 кПа?

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Що таке сполучені посудини?

2. Яке основне правило визначає рівень рідин в сполучених посудинах?

3. Що станеться з рівнем рідини в сполучених посудинах, якщо в одну з них додати рідину іншої густини?

4. Що таке манометр і для чого його використовують?

5. Які є основні типи манометрів і як вони працюють?

6. Які переваги і недоліки мають різні типи манометрів?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 32, Вправа № 32 (1, 2, 3)

Виконати тест

Завдання необхідно виконати до  11 квітня 12:00 год

Код доступу 8467568

використайте цей код, відкривши посилання

join.naurok.ua

Або перейдіть за  посиланням:

https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=8467568

УРОК 55

Тема: Атмосферний тиск і його вимірювання. Барометри

Мета: пояснити існування атмосферного тиску на основі молекулярно-кінетичних уявлень, навчити визначати атмосферний тиск за допомогою барометра, розкрити залежність від висоти.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні формують уміння пояснювати вплив атмосферного тиску на фізичні явища.

ü ставлення – учні формують відповідальність за збереження навколишнього середовища.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: деякі учні можуть мати труднощі з розумінням того, що таке атмосферний тиск, адже це абстрактне поняття, яке не можна побачити чи відчути безпосередньо.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Що таке гідростатичний тиск?

2. Як обчислюють гідростатичний тиск?

3. Які фізичні величини впливають на величину гідростатичного тиску?

4. Як глибина впливає на гідростатичний тиск?

5. Чому на однаковій глибині у воді та олії гідростатичний тиск буде різним?

6. Які приклади використання гідростатичного тиску у побуті та промисловості?

7. Як гідростатичний тиск впливає на конструкцію підводних апаратів?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Атмосфера

Прогноз погоди ґрунтується не тільки на температурних даних, а й на значеннях атмосферного тиску, зміна якого призводить до виникнення вітру, хмар, опадів. Це поняття походить від поняття «атмосфера». Ви вже вивчали Землю та знаєте про «атмосферу».

🤔 Що таке атмосфера?

Атмосфера – газова оболонка Землі.

🤔 З чого складається атмосфера Землі?

Атмосфера Землі складається з суміші газів: 78% азоту, 21% кисню, а також аргон, вуглекислий газ, гелій, неон, двоокис сірки, аміак, озон і водяна пара.

🤔 Чому атмосфера утримується біля Землі?

Частинки атмосфери (атоми, молекули, йони) мають масу і притягуються до Землі завдяки гравітаційній взаємодії. Але чому вони не падають на Землю?

Частинки газів у атмосфері перебувають у постійному хаотичному русі. Вони зіштовхуються, відскакують одна від одної і змінюють напрямок свого руху, але і не відлітають у космос.

Для того, щоб частинка покинула Землю, вона повинна мати швидкість 11,2 км/с. Середня швидкість частинок атмосфери значно менша, тому вони лишаються біля поверхні Землі.

2. Атмосферний тиск

За підрахунками, атмосфера Землі має масу близько 5·1018 кг. Під дією сили тяжіння верхні шари атмосфери тиснуть на нижні шари, тому повітряний шар навколо поверхні Землі стиснутий найбільше. Згідно із законом Паскаля, це створює тиск на поверхню Землі й на всі тіла поблизу неї. Це і є атмосферний тиск.

Атмосферний тиск – це тиск, який створює атмосфера на всі тіла, що в ній перебувають, а також на земну поверхню.

🤔 Чому люди не відчувають дії атмосферного тиску?

Кровоносні судини та інші порожнини організму, що заповнені рідинами або газами, чинять на стінки судин і порожнин такий самий тиск. Тому тканини організму не деформуються, а атмосферний тиск не відчувається. Якщо ж зовнішній атмосферний тиск змінюється, то людина відчуває певний дискомфорт.

🤔 Чому рідина піднімається у шприці при піднятті поршня?

Якщо піднімати поршень, то атмосферний тиск, діючи на вільну поверхню рідини в посудині, нагнітатиме рідину вгору, в порожнечу під поршнем.

🤔 Чому якщо наповнити склянку водою, закрити папером і перевернути догори дном, папір тримається і вода не виливається?

Атмосферний тиск на папір більший, ніж тиск води на нього, тому папір утримується атмосферним тиском, що діє в усіх напрямках відповідно до закону Паскаля.

3. Вимірювання атмосферного тиску

🤔 Як виміряти атмосферний тиск?

Розрахувати атмосферний тиск за формулою  неможливо, оскільки атмосфера не має чіткої межі, а густина повітря змінюється на різних висотах.

Дослід Еванджеліста Торрічеллі (1608-1647)

Торрічеллі використав скляну трубку завдовжки близько метра, запаяну з одного кінця. Він наповнив її ртуттю, щільно закрив отвір і перевернув трубку та опустив її в чашу з ртуттю. Відкрив отвір, частина ртуті вилилася, а у трубці залишився стовп ртуті заввишки приблизно 760 мм, а над ртуттю утворилася порожнеча.

Торрічеллі встановив:

- Висота стовпа ртуті, що залишається в трубці, не залежить від її довжини та діаметра.

- Висота стовпа трохи змінюється залежно від погоди.

- Однорідна рідина в трубці та чаші не рухається, це означає, що тиск на поверхню ртуті з боку атмосфери і гідростатичний тиск стовпа ртуті в трубці однакові. Тобто тиск стовпа ртуті висотою 760 мм дорівнює атмосферному.

Нормальний атмосферний тиск – це тиск, який створює стовп ртуті висотою 760 мм.

Одиницею атмосферного тиску є один міліметр ртутного стовпа (1 мм рт. ст.).

Переведемо нормальний атмосферний тиск у паскалі:

У фізиці і техніці використовують позасистемну одиницю атмосферного тиску – фізичну атмосферу (1 атм)

4. Прилади для вимірювання атмосферного тиску

Барометр – прилад для вимірювання атмосферного тиску.

Існують три основні типи барометрів:

Ртутний барометр. Вимірює тиск за висотою ртутного стовпчика в трубці. При зміні атмосферного тиску ртуть у чашці піднімається або опускається.

Барометр-анероїд. Вимірює тиск за деформацією пружної металевої коробки, яка не містить повітря. Деформація коробки передається через систему важелів на стрілку, що переміщується по шкалі.

Барограф. Прилад для безперервного запису змін атмосферного тиску. Складається з приймальної частини, передавального механізму з пером та барабана зі стрічкою, що обертається за допомогою годинникового механізму.

На практиці найчастіше використовують барометри-анероїди завдяки їх зручності, компактності та безпечності.

5. Залежність атмосферного тиску від погоди та висоти

Зміна тиску з погодою:

- Атмосферний тиск змінюється з погодою.

- Перед негодою тиск падає, перед сонячною погодою – зростає.

Зміна тиску з висотою:

- Покази барометра залежать від висоти над рівнем моря.

- Чим вище, тим менший атмосферний тиск і навпаки.

- Зміна висоти на кожні 11 метрів змінює тиск на 1 мм рт. ст. (133,3 Па).

Альтиметр:

- Завдяки залежності тиску від висоти, барометр можна калібрувати для вимірювання висоти.

- Альтиметр – прилад для визначення висоти за атмосферним тиском.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Чому витягувати ноги з болотистого ґрунту важко?

При зануренні ноги у болотистий ґрунт з-під ноги видавлюється повітря, а тому при витягуванні ноги потрібно перемагати не тільки опір в’язкого ґрунту, але і силу атмосферного тиску.

2. Чому шланг насоса, що відсмоктує повітря, роблять товстостіннім?

Щоб шланг не сплющувався під дією атмосферного тиску.

3. Одним з найважливіших процесів у житті людини є дихання. Як механізм дихання пов'язаний із атмосферним тиском?

М’язовими зусиллями ми збільшуємо об’єм грудної клітини, при цьому тиск повітря всередині легень зменшується, і атмосферний тиск спрямовує порцію повітря. При видиханні відбувається зворотне явище.

4. Виразіть у кілопаскалях тиск 560 мм рт. ст., 830 мм рт. ст.

5. Виразіть у міліметрах ртутного стовпчика тиск 35 кПа, 90 кПа. Відповідь округліть до десятих.

6. У квартирі Іванки барометр показує атмосферний тиск 732 мм рт. ст. У квартирі Дениса той же барометр показує тиск 734 мм рт. ст. Вище чи нижче поверхом розміщується квартира Дениса порівняно з квартирою Іванки? На скільки метрів приблизно одна квартира розміщена вище другої?

7. Катерина подорожує Парижем і стоїть біля підніжжя величної Ейфелевої вежі. Вона збирається піднятися на самий верх, щоб насолодитися неймовірним краєвидом на місто. На рівні підніжжя вежі тиск становить 745 мм рт. ст. Який тиск буде на вершині вежі, якщо її висота становить 324 метри? Зменшився чи збільшився тиск з висотою?

8. При вході в метро барометр показує 101,3 кПа. Якими будуть показання барометра на найглибшій станції київського метро, яка розташована на глибині приблизно 110 м?

9. Визначте, яку силу потрібно прикласти до рибки-прилипалки, щоб на березі її відірвати від човна, якщо площа присоски 2 см2, а тиск складає 770 мм рт. ст.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. З чого складається атмосфера?

2. Який зв'язок між атмосферою та атмосферним тиском?

3. Як було знайдено числове значення атмосферного тиску?

4. В яких одиницях вимірюють атмосферний тиск?

5. Як змінюється атмосферний тиск з висотою?

6. Чому барометри заповнюють ртуттю, а не водою?

7. Які переваги має барометр-анероїд?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 31, Вправа № 31 (2, 4, 6)

УРОК 54

Тема: Гідростатичний тиск

Мета: пояснити поняття гідростатичний тиск та формулу для його визначення.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні формують уміння розв’язувати задачі, пов’язані з гідростатичним тиском, розвивають практичні навички застосовувати теоретичні знання на практиці.

ü ставлення – учні вчаться критично оцінювати інформацію, проводити експерименти та перевіряти гіпотези.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: учням може бути важко запам’ятати та правильно застосовувати формули для обчислення гідростатичного тиску.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Чим зумовлений тиск в рідинах і газах?

2. Який закон описує поведінку тиску в рідинах  газах?

3. Яка одиниця вимірювання тиску рідин та газів в СІ?

4. Якими способами можна надути повітряну кульку?

5. Який дослід підтверджує, що рідина тисне не тільки на дно, а й стінки посудини.

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Гідростатичний тиск

🤔 Чи замислювалися ви коли-небудь, чому аквалангістам на глибині потрібне спеціальне обладнання? Або чому глибоководні субмарини повинні бути такими міцними?

Відповідь криється у гідростатичному тиску.

Гідростатичний тиск – це тиск нерухомої рідини.

Через притягання до Землі та свою плинність, рідина створює тиск на дно і стінки посудини, в якій вона міститься. Рідина також створює тиск на будь-яке занурене в неї тіло. Цей тиск зростає з глибиною, саме тому на дні океанів він такий високий. Давайте детальніше розглянемо, як і чому це відбувається.

Визначимо гідростатичний тиск на дно циліндричної посудини з площею дна , заповненої рідиною густиною , а висота стовпа рідини в посудині дорівнює .

Щоб визначити тиск рідини на дно, поділимо силу , що діє на дно, на площу  дна:

Сила , яка створює тиск, дорівнює вазі  рідини

Масу рідини розрахуємо за її густиною  та об’ємом , який вона займає

Об'єм рідини в посудині можна визначити через висоту  стовпа рідини та площу  дна посудини

2. Дослідження гідростатичного тиску

🤔 Яких висновків можна дійти щодо вагового тиску рідини на дно посудини?

З формули  випливає, що тиск рідини на дно посудини залежить від висоти стовпа рідини в посудині та густини рідини. Перевіримо це на дослідах.

Візьмемо скляну трубку, один отвір якої затягнемо гумовою плівкою. Наливатимемо в трубку воду. Чим вищий рівень рідини, тим більше прогинається гумова плівка, що демонструє збільшення тиску з висотою стовпа рідини.

Якщо в одну трубку налити воду, а в іншу – розчин солі до такого ж рівня, то тиск на дно трубки з розчином буде більшим, бо густина соляного розчину більша за густину води.

У формулу  не входить маса рідини. Тому тиск рідини на дно посудини не залежить від маси рідини, її форми та об'єму. Це явище називається «гідростатичний парадокс». Для його перевірки використовують посудини з однаковою площею дна, але різною формою та об’ємом. Якщо налити в ці посудини воду до однакового рівня, то тиск на дно буде однаковим, і плівки прогнуться однаково, незважаючи на різний об’єм і вагу води.

Із закону Паскаля та формули гідростатичного тиску також випливає, що тиск усередині нерухомої однорідної рідини на одному рівні є однаковим.

З історії науки: У 1648 році Блез Паскаль (1623-1662) вперше продемонстрував залежність гідростатичного тиску від висоти стовпа рідини. Він провів публічний дослід, де обіцяв порушити герметичність найміцнішої бочки за допомогою лише одного кухля води.

Для експерименту використали бочку з герметичною кришкою, в якій було зроблено отвір з різьбою. Бочку наповнили водою, а у вставлений отвір вкрутили трубу заввишки кілька метрів. Діаметр труби був таким, що міг вмістити один кухоль води. На другому поверсі будівлі поруч із місцем експерименту у трубу влили воду з кухля. На здивування присутніх, бочка тріснула по швах, і з неї бризнула вода!

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Уявіть, що ви занурюєтеся в басейн. Як змінюється тиск води на ваше тіло, коли ви занурюєтеся глибше? Поясніть, чому це відбувається.

Тиск води на тіло збільшується з глибиною, оскільки гідростатичний тиск залежить від висоти стовпа води над людиною.

2. Чи вплине ваше занурення у воду басейну на тиск води на дно та силу тиску на дно?

Вплине, так як при зануренні у воду басейну рівень води у басейні зросте, а тиск залежить від висоти стовпчика рідини, значення тиску,  в свою чергу, вплине на значення сили тиску.

3. Чому підводні човни мають міцні корпуси? Як гідростатичний тиск впливає на конструкцію підводних човнів?

Підводні човни мають міцні корпуси, щоб витримувати високий гідростатичний тиск на великих глибинах. Гідростатичний тиск збільшується з глибиною, тому корпуси підводних човнів повинні бути достатньо міцними, щоб протистояти цьому тиску і запобігти деформації або руйнуванню.

4. У трьох посудинах рідини. Порівняйте тиск рідин на дно цих посудин, якщо в першій посудині міститься вода, в другій – олія, в третій – гас.

Тиск визначається висотою стовпчика рідини і густиною, так як висоти однакові, то більший тиск буде відповідати рідині із більшою густиною, тобто воді.

5. Порівняйте тиск молока в посудинах 1 і 2.

У першій посудині тиск більший, тому що більша висота стовпа молока.

6. Якщо відкрити кран між двома посудинами, наповненими водою і гасом рівної висоти, то чи буде переливатися рідина з однієї посудину в іншу і в якому напрямку?

Тиск, створюваний водою за рівної висоти із гасом буде створювати більший тиск, тому після відкриття крану, вода потече вправо.

7. В Житомирі є найглибший прісноводний кар’єр України. Ехолот показав 101 метр глибини. Під час змагань пірнальники досягли найбільшої глибини 45 метрів. Визначте, під яким тиском перебували спортсмени на цій глибині.

8. Бджоляр налив мед у діжку. Він знає, що тиск, який чинить мед на дно діжки, становить 7,1 кПа. Допоможіть йому визначити товщину шару меду в діжці.

9. Дно циліндричної вази має форму круга з радіусом 5 см (внутрішній і зовнішній радіуси вважаємо рівними, бо товщина стінок незначна). Маса порожньої вази становить 1,5 кг. Який загальний тиск створює ваза з водою, якщо висота стовпчика води у вазі складає 12 см?

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Що таке гідростатичний тиск?

2. Як обчислюють гідростатичний тиск?

3. Які фізичні величини впливають на величину гідростатичного тиску?

4. Як глибина впливає на гідростатичний тиск?

5. Чому на однаковій глибині у воді та олії гідростатичний тиск буде різним?

6. Які приклади використання гідростатичного тиску у побуті та промисловості?

7. Як гідростатичний тиск впливає на конструкцію підводних апаратів?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 30, Вправа № 30 (1, 2, 4)

УРОК 53

Тема: Тиск рідин і газів. Закон Паскаля

Мета: пояснити тиск в рідинах і газах, ознайомити учнів з законом Паскаля та його застосуванням.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні розвивають уміння спостерігати фізичні явища, розуміють, що тиск в рідині або газі передається без зміни в кожну точку об’єму цих середовищ.

ü ставлення – учні виховують пізнавальний інтерес до фізики, бажання дізнатися більше про природу явищ.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: поняття тиску, закону Паскаля можуть бути абстрактними для учнів. Важливо дати їм конкретні приклади та візуалізацію цих понять.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Тиск газу

Нам вже відомо, що зовнішній тиск на тверді тіла передається лише в одному напрямку. Це пов’язано з тим, що частинки у твердому тілі зв’язані між собою. Частинки рідин та газів можуть рухатися і змінювати своє положення. То чи створюють рідини і гази тиск, і, якщо так, то як він передається? З’ясуємо, чим зумовлений тиск газів.

🤔 Чому повітряна кулька зберігає свою форму тривалий час?

Причина: взаємодія та рух частинок повітря, які заповнюють кулю. У процесі руху частинки заповнюють увесь наданий об’єм так, що густина в усіх областях однакова. Тиск однієї частинки малий, а сумарний створює значну силу тиску на поверхню.

Тиск газу на поверхню створюється численними ударами частинок газу.

🤔 Як можна збільшити тиск газів?

Для збільшення тиску газу на певну поверхню необхідно:

-         збільшити кількість ударів частинок;

-         збільшити силу ударів частинок;

-         одночасно збільшити і кількість, і силу ударів частинок.

Яким чином можна цього досягти? Розглянемо:

Фізичні величини, від яких залежить тиск газу:

1. Маса газу (при сталому об’ємі).

Можна додати газ всередину посудини. При цьому маса газу збільшиться, отже і загальна маса частинок збільшується, і, як наслідок, збільшиться тиск. При випусканні газу, його маса зменшується, тому тиск також зменшується. Об’єм посудини при цьому не змінюється.

2. Об’єм газу (при сталій масі).

Збільшуючи об’єм газу при незмінній масі, кількість ударів об стінку посудини стає менше, тому тиск зменшується. І, навпаки, зменшуючи об’єм газу при незмінній масі, кількість ударів об стінку посудини зростає, отже, і тиск також зростає.

3. Температура газу.

Чим більша температура газу, тим більшою буде швидкість руху його частинок. Удари частинок об стінки посудини стануть частішими, сумарна сила їхніх ударів зросте, і внаслідок цього тиск газу в посудині збільшиться.

Отже, зміна густини  і температури призводить до зміни тиску газу. А саме: збільшення густини – до зростання тиску, зменшення густини – до зменшення тиску газу. Зростання температури – до збільшення тиску, спадання температури – до зменшення тиску.

2. Тиск рідин

Рідини зберігають об’єм і легко змінюють свою форму, набуваючи форми тієї посудини, в якій знаходяться. Тобто, рідини є плинними.

🤔 Як рідини створюють тиск?

Рідини, як і тверді тіла, тиснуть на дно посудини. Унаслідок земного тяжіння кожен верхній шар рідини своєю вагою тисне на шари, що містяться нижче. На відміну від твердих тіл, рідини плинні. Тому вони створюють тиск як на дно, так і на бічні стінки посудини, у якій містяться.

Рідина створює тиск як на дно, так і на бічні стінки посудини, в якій міститься.

Плинність рідин також означає, що на будь-яке занурене в рідину тіло рідина тисне з усіх боків.

3. Закон Паскаля

🤔 Рідина так само як і газ може передавати тиск. Які особливості такої передачі?

На рисунку зображено порожнисту кулю з отворами. До кулі приєднано трубку з поршнем. Якщо заповнити кулю водою і натискати на поршень, вода буде виходити з усіх отворів. У цьому досліді поршень тисне на поверхню води в трубці. Частинки води під поршнем ущільнюються і передають тиск іншим шарам, що лежать глибше. Таким чином, тиск поршня передається в кожну точку рідини, що заповнює кулю, і вода виштовхується з усіх отворів у вигляді струменів.

Якщо замість води заповнити кулю димом, то при натисканні на поршень дим виходитиме з усіх отворів. Це підтверджує, що гази передають тиск, який чиниться на них, в усіх напрямах однаково.

Закон Паскаля: Тиск, створюваний на нерухому рідину або газ, передається рідиною або газом однаково в усіх напрямках.

4. Застосування закону Паскаля

Властивість рідин і газів передавати тиск у всіх напрямках ми спостерігаємо в повсякденному житті, і ця властивість широко використовується в техніці. Завдяки цій властивості ми можемо чути, адже повітря передає звук. Також працює наша серцево-судинна система: хоча кровоносні судини мають багато вигинів, тиск, створюваний серцем, передається в усі частини тіла.

На законі Паскаля ґрунтується робота багатьох гідравлічних машин, таких як:

-         Гідравлічний прес: Найпростіша гідравлічна машина, яка використовується для створення великих сил тиску.

-         Гідравлічний підйомник: Дозволяє підняти важкий автомобіль, приклавши невелику силу.

-         Гідравлічний домкрат: Дозволяє водіям підняти багатотонний автомобіль зусиллям своїх рук.

-         Гідравлічне гальмо: Дозволяє зупинити автомобіль, приклавши незначну силу тиску ноги.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Чому балони з газом зберігають під навісом, а не на відкритій площадці, що освітлюється сонцем?

Тиск газу із збільшенням температури буде зростати за рахунок більших швидкостей руху і частіших ударів об стінки балона, що може привести до вибуху балону.

2. Декілька балонів різного об’єму наповнені при однаковій температурі однаковими масами того самого газу. В якому з них тиск газу більший. Чому?

Чим більший об’єм посудини, тим менший тиск, бо менше ударів молекул припадає на одиницю площі за одиницю часу.

3. Група учнів приїхала на екскурсію до Клавдіївської фабрики ялинкових прикрас, де вони відвідали склодувний цех і побачили як майстер під час виготовлення виробів зі скла крізь трубку вдуває повітря. При цьому розплавлене скло набирає форму кулі, з якої формують красиві новорічні прикраси. Яку властивість газу тут використовують? Сформулюйте її.

Повітря, згідно з законом Паскаля, передає тиск в усіх напрямах однаково, тому скло набуває форми кулі  (властивість газу: передавати тиск в усіх напрямах однаково).

4. Їжу для космонавтів фасують у тюбики з еластичними стінками. Чому їжа легко видавлюється з тюбика і в умовах невагомості?

Їжа у тюбиках пастоподібна, а тому вона передає тиск як рідина, в усіх напрямах за законом Паскаля.

5. В якому циліндрі гідравлічної машини більший тиск?

Тиск однаковий в обох циліндрах за законом Паскаля.

6. Злегка надуту зав’язану повітряну кульку помістили в посудину повітряного насоса. Чому, коли з посудини відкачують повітря, об’єм кульки збільшується?

І всередині, і ззовні кульки міститься повітря (газ), яке складається з частинок (атомів, молекул, йонів). Ці частинки постійно рухаються в усіх напрямках і «бомбардують» гумову плівку, створюючи на неї тиск. Повітря всередині і ззовні кульки створює тиск на внутрішню і зовнішню поверхні гумової плівки відповідно. Якщо ці тиски однакові, гумова плівка не розтягується.

При відкачуванні повітря з посудини кількість частинок у посудині зменшується, тоді як всередині зав’язаної кульки кількість частинок залишається незмінною. Це призводить до того, що тиск всередині кульки стає більшим, ніж зовнішній тиск. Внаслідок цього під впливом численних ударів частинок кулька збільшує свій об’єм. За секунду кількість таких ударів може сягати числа з 23 нулями, що створює значну сумарну силу удару частинок об стінки кульки.

7. У лабораторному циліндрі під поршнем площею 100 см2 міститься вода. Вантаж якої маси потрібно зняти з поршня, щоб тиск води на дно циліндра зменшився на 5 кПа?

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Чим зумовлений тиск в рідинах і газах?

2. Який закон описує поведінку тиску в рідинах  газах?

3. Яка одиниця вимірювання тиску рідин та газів в СІ?

4. Якими способами можна надути повітряну кульку?

5. Який дослід підтверджує, що рідина тисне не тільки на дно, а й стінки посудини.

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 29, Вправа № 29 (1, 3, 7)

УРОК 52

Тема: Лабораторна робота № 8 «Вимірювання тиску тіла на опору»

Мета: вивчити та усвідомити фізичні процеси, закони і закономірності дослідним шляхом, навчитися обирати найбільш оптимальні прийоми виконання вимірів досліджень, які забезпечують найбільш точний результат. Навчити учнів визначати фактичні результати і порівнювати їх з теоретичними даними, описаними в підручнику відповідно до обраної тематики. Виявляти причини отриманої невідповідності і викладати їх у звіті лабораторної роботи. Навчити грамотно оформлювати висновки до експериментальної роботи згідно з вимог.  

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні дотримуються порядку виконання лабораторної роботи, навчаються працювати з приладами, визначають ціну поділки шкал приладів і похибки вимірювань, оформлюють звіт про виконану роботу згідно з вимог;

ü ставлення – учні усвідомлюють дотримання правил безпеки під час лабораторної роботи. Дослідження розвивають в учнів інтерес до вивчення природи, вони одержують задоволення і прагнуть до подальшого вивчення предмету. Учні проявляють дбайливе відношення до приладів, матеріалів, привчаються доводити роботу до певного результату, самовиховуються та самодисциплінуються.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація, картки із інструкцією лабораторної роботи № 8.

Тип уроку: експериментальне дослідження.

Можливі труднощі: у розподілі часу на практичні дії і на письмове оформлення роботи; у порушенні правил роботи з лабораторним обладнанням; у проведенні масивних розрахунків, математичних перетворень та округлень. Можливі труднощі у формулюванні висновків до виконаної роботи, у співставленні теоретичних передбачень і триманих експериментальних даних.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Яка фізична величина характеризує результат дії сила до площі поверхні?

2. Як зміниться тиск від площі поверхні, до якої прикладена сила?

3. Назвіть формулу для розрахунку тиску.

4. Як називається одиниця вимірювання тиску?

5. Як можна збільшити (зменшити) тиск?

6. Яке співвідношення між тиском в 1 Па, від тиску і 1 млн паскаль?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

Виконання лабораторної роботи № 8 «Вимірювання тиску тіла на опору».

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8

Тема. Вимірювання тиску тіла на опору.

Мета: визначити тиск твердого тіла на горизонтальну поверхню, дослідити залежність тиску від площі опори та сили, яка діє на поверхню (ваги тіла).

Обладнання: дерев'яний брусок; динамометр; лінійка; набір тягарців.

Експеримент

Дотримуйтесь правил безпеки під час роботи. Чітко слідуйте інструкції.

Одержані дані вимірювань та обчислень записуйте в таблиці.

1. Виміряйте силу , з якою брусок тисне на поверхню столу (це вага бруска ).

2. Виміряйте розміри бруска (довжину , ширину , висоту ) та подайте в метрах.

3. Визначте площу кожної грані бруска

4. Обчисліть тиск, який створює брусок на поверхню стола кожною з трьох граней:

Висновок

Сформулюйте висновок, у якому зазначте: 1) яку фізичну величину і за допомогою яких приладів ви вимірювали; 2) запишіть результати експериментів, які отримали; 3) як змінюється тиск в залежності від площі опори; 4) як змінюється тиск в залежності від ваги тіла; 5) які фактори впливали на точність проведення експерименту.

Контрольні запитання

1. У лабораторному бруску шість граней. Чому усі обчислення проводились лише для трьох граней?

2. Як, використовуючи обладнання в лабораторній роботі продемонструвати явище невагомості?

3. Вантажівка масою 5 т під’їхала до супермаркету. Площа кожної частини шини, що дотикається з дорогою, становить 0,2 м2. Який тиск створює машина на дорогу. Як зміниться тиск після розвантаження? Або коли шини будуть мати більшу площу контакту з дорогою?

Творче завдання

Визначте тиск, який ви створюєте на підлогу під час ходьби та коли стоїте на місці.

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 28

В разі повітряної тривоги виконати лаб.роб самостійно відправити на н.з.

відео дослід  https://ua.izzi.digital/DOS/762823/1258788.html

https://www.youtube.com/watch?v=DQUuJ_ma87E

УРОК 51

Тема: Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску

Мета: дати поняття тиску як фізичної величини, розкрити фізичний зміст, вивчити залежність тиску від сили та площі опори.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчаться пояснювати фізичний зміст тиску, розв’язувати задачі на тиск.

ü ставлення – учні вчаться критично оцінювати інформацію та робити власні висновки щодо тиску твердих тіл.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: виконання дослідів для вивчення тиску може вимагати уваги до деталей та точності.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Наслідки дії сили

Ви вже знаєте, що взаємодія тіл характеризується силою. Наслідками дії сили є зміна швидкості руху тіл або деформація тіл.

🤔 Як ви думаєте, що впливає на деформацію тіла?

Деформація тіла залежить від:

- величини сили (чим більша сила діє на тіло, тим більшою буде деформація);

- площі поверхні, по якій розподіляється сила (у більшості випадків, чим більша площа поверхні, на яку діє сила, тим менша деформація).

На лижах або без лиж людина діє на сніг з тією самою силою, що дорівнює її вазі. Проте дія цієї сили в обох випадках не однакова, бо різна площа поверхні, на яку тисне людина на лижах і без них.

2. Тиск

Результат дії сили залежить не тільки від його величини, а і від того, на яку площу опори ця сила діє: велику чи малу. Фізична величина, яка визначається співвідношенням сили і площі називають тиском.

Тиск – це фізична величина, яка характеризує результат дії сили і дорівнює відношенню сили, яка діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні.

Одиниця густини в СІ – паскаль (названа на честь французького вченого Блеза Паскаля (1623-1662))

1 Па – це тиск, який створює сила в 1 Н, що діє перпендикулярно до поверхні площею 1 м2:

На практиці ще використовують кратні одиниці тиску:

гектопаскаль: 1 гПа = 100 Па

кілопаскаль: 1 кПа = 1000 Па

мегапаскаль: 1 МПа = 1 000 000 Па

3. Збільшення і зменшення тиску

🤔 Як можна збільшити або зменшити тиск?

З визначення тиску  випливає, що змінити тиск можна двома способами:

1. Змінити силу, яка діє на поверхню певної площі. Зі збільшенням сили тиск збільшиться, а зі зменшенням сили тиск зменшиться.

2. Змінити площу поверхні, на яку діє певна сила тиску. Якщо діє одна й та сама сила, то зі збільшенням площі тиск зменшуватиметься. І навпаки, зі зменшенням площі тиск збільшується.

Для збільшення тиску площу поверхні зменшують (саме тому нагострюють інструменти – ножиці, шила, ножі).

Для зменшення тиску площу поверхні збільшують (будинки та інші споруди для зменшення їх тиску на поверхню Землі зводять на широких фундаментах; щоб зменшити дію важких сільськогосподарських машин на ґрунт, використовують спеціальні широкі шини, спарені колеса, гусениці, а залізничні рейки монтують на шпалах).

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Якщо важкий бутель з водою нести за ручку, то відчувається сильний біль (ріже пальці), а якщо під ручку підкласти складену в декілька разів тканину, то біль зменшиться. Чому?

Відчуття болю спричинюється тиском на тіло людини. Величина тиску залежить від площі опори. Коли під ручку зробити підкладку, то площа опори збільшується, тиск зменшується.

2. Чому рятівник не йде по льоду, а повзе, рятуючи людину, що потрапила під лід?

Лежачи на льоду, зменшується ризик провалі через кригу. Розподіляючи свою вагу на більшу площу, рятівник знижує тиск на лід і таким чином зменшує ймовірність його ламання.

4. Що станеться з тиском, якщо силу тиску збільшити у 2 рази і в стільки ж разів зменшити площу опору?

5. Площа дна кавника становить 0,8 дм2. Який тиск створює кавник на поверхню столу, якщо сила тиску на стіл складає 12 Н?

6. Під час параду до Дня Незалежності 24 серпня 2021 року вперше брав участь новий танк «Оплот – 2М». Танк чинить тиск приблизно 102 кПа, а загальна площа гусениць становить 5 м2. З якою силою танк діяв на автостраду?

7. Знайдіть тиск, який чинить слон на ґрунт. Маса слона 4 т, площа підошви однієї ноги 800 см2.

8. Ковзани можуть створювати на лід тиск 875 кПа. На опору якої площі необхідно поставити новорічну ялинку масою 35 кг, щоб створити такий самий тиск, як ковзани на лід? Відповідь подайте в см2.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Яка фізична величина характеризує результат дії сила до площі поверхні?

2. Як зміниться тиск від площі поверхні, до якої прикладена сила?

3. Назвіть формулу для розрахунку тиску.

4. Як називається одиниця вимірювання тиску?

5. Як можна збільшити (зменшити) тиск?

6. Яке співвідношення між тиском в 1 Па, від тиску і 1 млн паскаль?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 28, Вправа № 28 (1, 3, 4)

УРОК 50

Тема: Комплексна підсумкова робота № 5 з теми «Сили в природі»

Мета: провести комплексну підсумкову роботу з теми «Сили в природі».

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні навчаються  вибудовувати власну траєкторію підготовки до комплексної підсумкової роботи, планують, організують, здійснюють власну навчально-пізнавальну діяльність;

ü ставлення – учні усвідомлюють ціннісне ставлення до фізичних знань, результатів власної праці та праці інших людей.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: комплексна підсумкова робота.

Можливі труднощі: можливі труднощі у вмінні застосовувати теоретичні знання до реальних ситуацій та завдань; учні можуть відчувати складнощі з виконанням математичних розрахунків, пов'язаних із фізичними параметрами, особливо якщо це потребує глибокого розуміння формул і їхнього практичного застосування.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. КОМПЛЕКСНА ПІДСУМКОВА РОБОТА № 5

7кл…..Комплексна підсумкова робота № 5 з теми «Сили в природі»   1 варіант

Група результатів 1. Проводить дослідження природи (12 балів)

1. Яка фізична величина є мірою взаємодії тіл? (4 бали)

а) деформація;          б) інертність;             в) маса;          г) сила.

2. Коли тіло перебуває в стані невагомості? (4 бали) 

а) коли перебуває на висоті над поверхнею Землі; 

б) коли маса дорівнює нулю; 

в) коли тіло рухається під дією лише сили тяжіння;    

г) коли рухається з постійною швидкістю.

3. Лабораторна пружина має жорсткість 200 Н/м. Під час експерименту дослідник розтягнув її за допомогою тягарця, підвішеного до неї, на 0,04 м. Яку силу пружності створює пружина? (4 бали)

Група результатів 2. Здійснює пошук та опрацьовує інформацію (12 балів)

1. Видовження визначається за формулою: (4 бали)

а) ;      б)       в) ;          г).

2. На кулю діють дві сили, показані на рисунку:  і . Чому дорівнює їх рівнодійна сила? (4 бали)

а) 8 Н;             б) 16 Н;                 в) 24 Н;                   г) 48 Н.

3. Третього червня 2019 року увійшла в обіг монета номіналом 5 гривень, її маса складає 5,2 г. Яка вага монети? (4 бали)

Група результатів 3. Усвідомлює закономірності природи (12 балів)

1. Під дією сили 80 Н пружина амортизатора стиснулася на 2 мм. На скільки вона стиснеться під дією сили 1,6 кН? Відповідь подайте в міліметрах. (6 балів)

2. Навантажені санчата загальною масою 17 кг рівномірно переміщують по снігу. Коефіцієнт тертя ковзання між санчатами і снігом складає 0,18. Яку силу прикладають до санчат? Чому при цьому дорівнює сила тертя ковзання? (6 балів)

7кл     Комплексна підсумкова робота № 5 з теми «Сили в природі»   2 варіант

Група результатів 1. Проводить дослідження природи (12 балів)

1. Яка сила виникає під час деформації? (4 бали)

а) тяжіння;             б) пружності;                 в) тертя;             г) непружності.

2. Для яких деформацій сформулював закон Роберт Гук? (4 бали)

 а) тільки для пружних;

б) тільки для розтягу або стиснення;  

в) тільки для пружних розтягу і стиснення;

г) для будь-яких деформацій.

3. Яку вагу внаслідок притягання до Землі має яблуко, що висить на гілці дерева, масою 0,15 кг? (4 балів)

Група результатів 2. Здійснює пошук та опрацьовує інформацію (12 балів)

1. Сила тяжіння визначається за формулою: (4 бали)

а) ;              б);                        в) ;                  г) .

2. На кулю діють дві сили, показані на рисунку:  і . Чому дорівнює їх рівнодійна сила? (4 бали)

а) 80 Н;   б) 120 Н;     в) 240 Н;            г) 160 Н.

3. На потужний трактор, який використовують як тягач діє сила тяжіння 45 кН. Визначте масу трактора. Відповідь подайте в тоннах. (4 бали)

Група результатів 3. Усвідомлює закономірності природи (12 балів)

1. Коли до пружини підвісили тягарець масою 155 г, довжина пружини збільшилася від 4 см до 9 см. Визначте жорсткість пружини. (6 балів)

2. Виконуючи лабораторну роботу учень рівномірно тягне вздовж поверхні столу брусок, прикладаючи силу 1,6 Н, спрямовану горизонтально. Яка маса бруска, якщо коефіцієнт тертя ковзання між бруском і столом складає 0,4? (6 балів)

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 22-27, в разі повітряної тривоги виконати конт. роботу відправити на н.з. не пізніше 14.03

УРОК 49

Тема: Узагальнення та систематизація знань. Захист навчальних проєктів.

Мета: узагальнити та систематизувати знання з теми «Сили в природі». Розвивати навички публічного виступу через захист проєктів, вчити ефективно представляти свої результати дослідницьких робіт, відповідати на запитання та сприяти взаємному обміну думками.  

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні навчаються  вибудовувати власну траєкторію підготовки до контролю успішності, планують, організують, здійснюють власну навчально-пізнавальну діяльність;

ü ставлення – учні усвідомлюють ціннісне ставлення до фізичних знань, результатів власної праці та праці інших людей, навчаються здійснювати самооцінку, самоаналіз.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: узагальнення та систематизація знань з теми.

Можливі труднощі: у розподілі часу на виконання різнорівневих завдань; в оцінюванні отриманих результатів на реальність значень.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Який пункт зайвий серед видів деформації?

а) розтяг, стиск;      б) кручення;      в) жорсткість;      г) згин.

2. Яка відповідь правильна?

а) сила тяжіння прямо пропорційна масі тіла;

б) сила тяжіння обернено пропорційна масі тіла;

в) сила тяжіння дорівнює масі тіла;

г) сила тяжіння не залежить від маси тіла.

3. Як можна зменшити силу тертя між двома поверхнями?

а) збільшити масу тіла;                         б) збільшити площу контакту;

в) змащувати поверхні;                       г) збільшити вагу тіла.

4. На планшет, що лежить на столі, діють сили 15 Н і 45 Н вздовж однієї прямої. Зобразіть ці сили графічно для випадків, коли їх рівнодійна дорівнює 60 Н і 30 Н.

5. Розрахуйте вагу сімдесяти кілограмової штанги для пауерліфтингу на Землі?

6. Вертикально підвішена пружина під дією тягарця масою 250 г розтягнулася на 5 см. Визначте жорсткість пружини.

7. Старий комод масою 45 кг рівномірно тягнули по підлозі, використовуючи ремінь. На скільки видовжився ремінь, якщо його жорсткість складає 18 кН/м, а коефіцієнт тертя між комодом і підлогою складає 0,2. Яка початкова довжина ременя, якщо під час руху довжина складала 75,5 см.

8. В ході лабораторного експерименту учні визначили, що сила тяжіння, що діє на циліндр складає 2,1 Н. Використовуючи дані малюнка, дізнайтеся, з якої речовини циліндр виготовлений.

III. ЗАХИСТ ПРОЄКТІВ

Орієнтовні критерії оцінювання навчального проєкту

1.   Актуальність -1 бал.

2.   Оформлення роботи (паперові носії) - 2 бали.

3.   Достовірність - 1 бал.

4.   Науковість - 2 бали.

5.   Представлення - 2 бали.

6.   Презентація (малюнки) - 2 бали.

7.   Обговорення - 2 бали.

Орієнтовні теми

1. Інертність як причина порушення правил дорожнього руху. Гальмівний шлях автомобіля.

2. Шкода і користь сили тертя.

3. Повітряна оболонка Землі. Атмосферний тиск і його застосування. Вплив атмосферного тиску на самопочуття людини.

4. Гідравлічні машини і механізми: гальма автомобіля, насоси, амортизатори тощо.

5. Фонтани природні та штучні.

6. Досягнення українських конструкторів у повітроплаванні та літакобудуванні.

Додаткові теми

1. Інертність у техніці та побуті.

2. Еволюція важільних терезів.

3. Ґ. Ґалілей, І. Ньютон. Відкриття законів механіки.

4. Що таке тверде мастило?

5. Чи заважатиме невагомість у повсякденному житті?

6. Без сили тертя немає життя.

7. Способи збільшення та зменшення тертя в живій природі.

8. Як зменшити опір повітря.

9. Життя і досягнення Блеза Паскаля.

10. Демонстрація сили тиску атмосферного повітря: дивовижний дослід бургомістра Маґдебурґа Отто фон Ґеріке.

11. Гідравлічні машини.

12. Гальма автомобіля як гідравлічна машина.

13. Глибини, підкорені аквалангістами. Заходи безпеки під час підкорення морських глибин.

14. Апарати для вивчення морських і океанських глибин.

15. Легенди й міфи про життя Архімеда.

16. Склад атмосфери й атмосферний тиск на планетах Сонячної системи.

17. Історія польотів на повітряних кулях.

18. Від повітряної кулі до сучасних літаків.

19. Від стародавніх вітрильників до сучасних океанських лайнерів.

20. Видатний конструктор українського походження І.І. Сікорський.

21. Інтернет-дирижаблі.

Орієнтовне оформлення проєкту (паперові носії та презентація)

1.       Назва проєкту.

2.       Тип проєкту.

3.       Керівник проєкту (вчитель).

4.       Виконавці проєкту.

5.       Проблема.

6.       Мета.

7.       Очікуваний результат (для дослідження).

8.       Завдання проєкту.

9.       Хід роботи.

10.  Висновки.

11.  Використані джерела інформації.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 22-27. Виконати завдання для самоперевірки до теми «Сили в природі»

Підготувати проекти, презентації, конспект , малюнки відправити на н.з. не пізніше 14.03

Орієнтовні теми

1. Інертність як причина порушення правил дорожнього руху. Гальмівний шлях автомобіля.

2. Шкода і користь сили тертя.

3. Повітряна оболонка Землі. Атмосферний тиск і його застосування. Вплив атмосферного тиску на самопочуття людини.

4. Гідравлічні машини і механізми: гальма автомобіля, насоси, амортизатори тощо.

5. Фонтани природні та штучні.

6. Досягнення українських конструкторів у повітроплаванні та літакобудуванні.

Додаткові теми

1. Інертність у техніці та побуті.

2. Еволюція важільних терезів.

3. Ґ. Ґалілей, І. Ньютон. Відкриття законів механіки.

4. Що таке тверде мастило?

УРОК 48

Тема: Лабораторна робота № 7 «Визначення коефіцієнта тертя ковзання»

Мета: вивчити та усвідомити фізичні процеси, закони і закономірності дослідним шляхом, навчитися обирати найбільш оптимальні прийоми виконання вимірів досліджень, які забезпечують найбільш точний результат. Навчити учнів визначати фактичні результати і порівнювати їх з теоретичними даними, описаними в підручнику відповідно до обраної тематики. Виявляти причини отриманої невідповідності і викладати їх у звіті лабораторної роботи. Навчити грамотно оформлювати висновки до експериментальної роботи згідно з вимог.  

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні дотримуються порядку виконання лабораторної роботи, навчаються працювати з приладами, визначають ціну поділки шкал приладів і похибки вимірювань, оформлюють звіт про виконану роботу згідно з вимог;

ü ставлення – учні усвідомлюють дотримання правил безпеки під час лабораторної роботи. Дослідження розвивають в учнів інтерес до вивчення природи, вони одержують задоволення і прагнуть до подальшого вивчення предмету. Учні проявляють дбайливе відношення до приладів, матеріалів, привчаються доводити роботу до певного результату, самовиховуються та самодисциплінуються.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація, картки із інструкцією лабораторної роботи № 7.

Тип уроку: експериментальне дослідження.

Можливі труднощі: у розподілі часу на практичні дії і на письмове оформлення роботи; у порушенні правил роботи з лабораторним обладнанням; у проведенні масивних розрахунків, математичних перетворень та округлень. Можливі труднощі у формулюванні висновків до виконаної роботи, у співставленні теоретичних передбачень і триманих експериментальних даних.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

                        ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 7

Тема. Визначення коефіцієнта тертя ковзання.

Мета: визначити коефіцієнт тертя ковзання дерева по дереву.

Обладнання: дерев'яний брусок; дерев'яна дошка (трибометр); набір тягарців однакової маси; динамометр.

Хід роботи

Підготовка до експерименту

1. Перед тим як виконувати роботу, згадайте відповіді на такі запитання:

1) Від яких чинників залежить сила тертя ковзання і куди вона напрямлена?

2) За якою формулою обчислюють силу тертя ковзання?

2. Визначте та запишіть ціну поділки шкали динамометра.

Експеримент. Опрацювання результатів експерименту

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки.

Результати всіх вимірювань відразу заносьте до таблиць.

Выдео експеримент https://www.youtube.com/watch?v=NHHrI5HStdA

1. Визначте динамометром вагу бруска  та одного тягарця . Обчисліть за формулами значення, які під час експерименту будуть дорівнювати силі нормальної реакції опори і запишіть їх у таблицю:

2. Прикріпивши брусок до гачка динамометра, покладіть його широким боком на горизонтально розташовану дошку. На брусок поставте тягарець. Рівномірно переміщуйте брусок уздовж дошки. За показом динамометра виміряйте силу тертя ковзання  і запишіть відповідне значення у таблицю.

3. Повторіть експеримент ще двічі, поклавши на брусок одночасно два, а потім одночасно три тягарці, вимірявши значення сили тертя і запишіть їх у таблицю.

4. Обчисліть коефіцієнт тертя ковзання за формулою для проведених трьох дослідів      та результати занесіть до таблиці.

Аналіз експерименту та його результатів

Сформулюйте висновок, у якому зазначте: 1) яку фізичну величину ви вимірювали; 2) чи залежить коефіцієнт тертя ковзання від ваги тіла; 3) чи збігаються одержані результати із табличним значенням коефіцієнта тертя ковзання дерева по дереву; 4) які чинники вплинули на точність експерименту.

Контрольні запитання

1. Чому у всіх дослідах необхідно пересувати брусок рівномірно? Чому при початку руху завжди відбувається ривок?

2. Чи може коефіцієнт тертя бути більший за одиницю?

3. Брусок масою 200 г лежить на столі. Коефіцієнт тертя між столом і бруском складає 0,3. Яка сила тертя діє на брусок, якщо до нього прикладали сили: 0,4 Н; 0,8 Н; 1,2 Н.

Творче завдання

Виміряйте силу тертя ковзання, яка діє на брусок, повернувши його на менший бік. Послідовно навантажуючи брусок, повторіть досліди і заповніть таблицю, аналогічну попередній. Зробіть висновок про залежність сили тертя ковзання від площі опори рухомого тіла та запишіть його

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 26, 27 , в разі повітряної тривоги,  виконати лабораторну роботу №7 відправити на н.з. не пізніше 07.03.2025р

відео дослід https://ua.izzi.digital/DOS/762823/1258785.html

УРОК 47

Тема: Розв’язування задач

Мета: формувати вміння учнів розв’язувати задачі на розрахунок сили тертя.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчяться застосовувати знання про закони тертя до розв’язання задач різної складності, використовуючи різні методи.

ü ставлення – уміння розв’язувати задачі виховують в учнів відповідальність, прагнення до знань, впевненість у своїх силах.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: розв’язування задач.

Можливі труднощі: деяким учням складно уявити собі фізичну ситуацію, яка описана в задачі, вони можуть відчувати труднощі з розумінням того, що дано в задачі, що потрібно знайти, які дані їм відомі, які ні.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Що таке сила тертя?

2. Які види сили тертя ви знаєте?

3. Від чого залежить значення сили тертя ковзання?

4. Як можна розрахувати силу тертя ковзання?

5. Чи можна повністю усунути силу тертя?

6. Наведіть приклади, де сила тертя є корисною?

7. Наведіть приклади, де сила тертя є шкідливою?

8. Як можна зменшити ситу тертя в механізмах, машинах?

II. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Щоб зрушити з місця пакунок, отриманий на Новій Пошті, масою 6 кг, який лежить на підлозі, потрібно прикласти горизонтальну силу 15 Н. Який коефіцієнт ковзання між пакунком і підлогою? Користуючись таблицею коефіцієнтів тертя ковзання, з’ясуйте, якій парі матеріалів відповідає отримане значення.

2. Запряжка собак із силою 500 Н рівномірно тягне горизонтальною дорогою санки невідомої маси. Знайти масу саней, якщо відомо, що коефіцієнт тертя дорівнює 0,1.

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 27 (задача 2), Вправа № 27 (3, 5)

УРОК 46

Тема: Тертя. Сила тертя

Мета: ознайомити з  поняттям тертя, сила тертя та її видами, пояснити природу виникнення тертя, продемонструвати практичне застосування знань про тертя в різних галузях.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчаться описувати різні види тертя та пояснювати їх природу, розраховувати силу тертя за допомогою формул.

ü ставлення – учні навчаються цінувати роль тертя в природі, розвивають навички аналітичного мислення і вирішення проблем.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: можуть плутати різні види тертя, складно зрозуміти, коли який вид тертя діє.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Сила тертя

🤔 Автомобіль, вимкнувши двигун, через певний час зупиняється. Шайба, рухаючись по льоду згодом зупиниться. Санчата, які з’їхали з льодяної гірки і далі продовжують рух по горизонтальній ділянці, через певний час зупиняється. Що є причиною зменшення швидкості руху тіл?

Причиною зміни швидкості руху тіл є взаємодія між тілами, або дія одного тіла на інше. Отже, у випадках, які розглядали, відбувається взаємодія між колесами автомобіля та дорогою, між шайбою та льодом, між санчатами та снігом. Величина, яка характеризує цю взаємодію за значенням та напрямком є силою. Отже, тіла зупинилися, тому що на них діяла сила, яка перешкоджала їх руху – сила тертя.

Сила тертя – це сила, яка виникає при русі одного тіла по поверхні іншого і перешкоджає їх відносному переміщенню.

2. Причини виникнення сили тертя

🤔 Які причини виникнення сили тертя?

Причини виникнення сухого тертя:

- Нерівність дотичних поверхонь. Навіть гладенькі на вигляд поверхні тіл мають нерівності, горбики і подряпини. Коли одне тіло ковзає або намагається ковзати по поверхні іншого, нерівності чіпляються одна за одну й деформуються. Виникають сили пружності, напрямлені в бік, протилежний деформації.

- Взаємне притягання частинок (атомів, молекул, йонів) дотичних поверхонь. Якщо поверхні тіл дуже добре відполіровано, то їх частинки (атоми, молекули, йони) розміщуються так близько одна до одної, що помітно починає проявлятися притягання між ними.

3. Сила тертя спокою

Розрізняють декілька видів тертя: тертя спокою – виникає в разі спроби зрушити одне тіло відносно іншого; тертя ковзання – виникає, коли одне тіло ковзає по поверхні іншого; тертя кочення – виникає, коли одне тіло котиться по поверхні іншого.

Сила тертя спокою  – це сила, яка виникає між двома дотичними тілами в разі спроби зрушити одне тіло відносно іншого і напрямлена в бік, протилежний тому, в який би рухалось тіло, якби тертя не було.

Сила тертя спокою прикладена вздовж поверхні, якою тіло дотикається до іншого тіла, і за значенням дорівнює зовнішній силі , що намагається зрушити тіло

У разі збільшення зовнішньої сили , що намагається зрушити тіло, збільшується й  сила тертя спокою . Коли зовнішня сила набуде певного значення і тіло ось-ось почне рух, сила тертя спокою стане максимальною. Коли сила тертя спокою сягає максимального значення  тіло зрушує з місця (починає ковзання).

🤔 Чи «корисна» сила тертя спокою?

Найчастіше дія сили тертя спокою є дуже «корисною»: завдяки їй ручки й олівці залишають слід на папері, речі не вислизають із рук, не розв’язуються вузли; ця сила утримує піщини в купі піску, коріння рослин у ґрунті.

Завдяки силі тертя спокою пересуваються люди, тварини. Ступні людини, лапи тварин у момент дотику з поверхнею дороги намагаються по суті здійснити рух назад. У результаті виникає сила тертя спокою, напрямлена вперед, – рушійна сила.

4. Сила тертя ковзання

Сила тертя ковзання  – це сила, яка виникає в разі ковзання одного тіла по поверхні іншого і напрямлена протилежно напрямку руху тіла.

Сила тертя ковзання діє вздовж поверхні дотику тіл і трохи менша за максимальну силу тертя спокою. Саме тому тіла починають рухатися з місця ривком і зрушити їх важче, ніж потім рухати. Це особливо помітно, коли тіла є масивними.

🤔 Від чого залежить сила тертя ковзання?

Будемо рівномірно тягти динамометром брусок по горизонтальній поверхні. На брусок у напрямку його руху діє сила пружності з боку пружини динамометра, а в протилежному напрямку – сила тертя ковзання. Брусок рухається рівномірно, тому сила пружності зрівноважує силу тертя ковзання. Отже, динамометр показує значення сили тертя ковзання. У ході ковзання того самого тіла по різних поверхнях виникає різна сила тертя ковзання: дерев'яний брусок ковзає по дерев'яній дошці; склу; наждаковому паперу.

Сила тертя ковзання залежить від матеріалів, з яких виготовлені дотичні тіла, та якістю обробки їхніх поверхонь.

Якщо провести ті самі досліди, перевернувши брусок на меншу грань, покази динамометра будуть тими самими. Сила тертя ковзання не залежить від площі дотичних поверхонь.

Покладемо на брусок додатковий тягар, збільшивши в такий спосіб силу нормальної реакції опори. Дослід покаже, що сила тертя ковзання зросте.

Що більша сила притискає тіло до поверхні, то більша сила тертя ковзання виникає при цьому.

Закон Амонтона – Кулона: Сила тертя ковзання не залежить від площі дотику тіл і прямо пропорційна силі нормальної реакції опор.

Коефіцієнт тертя ковзання µ залежить від матеріалів, з яких виготовлені дотичні тіла, якості обробки їхніх поверхонь і наявності між ними сторонніх речовин.

Коефіцієнт тертя ковзання є величиною без одиниць.

🤔 Як зменшити силу тертя ковзання?

Силу тертя ковзання можна зменшити, якщо змастити поверхні. Мастило, переважно рідке, потрапивши між дотичними поверхнями, віддалить їх одну від одної. Тобто ковзатимуть не поверхні тіл, а шари мастила, – тертя ковзання (так зване сухе тертя) заміниться на в’язке (рідке) тертя, за якого сила тертя є істотно меншою.

5. Сила тертя кочення

Сила тертя кочення  – це сила, яка виникає під час кочення одного тіла по поверхні іншого.

Сила тертя кочення зазвичай набагато менша, ніж сила тертя ковзання.

Якщо під дерев'яний брусок підкласти круглі олівці, то пересувати брусок по столу стане значно легше.

Заміна ковзання холодильника на кочення приводить до зменшення сили тертя.

Для зменшення сили тертя людство здавна використовує колесо, а в різноманітних машинах і механізмах – підшипники.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Навіщо футбольні воротарі користуються під час гри спеціальними рукавичками?

Рукавички виготовлені із спеціального матеріалу, який збільшує тертя між руками і м’ячем. (Сучасні рукавиці обробляють латексною піною, що робить їх більш липкими, також додають шар латексу всередині рукавиці воротаря, створюючи поверхню латексу між руками і рукавицями. Це допомагає запобігти ковзанню рукавиць на руках воротарів під час гри)

2. Як напрямлена сила тертя, що діє на коробку, при русі стрічки транспортера?

Сила тертя спокою напрямлена у напрямку руху транспортерної стрічки.

3. Поверхні всіх суглобів покриті синовіальною рідиною, яку виробляє організм. Яке це має значення для роботи суглобів?

Суглобова рідина по структурі нагадує мастило, за допомогою якої кістки суглобів рухаються безшумно і легко, захищаючи суглобову кісткову тканину від передчасного зношування.

4. Поясніть, чому спортивні майданчики для бігу та стрибків роблять з матеріалів з високим коефіцієнтом тертя? Як це впливає на спортсменів?

Для покриття використовують гуму або синтетичні матеріали, які забезпечують спортсменам кращу зчіпку з поверхнею, тобто збільшують дію сили тертя. Завдяки цьому тренування стають більш безпечними та ефективними. Спортсмени можуть швидше бігти і виконувати стрибки з більшою точністю.

5. Чому олівцем писати на папері легко, а на гладкій скляній поверхні неможливо?

Під час письма грифель олівця стикається з поверхнею паперу і сила тертя між ними дозволяє залишити слід. Папір має шорстку поверхню і створюється достатньо тертя, щоб залишити слід. На гладкій скляній поверхні тертя значно менше, тому грифель не може залишити слід, оскільки немає достатнього зчеплення. Там, де мало тертя – графіт просто ковзає по поверхні.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Що таке сила тертя?

2. Які види сили тертя ви знаєте?

3. Від чого залежить значення сили тертя ковзання?

4. Як можна розрахувати силу тертя ковзання?

5. Чи можна повністю усунути силу тертя?

6. Наведіть приклади, де сила тертя є корисною?

7. Наведіть приклади, де сила тертя є шкідливою?

8. Як можна зменшити ситу тертя в механізмах, машинах?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 26, Вправа № 26 (1, 3, 4)  переглянути відео

https://youtu.be/xqZtQl3jCWc?si=3CROSbl0VQASE0MO

УРОК 45

Тема: Розв’язування задач

Мета: поглибити знання учнів про фізичні явища, пов’язані  з силою тяжіння, силою пружності, вагою. Розглянути різні способи розв’язування задач, проаналізувати найбільш раціональні підходи.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні розв’язують типові задачі на силу тяжіння,  пружності, вагу із застосуванням базових формул. Вміють працювати з різними одиницями вимірювання. Учні вчяться розвивати навички аналізу задач на взаємодію тіл у різних фізичних умовах.

ü ставлення – уміння розв’язувати задачі розвивають розумові здібності, виховують інтерес до фізики та її застосування в реальному житті через приклади розв’язування прикладних задач.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: розв’язування задач.

Можливі труднощі: необхідність індивідуального підходу для слабших учнів може сповільнювати темп уроку.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Яка сила спричинює розтяг підвісу чи прогинання опори?

2. Чим вага відрізняється від маси?

3. Чим вага відрізняється від сили тяжіння?

4. Як розрахувати вагу тіла? Як виміряти вагу тіла?

5. Що таке невагомість?

6. Де можна відчути стан невагомості?

7. Як експериментально довести відсутність ваги за допомогою динамометра і тягарця?

II. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Apple iPhone масою 189 г висить на шнурку. З якою силою пружності шнурок діє на Apple iPhone?

2. На підвісному кріслі-коконі на пружині відпочивала Ганнуся масою 42 кг. На скільки видовжилася пружина, якщо її жорсткість становить 12000 Н/м? Відповідь подати в сантиметрах.

3. Скласти текст задачі за поданою скороченою умовою, розв’язати її та оцінити реальність отриманого результату: .

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 27 (задача 1), Вправа № 27 (4)

УРОК 44

Тема: Вага тіла. Невагомість

Мета: увести поняття ваги тіла, ознайомити учнів з природою цієї сили; надати уявлення про невагомість; показати, чим поняття «вага» відрізняється від поняття «маси» тіла.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні практикують розрахунки ваги; формують експериментальні навички, зважуючи різні предмети за допомогою динамометра.

ü ставлення – учні усвідомлюють важливість наукових знань у повсякденному житті.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: труднощі в плутанині понять «маса» та «ваги», оскільки в повсякденному житті їх використовують як синоніми.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. В чому проявляється гравітація тіл?

2. Чи притягуєте ви Землю?

3. Від чого залежить сила тяжіння?

4. Як можна продемонструвати дію сили тяжіння?

5. Яка особливість при падінні тіл на Землю?

6. Гравітація однакова на всіх планетах?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Вага тіла

🤔 Чому прогинається опора та розтягується підвіс?

Взаємодія характеризується силою. Маса це не сила, а міра інертності. Відома нам сила тяжіння прикладена до тіла, а сила пружності протилежна до деформації, тому ці фізичні величини не дають відповіді на запитання. Усі тіла через притягання до Землі стискають чи прогинають опору або розтягують підвіс. Сила, яка характеризує таку дію тіл, називається вагою тіла.

Вага тіла  – це сила, з якою внаслідок притягання до Землі тіло тисне на горизонтальну опору або розтягує вертикальний підвіс.

Одиниця ваги в СІ – ньютон:

Якщо тіло перебуває в стані спокою або прямолінійного рівномірного руху, то його вага збігається за напрямком із силою тяжіння і дорівнює їй за значенням:

🤔 Яка різниця між вагою тіла та силою тяжіння?

Потрібно розрізняти силу тяжіння і вагу тіла. Сила тяжіння діє на тіло, вага тіла діє на опору або підвіс.

🤔 Яка різниця між вагою тіла та масою?

Вага – величина векторна, вимірюється в ньютонах. Маса – величина скалярна, вимірюється в кілограмах.

🤔 Чи змінюється вага тіла та маса на різних планетах?

Планети Сонячної системи мають відмінні від Землі маси, а отже, й різні сили тяжіння. Тому одне й те саме тіло матиме різну вагу на небесних тілах, зокрема на Меркурії, маса ж тіла не змінюється.

2. Стан невагомості

🤔 Чи може вага тіла приймати значення 0?

Невагомість – це такий стан тіла, за якого тіло не діє на опору чи підвіс.

Коли тіло рухається під дією лише сили тяжіння, то воно перебуває в стані невагомості (його вага дорівнює нулю ).

Стан невагомості є зовсім не рідкісним для людини. У такому стані знаходиться стрибун із моменту відриву від землі і до моменту приземлення; плавець, який стрибає з вишки; людина, яка стрибає з мосту. У таких випадках, поки ви падаєте вниз, опір повітря є нехтовно малим і можна вважати, що на вас діє тільки сила тяжіння.

Найвідомішим прикладом невагомості є невагомість в умовах космічного корабля. Причина в тому, що космічні кораблі «постійно падають» на Землю через її притягання і водночас залишаються на орбіті завдяки своїй величезній швидкості.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Деформацію тіла чи опори спричиняє вага тіла?

Опори.

2. Якщо тіло рівномірно і прямолінійно рухається відносно Землі, то що більше: сила тяжіння чи вага тіла?

Так як рух рівномірний і прямолінійний, то сила тяжіння чисельно дорівнює вазі тіла.

3. Перший астронавт незалежної України Леонід Каденюк (1951 – 2018) мав масу 85 кг. Яку вагу має астронавт перед польотом та при перебуванні на навколоземній орбіті?

4. Яка монета масивніша: номіналом в десять гривень, введена у червні 2020 року, вагою 0,064 Н, чи монета номіналом одна гривня «Володимир Великий», введена у 2004 році, вагою 68 мН?

5. Сучасні технології дозволяють виготовляти каністри для палива із спеціальних антистатичних пластиків, які, зазвичай, повторюють металеві конструкції, але мають набагато меншу масу. Одна з таких каністр має місткість 30 л. Якою буде вага бензину, якщо ним заповнити каністру до самого верху?

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Яка сила спричинює розтяг підвісу чи прогинання опори?

2. Чим вага відрізняється від маси?

3. Чим вага відрізняється від сили тяжіння?

4. Як розрахувати вагу тіла? Як виміряти вагу тіла?

5. Що таке невагомість?

6. Де можна відчути стан невагомості?

7. Як експериментально довести відсутність ваги за допомогою динамометра і тягарця?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 25, Вправа № 25 (2, 5, 7)

Відео https://youtu.be/NQ4OmWcCAxA?si=mtcBBLCkCyAWjD8W

УРОК 43

Тема: Сила тяжіння

Мета: ознайомити з  поняттям сили тяжіння, її основними властивостями та закономірностями.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчяться пояснювати фізичні основи явища сили тяжіння та його значення в природі та техніці; вчяться розраховувати силу тяжіння.

ü ставлення – учні підвищують інтерес до вивчення фізики через демонстрацію реальних прикладів дії сили тяжіння.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: труднощі в перенесенні теоретичних знань на практичні завдання та реальні ситуації.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Гравітаційна взаємодія

🤔 Що тримає нас на Землі? Чому ми завжди приземлюємося, коли стрибаємо? Чому яблука завжди падають з дерев униз, а не вгору? Чому водоспад несеться до землі?

Причина всіх цих явищ полягає в тому, що Земля притягує до себе всі тіла.

🤔 Як ви думаєте, властивість притягувати притаманна тільки нашій планеті?

Усі тіла також притягують до себе Землю.

Притягання Місяця спричиняє на Землі припливи та відпливи.

Сонце притягує планети, включаючи Землю і тому вони рухаються навколо нього по певних орбітах.

У 1687 р. Ісаак Ньютон (1642-1727) сформулював закон, згідно з яким між усіма тілами Всесвіту існує взаємне притягання. Таке взаємне притягання об’єктів називають гравітаційною взаємодією або всесвітнім тяжінням.

Астронавт, що підстрибнув на Місяці теж приземлюється, але не так як на Землі. Причина тому – набагато менша маса.

Ще Ньютон виявив, що інтенсивність гравітаційної взаємодії тим більша, чим більші маси тіл і менша відстань між ними.

2. Сила тяжіння

У фізиці силу гравітаційного притягання Землі, яка діє на тіла поблизу її поверхні, називають силою тяжіння.

Сила тяжіння  – це сила, з якою Земля притягує до себе тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї.

Сила тяжіння прикладена до центра тіла, яке притягується Землею, і напрямлена вертикально вниз, до центра Землі.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Який найпоширеніший напрямок руху лави під час виверження вулкану?

Лава стікає вниз по схилу під дією сили тяжіння.

2. Чи однакова сила тяжіння діє на олівець та планшет?

Очевидно, що олівець має меншу масу за планшет. Так як сила тяжіння визначається масою тіла і прискоренням вільного падіння, то сила тяжіння, що діє на планшет більша за силу тяжіння, що діє на олівець.

3. Намалюйте схематично три тіла: м’яч на траві, повітряна кулька в небі, валіза, що рухається похилою транспортною стрічкою. Позначте на малюнку силу тяжіння, що діє на тіла.

4. Розрахуйте силу тяжіння, що діє на ящик яблук, якщо його загальна маса з яблуками складає 15 кг?

5. Яка маса крісла-шезлонга, якщо відомо значення сили тяжіння на нього – 85 Н?

6. Спекотного літнього дня у Лондоні було зроблено гігантського крижаного пса на прізвисько Альфі, для того щоб привернути увагу до важливості безпеки домашніх тварин у літню спеку. Для виготовлення крижаного пса використали брилу розміром 220×150×150 см. Яка сила тяжіння діє на цю брилу?

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. В чому проявляється гравітація тіл?

2. Чи притягуєте ви Землю?

3. Від чого залежить сила тяжіння?

4. Як можна продемонструвати дію сили тяжіння?

5. Яка особливість при падінні тіл на Землю?

6. Гравітація однакова на всіх планетах?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 25, Вправа № 25 (1, 3, 6)

УРОК 42

Тема: Лабораторна робота № 6 «Дослідження пружних властивостей тіл»

Мета: вивчити та усвідомити фізичні процеси, закони і закономірності дослідним шляхом, навчитися обирати найбільш оптимальні прийоми виконання вимірів досліджень, які забезпечують найбільш точний результат. Навчити учнів визначати фактичні результати і порівнювати їх з теоретичними даними, описаними в підручнику відповідно до обраної тематики. Виявляти причини отриманої невідповідності і викладати їх у звіті лабораторної роботи. Навчити грамотно оформлювати висновки до експериментальної роботи згідно з вимог.  

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні дотримуються порядку виконання лабораторної роботи, навчаються працювати з приладами, визначають ціну поділки шкал приладів і похибки вимірювань, оформлюють звіт про виконану роботу згідно з вимог;

ü ставлення – учні усвідомлюють дотримання правил безпеки під час лабораторної роботи. Дослідження розвивають в учнів інтерес до вивчення природи, вони одержують задоволення і прагнуть до подальшого вивчення предмету. Учні проявляють дбайливе відношення до приладів, матеріалів, привчаються доводити роботу до певного результату, самовиховуються та самодисциплінуються.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація, картки із інструкцією лабораторної роботи № 6.

Тип уроку: експериментальне дослідження.

Можливі труднощі: у розподілі часу на практичні дії і на письмове оформлення роботи; у порушенні правил роботи з лабораторним обладнанням; у проведенні масивних розрахунків, математичних перетворень та округлень. Можливі труднощі у формулюванні висновків до виконаної роботи, у співставленні теоретичних передбачень і триманих експериментальних даних.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Яка фізична величина характеризує деформацію розтягу і стиску?

2. Як її позначають і визначають?

3. У чому полягає закон Гука?

4. Для яких деформацій справедливий закон Гука?

5. Від чого не залежить жорсткість?

6. Які параметри визначають жорсткість?

7. Що є основною складовою динамометра?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

Виконання лабораторної роботи № 6 «Дослідження пружних властивостей тіл».

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 24, в разі повітряної тривоги виконати лаб.роб , відправити на н.з.

Відео дослід :

https://youtu.be/Lb9s-rhf4wQ?si=6vsoKUOzvzIudTlw

УРОК 41

Тема: Закон Гука. Динамометр

Мета: ознайомити із законом Гука, його експериментальним та теоретичним підтвердженням.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчяться встановлювати пропорційний зв'язок між силою пружності і видовженням тіла; використовувати формули закону Гука для розв’язання фізичних задач.

ü ставлення – вчяться усно та письмово пояснювати фізичні поняття, факти, явища. закони.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: для розв’язання задач за законом Гука потрібно використовувати математичні формули. Учням може бути складно визначити коефіцієнт жорсткості, обчислити деформацію тіла та інші параметри.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Які зміни відбуваються при деформації тіла?

2. Якими бувають деформації, якщо за основу взяти принцип відновлення?

3. Яка ще класифікація деформацій вам відома?

4. Чи пов’язані між собою ці дві класифікації видів деформацій?

5. Яка сила виникає під час деформацій? Які її особливості? Як її позначають?

6. Що це за сили, які позначають символами  і  ?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Закон Гука

Наукове дослідження процесів розтягування та стискання тіл розпочав у XVII ст. Роберт Гук (1635-1703). Результатом роботи вченого став закон, який згодом отримав назву закон Гука.

Закон Гука:

У разі пружних деформацій розтягнення або стиснення сила пружності прямо пропорційна видовженню тіла і завжди намагається повернути тіло в недеформований стан.

Видовження – це фізична величина, яка характеризує деформації розтягнення та стиснення і дорівнює зміні довжини тіла в результаті деформації.

 – довжина деформованого тіла;  – довжина недеформованого тіла.      

Жорсткість – фізична величина, що характеризує пружні властивості тіла (стрижня, шнура, пружини).

Жорсткість тіла можна визначити, скориставшись законом Гука

Одиниця жорсткості в СІ – ньютон на метр:

Жорсткість залежить від форми та розмірів тіла, від матеріалу, із якого тіло виготовлене.

Оскільки сила пружності прямо пропорційна видовженню тіла, то графіком залежності  є пряма. Чим більшою є жорсткість тіла, тим вище розташований графік.

2. Динамометр

На практиці часто доводиться вимірювати силу, з якою одне тіло діє на інше.

Динамометр – прилад для вимірювання сили.

Принцип роботи динамометра ґрунтується на порівнянні будь-якої сили із силою пружності пружини .

Основною деталлю динамометра є пружина. До вільного кінця пружини прикріплено стрілку, яка рухається вздовж шкали з поділками, проти яких зазначено величину сили. Динамометр має обмежувач, який не дозволяє пружині видовжуватися за межі прямої пропорційності.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Під час заняття фітнесом Галинка виконала вправу зі стрічковим еспандером, довжиною 92 см. Виконуючи вправу, еспандер розтягнувся до 1,1 м. Чому дорівнює видовження стрічкового еспандера?

2. Один із тренажерів у спортивній залі складається з пружин різної жорсткості. Перша пружина має жорсткість 600 Н/м. Яка сила пружності виникне в пружині, якщо займаючись на ній, юніор розтягнув її на 65 см?

3. Під час проведення експериментального дослідження на визначення жорсткості пружини, Уляна з Микитою записали, що під дією сили 2,5 Н пружина видовжилася на 5 см. Яку жорсткість має досліджувана пружина?

4. На рисунку наведено графік залежності довжини гумового шнура від значення сили, що його розтягує. Які сили пружності виникають в гумовому шнурі, якщо він видовжений на 4 см, 12 см?

5. Під дією сили 300 Н пружина амортизатора стиснулася на 2 мм. На скільки міліметрів стиснеться пружина, якщо на амортизатор подіє сила 1,2 кН?

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Яка фізична величина характеризує деформацію розтягу і стиску?

2. Як її позначають і визначають?

3. У чому полягає закон Гука?

4. Для яких деформацій справедливий закон Гука?

5. Від чого не залежить жорсткість?

6. Які параметри визначають жорсткість?

7. Що є основною складовою динамометра?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 24, Вправа № 24 (2, 3 б, 4 а)

https://youtu.be/poOvr46ObXs?si=8OQnimKsxrNID-Ko

УРОК 40

Тема: Деформація тіла. Сила пружності

Мета: ввести поняття деформації, сили пружності. Показати зв'язок між деформацією та силою пружності, розглянути причини їх виникнення та види.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчяться аналізувати вплив сили пружності на об’єкти, формують навички виконання розрахунків, пов’язаних із силою пружності, проводять спостереження та експерименти на цю силу.

ü ставлення – вивчення цієї теми розвиває допитливість, підвищує відповідальність учнів за свої навчальні досягнення.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: деяким учням може бути важко зрозуміти як сила пружності застосовуються в різних областях, таких як інженерія, архітектура, спорт.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Як пов’язані між собою поняття «сила» і «взаємодія»?

2. Чим характеризується сила?

3. Як впливає точка прикладання на результат дії сили?

4. Як впливає значення сили на її результат?

5. Коли говорять про рівнодійну силу?

6. Чи можуть дві сили рівні за значеннями бути зрівноваженими?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Деформація. Види деформації

🤔 Що відбудеться якщо:

 - стрибати на батуті?

 - пом’яти в руці шматочок глини?

 - сісти на великий гумовий м’яч для фітнесу?

Деформація – зміна форми та (або) розмірів тіла.

За тим, як саме частини тіла зміщуються одна відносно одної, розрізняють деформації розтягнення, стиснення, вигину, кручення, зсуву.

Види деформації

Розтяг спортивної стрічки під час вправи

Стиснення гумового м’яча під час вправи

Вигин канату під час ходьби по ньому

Кручення рушника під час його викручування

Зсув шарів паперу під час різання

2. Пружні та пластичні деформації

Види деформації за здатністю тіла до відновлення форми та розмірів:

Пружні деформації – це деформації, які повністю зникають після припинення дії на тіло зовнішніх сил. (ресори автомобілів під час руху, батут під час стрибків на ньому, струни музичних інструментів під час гри на них, гумовий м’яч під час виконання вправ на ньому)

Пластичні деформації – це деформації, які зберігаються після припинення дії на тіло зовнішніх сил. (тісто під час приготування випічки, глина у процесі виготовлення керамічних виробів, жувальна гумка, зігнута алюмінієва чи мідна дротина, зім’ята жерстяна банка теж не відновлює свою попередню форму)

3. Сила пружності

🤔 Якщо ви натягуєте тятиву лука, натискаєте на м'яч або стрибаєте на батуті, ви відчуваєте їхній опір: з боку цих тіл на людину починає діяти сила, яка чинить опір дії вашої руки. Яка це сила?

Під час деформації завжди виникає сила, що прагне відновити той стан тіла, в якому воно перебувало до деформації. Цю силу називають силою пружності.

Сила пружності – це сила, яка виникає під час деформації тіла і напрямлена протилежно напрямку зміщення частин цього тіла в ході деформації.

Зазвичай силу пружності позначають символом .

Якщо тіло тисне на опору, то опора деформується (вигинається). Деформація опори викликає появу сили пружності, яка діє на тіло перпендикулярно до поверхні опори. Цю силу називають силою нормальної реакції опори і позначають символом .

Якщо тіло розтягує підвіс (нитку, джгут, шнур), то виникає сила пружності, напрямлена вздовж підвісу. Цю силу називають силою натягу підвісу та інколи позначають символом .

4. Природа сили пружності

🤔 Чому виникає сила пружності?

Всі тіла складаються з частинок (атомів, молекул, йонів). У твердих тілах частинки коливаються біля положень рівноваги і взаємодіють міжмолекулярними силами притягання та відштовхування. У положеннях рівноваги ці сили зрівноважені.

У разі деформації тіла у взаємному розташуванні його частинок виникають певні зміни. Якщо відстань між частинками зростає, то міжмолекулярні сили притягання стають сильнішими за сили відштовхування. Якщо ж частинки зближуються, то сильнішими стають міжмолекулярні сили відштовхування. Іншими словами: у разі деформації частинки «прагнуть» відновити положення рівноваги.

Сили, що виникають у разі зміни положення однієї частинки, дуже малі. Однак коли ми деформуємо тіло, то змінюється взаємне розташування величезної кількості частинок. У результаті додавання сил дає помітну рівнодійну, яка протидіє деформації тіла. Це і є сила пружності. Отже, сила пружності – прояв дії міжмолекулярних сил. 

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Яка сила заважає ледачому учню провалитися крізь Землю після контрольної роботи з фізики?

Задача гумористична. Проте, справді на учня діє сила пружності з боку опори, на якій він знаходиться, яка протидіє деформації, тобто спрямована проти напрямку «крізь Землю». Цю силу можна назвати і силою реакції опори.

2. Виберіть процеси, під час яких відбуваються пружні деформації: лазіння по канату, виконання вправ з еспандером, ліплення з пластиліну, обробка матеріалів тиском, кручення пружини наручного механічного годинника.

Лазіння по канату, виконання вправ з еспандером, кручення пружини наручного механічного годинника.

3. М’яч вдаряється об стіну. Покажіть на малюнку силу пружності, що діє на м’яч.

4. Покажіть на малюнках куди спрямована сила пружності, що діє на тягарець, підвішений до пружини.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Які зміни відбуваються при деформації тіла?

2. Якими бувають деформації, якщо за основу взяти принцип відновлення?

3. Яка ще класифікація деформацій вам відома?

4. Чи пов’язані між собою ці дві класифікації видів деформацій?

5. Яка сила виникає під час деформацій? Які її особливості? Як її позначають?

6. Що це за сили, які позначають символами  і  ?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 23, Вправа № 23 (1, 2, 4)

УРОК 39

Тема: Сила – міра взаємодії. Графічне зображення сил. Додавання сил

Мета: ввести поняття сили через взаємодію тіл, розглянути різні випадки прояву сили на прикладах. Дати повну характеристику поняттю сили як векторної величини  а також рівнодійної сили.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчяться аналізувати ситуації та робити висновки про силові взаємодії, вчяться вирішувати якісні завдання та графічні, розрахункові задачі, пов’язані із силами.

ü ставлення – вивчення фізики сил допомагає учням розвивати критичне мислення, адже вони повинні аналізувати різні теорії та підходи.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: виконання операцій з векторами, таких як додавання та віднімання, може бути заплутаним для деяких учнів, особливо якщо вони мають обмежений досвід з математикою. 

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Сила – міра взаємодії

Ми знаємо, що причиною зміни швидкості руху тіла є його взаємодія з іншими тілами. Наприклад:

- Працюючи веслами, людина у човні взаємодіє з водою, відкидаючи її назад. При цьому швидкість човна змінюється і човен рухається вперед.

- Гвинти гелікоптера відкидають повітря вниз, внаслідок чого гелікоптер з вантажем піднімається вгору.

- Внаслідок взаємодії з м’ячем руки змінюється напрям руху м’яча.

В будь-якому випадку результат залежить від того, наскільки «сильною» буде взаємодія:

Швидкість човна залежить від того, наскільки інтенсивно людина працює веслами; швидкість гелікоптера залежить від того, наскільки інтенсивно гвинти відкидають повітря вниз; швидкість м’яча залежить від того, наскільки сильно по ньому вдарили.

У фізиці часто не зазначають, яке тіло і як діє на інше тіло, а кажуть, що на тіло діє сила або до тіла прикладено силу.

Сила – це фізична величина, яка є мірою дії одного тіла на інше (мірою взаємодії тіл).

Силу зазвичай позначають символом . Одиниця сили в СІ – ньютон (названа на честь Ісаака Ньютона (1642-1727)):

1 Н дорівнює силі, яка, діючи на тіло масою 1 кг протягом 1 с, змінює швидкість його руху на 1 м/с.

2. Характеристики сили

Сила – векторна величина.

Графічно силу зображають у вигляді відрізка прямої зі стрілкою на кінці. Початок відрізка суміщають з точкою прикладання сили. Довжина відрізка повинна відповідати значенню сили: чим довший відрізок, тим більше значення сили. Стрілка показує напрям сили.

Змінюючи точки прикладання сили до тіла, або напрямок дії, або значення – будемо отримувати різні результати зміни швидкості тіла.

3. Рівнодійна сил

🤔 Зазвичай тіла рухаються під дією не однієї сили, а відразу під дією кількох сил. Чи можна замінити усі сили, що діють на тіло однією, рівною по дії усім цим силам?

Рівнодійна сил – це сила, яка здійснює на тіло таку саму дію, як декілька сил, що діють одночасно.

🤔 Як визначити цю силу?

Розглянемо найпростіші варіанти, коли на тіло діють дві сили вздовж однієї прямої.

Коли дві сили  і , що діють на тіло, напрямлені в один бік, то напрямок рівнодійної  збігається з напрямком дії сил, а для знаходження значення рівнодійної слід додати сили.

Коли дві сили  і , що діють на тіло, напрямлені протилежно, то напрямок рівнодійної  збігається з напрямком більшої сили, а для знаходження значення рівнодійної слід від значення більшої сили відняти значення меншої.

🤔 Як ви вважаєте, якою буде рівнодійна, якщо до шафи прикласти сили, однакові за значенням, наприклад 100 Н, напрямлені як показано на малюнку? Чи зміниться в цьому випадку швидкість руху шафи?

Якщо дві сили рівні за значенням, протилежні за напрямком і прикладені до одного тіла, то рівнодійна цих сил дорівнює нулю, оскільки сили зрівноважують одна одну і причини для зміни швидкості руху тіла не існує.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Користуючись компасом та масштабом (дві клітинки – 1 Н), накресліть сили які прикладені до футбольного м’яча: а) на північ 3 Н; б) на південь 4,5 Н; в) на схід 6 Н; г) на захід 1,5 Н.

2. Двері кімнати намагаються відкрити, прикладаючи дві сили, спрямовані вздовж однієї прямої. Чому дорівнює рівнодійна сил, якщо , ? Скільки відповідей має задача? Зробіть рисунки.

3. Автомобіль рухається горизонтальною ділянкою дороги, збільшуючи швидкість. Куди напрямлена рівнодійна сил, прикладених до автомобіля?

Якщо значення швидкості руху тіла збільшується, то напрямок рівнодійної сил збігається із напрямком руху тіла.

4. За рисунком визначте як змінюється швидкість руху катера.

Так як напрямок рівнодійної сили, що діє на катер, протилежний напрямку руху катера, то значення швидкості руху з часом зменшується.

5. Переведіть значення сил в СІ: 5 кН, 12 МН, 1700 мН.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Як пов’язані між собою поняття «сила» і «взаємодія»?

2. Чим характеризується сила?

3. Як впливає точка прикладання на результат дії сили?

4. Як впливає значення сили на її результат?

5. Коли говорять про рівнодійну силу?

6. Чи можуть дві сили рівні за значеннями бути зрівноваженими?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 22, Вправа № 22 (1, 3, 4 (б, в))

ДОДАТКОВІ ЗАДАЧІ

1. Зобразіть на кресленні в обраному масштабі силу удару по м’ячу, що дорівнює 25 Н, 35 Н, 40 Н.

2. Біля підніжжя Монблану дорогу перекрили декілька каменів. Двоє водіїв перетягували камінь, прикладаючи сили у 750 Н і 0,5 кН. Зобразіть ці сили на кресленні та знайдіть їх рівнодійну.

3. На рисунку зображено тіло та сили, що діють на нього: . Перенесіть рисунок до зошита, знайдіть рівнодійну та зобразіть її.

4. На тіло діють три вертикальні сили ,  та ,  при чому  , . Чому дорівнює сила , якщо рівнодійна всіх трьох сил дорівнює 10 Н? Скільки розв’язків має ця задача? Зробіть у зошиті схематичні рисунки, що відповідають кожному з розв’язків.

УРОК 38

Тема: Комплексна підсумкова робота № 4 з теми «Явище інерції. Інертність та маса тіла. Густина речовини. Імпульс тіла. Реактивний рух»

Мета: провести комплексну підсумкову роботу з теми «Явище інерції. Інертність та маса тіла. Густина речовини. Імпульс тіла. Реактивний рух».

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні навчаються  вибудовувати власну траєкторію підготовки до комплексної підсумкової роботи, планують, організують, здійснюють власну навчально-пізнавальну діяльність;

ü ставлення – учні усвідомлюють ціннісне ставлення до фізичних знань, результатів власної праці та праці інших людей.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: комплексна підсумкова робота.

Можливі труднощі: можливі труднощі у вмінні застосовувати теоретичні знання до реальних ситуацій та завдань; учні можуть відчувати складнощі з виконанням математичних розрахунків, пов'язаних із фізичними параметрами, особливо якщо це потребує глибокого розуміння формул і їхнього практичного застосування.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. КОМПЛЕКСНА ПІДСУМКОВА РОБОТА № 4

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 15-21, в разі повітряної тривоги виконати роботу самостійно, написати в зошиті , фото надіслати на н.з. не пізніше 31.01

УРОК 37

Тема: Узагальнення та систематизація знань. Захист навчальних проєктів.

Мета: узагальнити та систематизувати знання з теми «Явище інерції. Інертність та маса тіла. Густина речовини. Імпульс тіла. Реактивний рух». Розвивати навички публічного виступу через захист проєктів, вчити ефективно представляти свої результати дослідницьких робіт, відповідати на запитання та сприяти взаємному обміну думками.  

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні навчаються  вибудовувати власну траєкторію підготовки до контролю успішності, планують, організують, здійснюють власну навчально-пізнавальну діяльність;

ü ставлення – учні усвідомлюють ціннісне ставлення до фізичних знань, результатів власної праці та праці інших людей, навчаються здійснювати самооцінку, самоаналіз.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: узагальнення та систематизація знань з теми.

Можливі труднощі: у розподілі часу на виконання різнорівневих завдань; в оцінюванні отриманих результатів на реальність значень.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Який принцип лежить в основі реактивного руху?

2. Які приклади реактивного руху можете навести?

3. Який закон описує зміну швидкості тіла при реактивному русі?

4. Що впливає на швидкість руху ракети?

5. Яка причина створення багатоступінчастих ракет?

II. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. У скільки разів густина оргскла  більше за густину корку ?

а) густина корку в п’ять разів більша за густину оргскла;

б) густина оргскла в п’ять разів більша за густину корку;

в) густина корку в двісті разів більша за густину оргскла;

г) густина корку в двісті разів менша за густину оргскла.

2. Чим характеризується імпульс тіла?

а) тільки значенням;                                          б) тільки напрямком;

в) значенням та напрямком;                              г) тільки модулем.

3. Яку систему тіл можна вважати незамкненою?

а) локомотив і вагон, що рухаються назустріч для зчеплення;

б) дівчинка і батько на льоду під час відштовхування один від одного, при умові, що дівчинка на ковзанах, а батько у звичайному взутті;

в) дві більярдні кулі під час гри;

г) оболонка і паливо космічної ракети.

4. Яка з формул записана правильно?

а) ;              б) ;      в) ;         г) .

5. Знайдіть об’єм води в акваріумі з рідкісними кольоровими рибками, якщо його наповнили морською водою густиною 1030 кг/м3, маса води складає 16,48 кг.

6. Катер пливе на захід зі швидкістю 54 км/год. Куди спрямований імпульс катера і чому він дорівнює, якщо маса катера дорівнює 750 кг?

7. Для проведення фізичного дослідження з льодом Дмитро заморозив у морозильній камері воду у тонкостінному лотку розміром 5×10×12 см. Вважаючи, що такі самі розміри має лід, знайдіть масу льоду, якщо густина дорівнює 900 кг/м3.

8. Два візки масами 10 кг і 20 кг рухаються назустріч один одному по прямій. Швидкість першого візка 5 м/с, другого – 3 м/с. Візки зіштовхнулися і роз’їхалися в протилежні сторони. Знайдіть швидкість другого візка, якщо перший візок після зіткнення рухався в протилежну сторону зі швидкістю 2 м/с.

III. ЗАХИСТ ПРОЄКТІВ

1.     Проект. Видатні вчені – фізики.

Характеристики проекту: теоретичний, позапредметний, індивідуальний, короткостроковий, інформаційний.

Можливі об’єкти дослідження: Архімед, І.Ньютон, Д.К.Максвелл, Е.Резерфорд, А.Ейнштейн.

Ключові питання (проблема): 

·          Науки в яких працював вчений.

·          Відкриття, закони.

·          Застосування відкриттів, законів.

·          Їх імена навколо нас (на банкнотах, назви вулиць, загальні назви).

·           Основні етапи життя вченого.

·          Джерела інформації.

Ресурси: https://uk.wikipedia

2.     Проект. Фізика в побуті, техніці, виробництві.

Характеристики проекту: теоретико-практичний, позапредметний, парний, середньої тривалості, дослідницький.

Можливі об’єкти дослідження: побутові (холодильник, газова колонка, м’ясорубка, мікрохвильова піч, пральна машина, крани, лічильник води, іграшки; інструменти; транспорт).

Ключові питання (проблема):  

·     Предмети та фізичні явища, які використані.

·     Коли, де та ким були створені, вдосконалені.

·     Власні ідеї для удосконалення, використання не за прямим призначенням.

·     Джерела інформації.

Ресурси:

http://liebherr-import.com/istorija-sozdanija-holodilnika.html?language=ua

3.     Проект. Спостереження фізичних явищ довкілля.

Характеристики проекту: теоретико-практичний, монопредметний, парний, середньої тривалості, ознайомлювально-орієнтований.

Можливі об’єкти дослідження: оптичні, механічні, електричні теплові явища.

Ключові питання (проблема):

·                   Чому зацікавило явище?

·                   Умови спостереження явища.

·                   Гіпотеза причини явища.

·                   Механізми лабораторного експерименту.

·                   Джерела інформації.

Ресурси: явища навколо нас, довідкові матеріали.

4.     Проект. Дифузія в побуті.

Характеристики проекту: практичний, монопредметний, парний, короткостроковий, дослідницький.

Можливі об’єкти дослідження: крапля фарби на сухій та вологій тканині; крапля фарби у холодній та гарячій воді; поширення запаху парфумів у теплій та холодній кімнаті; фарба на склі та аркуші паперу.

Ключові питання (проблема):

·                   Вибір тіл дослідження.

·                   Дослідження у вигляді таблиць, графіків, рисунків, фото.

·                   Висновки спостереження.

·                   Джерела інформації.

Ресурси: фарба, одеколон, вода, тканина.

5. Інерція – причина порушення правил дорожнього руху.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити § 15-21. Виконати завдання для самоперевірки до тем «Явище інерції. Інертність та маса тіла. Густина речовини»; «Імпульс тіла. Реактивний рух»

Виконати інформаційний один проект з теми, надіслати на н.з. на пізніше 31.01

Теми:

1.Видатні вчені – фізики.

2.Фізика в побуті, техніці, виробництві.

3.Спостереження фізичних явищ довкілля

4.Дифузія в побуті

5.Інерція – причина порушення правил дорожнього руху

УРОК 36

Тема: Реактивний рух

Мета: ознайомити учнів із основними принципами і законами реактивного руху, розкрити його застосування у сучасних технологіях.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчяться аналізувати закон реактивного руху, роблять висновки щодо застосування, досліджують переваги і недоліки цього руху; закріплюють застосування закону збереження імпульсу на задачах.

ü ставлення – учні навчаються висловлювати свої думки, аргументувати погляди про деякі технологічні процеси та інженерні рішення.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: для деяких учнів може бути важко зрозуміти теоретичні концепції реактивного руху без можливості їх випробувати на практиці або без відповідного демонстрування.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Яку систему можна вважати замкненою?

2. Чи потрібно враховувати напрям імпульсів тіл при їх додаванні?

3. В чому полягає закон збереження імпульсу?

4. Які приклади реальних ситуацій, де застосовують закон збереження імпульсу тіла?

5. Які властивості тіл впливають на збереження імпульсу?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Реактивний рух

«Реактивний рух» наводить на думку про ракети, космічні кораблі, реактивні літаки. Виявляється, не лише ці транспортні засоби ґрунтуються на реактивному русі.

Якщо гумову кульку наповнити повітрям і, не зав’язуючи, відпустити, то кулька набуває руху в напрямку, протилежному до напрямку витікання повітря.

Подібне можна спостерігати і тоді, коли з нерухомого човна на воді викинути весло чи інший предмет.

Рух гумової кульки і рух човна відбувається тому, що від них відділилися тіла певної маси. Наведені приклади руху називають реактивним рухом.

Реактивний рух – це рух, що виникає внаслідок відділення з деякою швидкістю від тіла якоїсь його частини.

2. Приклади реактивного руху

Багато прикладів реактивного руху можна спостерігати в природі.

Так кальмари та каракатиці заповнюють водою порожнисті частини тіла, а потім за допомогою спеціальних м’язів виштовхують її назовні з великою швидкістю. Внаслідок цього тіло кальмара або каракатиці пливе в протилежний бік. При цьому їм вдається досить швидко переміщуватися.

Серед рослин відомий так званий «скажений огірок». Коли плід достигає, його насіння через отвір викидається з плода назовні, а оболонка відлітає в протилежний бік.

Приклади реактивного руху в техніці: віддача від пострілу; при використанні брандспойта; рух катера з водометним рушієм; реактивні ранці; реактивний літак; ракета. Розглянемо детально принцип руху ракети.

Інженери вивчили приклади реактивного руху в природі і створили штучні пристрої, які можуть рухатися, здійснюючи реактивний рух. Вони отримали назву ракет.

Ракети рухаються завдяки реактивній тязі, яка виникає при відкиданні частини власної маси у вигляді газового струменя. Продукти згоряння у вигляді гарячого газу утворюються в ході згоряння палива. Газ із величезною швидкістю викидається із сопла ракети, передаючи потужний імпульс оболонці ракети, напрямлений у бік, протилежний швидкості руху газу.

Якщо маса палива в чотири рази більша за масу оболонки, а швидкість струменя газу становить 2 км/с, то швидкість ракети буде 8 км/с, що достатньо для виходу на орбіту Землі. Проте, в реальності паливо згоряє поступово та повітря чинить опір, тому для досягнення необхідної швидкості маса палива повинна бути у 200 разів більшою за масу оболонки.

Одноступеневі ракети не можуть покинути Землю, тому сучасні ракети-носії є багатоступеневими. Багатоступеневі ракети, які відкидають спорожнілі ступені під час польоту, дозволяють зменшити масу та збільшити швидкість ракети. Перший ступінь зазвичай відкидається недалеко від поверхні Землі після старту. Завдяки багатоступеневим ракетам було здійснено перші польоти людства в космос, включаючи запуск першого штучного супутника, перший політ людини в космос та посадку на Місяць.

В Україні виготовляють ракети «Зеніт», за допомогою яких виводять на навколоземну орбіту штучні супутники. Дослідження космосу продовжуються, що свідчить про невпинний розвиток космічної науки та технологій.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. «Залізна людина» з фантастичних фільмів про «Месників» вміє літати. Як це можна пояснити?

«Залізна людина» з фільмів про «Месників» (наприклад, франшизи «Месники» від Marvel Studios) має здатність літати завдяки його броньованому костюму. У цьому костюмі вбудовані реактивні двигуни, які працюють за рахунок реакції на викид струму або інші джерела енергії. Ці реактивні двигуни забезпечують «Залізній людині» здатність летіти, керувати напрямком і швидкістю руху в повітрі. Таким чином, це можна пояснити технологією його броньованого костюма.

2. Розвантажуючи катер, чоловіки перекидали один одному мішки на берег. Раптом, черговий мішок впав у воду. Чому це могло статися?

Забули закріпити човен на причалі, а відкидаючи мішки з човна, створили реактивний рух, за рахунок чого човен набув імпульсу і відплив.

3. Чи може людина використовувати для плавання принцип руху восьминога?

Ні, людина не має таких фізіологічних особливостей як восьминіг.  Восьминіг втягує воду в спеціальний м’язовий мішок у власному тілі, а потім виштовхує її назовні. Це дозволяє йому переміщатися в напрямку, протилежному киданню струменя.

4. В якому напрямку Денису потрібно відкинути від себе м’яч, щоб наблизитися до мами?

М’яч потрібно відкинути в протилежну сторону від мами. За  законом збереження імпульсу тіла імпульс м’яча буде дорівнювати імпульсу хлопчика, за рахунок якого він наблизиться до мами. Систему «хлопчик-м’яч» можна вважати замкненою, бо він знаходиться на скейті і взаємодією із землею можна знехтувати.

5. Який із запропонованих видів транспорту (метро, електричний автобус, пароплав, водометний катер, каное) використовує принцип дії реактивного двигуна?

Серед наведених видів транспорту, водометний катер використовує принцип дії реактивного двигуна. Реактивний двигун створює рух за рахунок швидкого витікання води, яка виштовхується з великою швидкістю, створюючи реактивну тягу, що приводить катер у рух.

6. Під час запуску моделі ракети масою 420 г з неї вийшло майже миттєво 70 г стиснутого повітря зі швидкістю 3 м/с. Визначте швидкість, з якою рухатиметься ракета.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Який принцип лежить в основі реактивного руху?

2. Які приклади реактивного руху можете навести?

3. Який закон описує зміну швидкості тіла при реактивному русі?

4. Що впливає на швидкість руху ракети?

5. Яка причина створення багатоступінчастих ракет?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 21, Вправа № 21 (4, 5)

УРОК 35

Тема: Закон збереження імпульсу

Мета: ознайомити учнів із законом збереження імпульсу тіла, розвивати розуміння процесів взаємодії тіл та показати як застосовувати ці знання у практичних завданнях.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчяться застосовувати математичні формули для розв’язання завдань, пов’язаних з імпульсом та його збереженням, можуть проводити експерименти для підтвердження закону збереження імпульсу.

ü ставлення – учні вчяться оцінювати результати експериментів, завдань, щоб розуміти природу явищ, пов’язаних із законом збереження імпульсу тіла.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: тривалі обчислення або складні докази можуть вимагати великої концентрації, що може бути важким для деяких учнів.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Що таке імпульс тіла?

2. Як ви розумієте, що імпульс це векторна величина?

3. Як змінюється імпульс тіла при дії сили на нього?

4. Як впливає час дії сили на зміну імпульсу тіла?

5. Які тіла мають імпульс, наведіть приклади.

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Замкнена система тіл

Декілька тіл, що взаємодіють одне з одним, утворюють систему тіл.

Замкнена система тіл – це система тіл, які взаємодіють тільки між собою і не взаємодіють з тілами, які не входять в цю систему.

Замкненої системи тіл у повному сенсі цього слова не існує, це ідеалізація. Всі тіла у світі взаємодіють. Але в ряді випадків реальні системи можна розглядати як замкнені, виключаючи з розглядання ті взаємодії, які в даному випадку є несуттєвими. Розглянемо приклади в яких випадках систему можна вважати замкненою:

-         Діти на скейтбордах наближаються один до одного, тримаючись за одну мотузку (нехтуємо дією землі).

-         Човен відпливає від стрибка дівчинки  з човна на берег (нехтуємо дією води).

-         Дві кульки співударяються при наближенні одна до одної (нехтуємо дією поверхні).

2. Закон збереження імпульсу

Відомо, що перша кулька масою  рухається назустріч іншій зі швидкістю . Друга кулька масою  – зі швидкістю . Після зіткнення кульки рухаються в протилежних напрямках зі швидкостями  та .  

Отже, в замкнутій системі тіл векторна сума імпульсів тіл до взаємодії і після однакові. Це справджується для інших прикладів взаємодії тіл між собою.

Закон збереження імпульсу: У замкненій системі тіл векторна сума імпульсів тіл до взаємодії дорівнює векторній сумі імпульсів тіл після взаємодії.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. На причалі у нерухомому човні знаходиться хлопчик масою 35 кг. Він вистрибує з човна зі швидкістю 1 м/с. Яка маса човна, якщо його швидкість відпливання від причалу дорівнює 0,5 м/с?

2. Сторожовий пес масою 21 кг біжить зі швидкістю 7 м/с, наздоганяючи платформу масою 70 кг, яка рухається зі швидкістю 0,5 м/с. З якою швидкістю буде рухатися платформа разом із собакою після того, як пес заскочив на неї?

3. На малюнку зображено взаємодію двох більярдних кульок. За даними малюнка знайдіть швидкість руху другої кульки.

4. Аквалангіст занурюється глибоко з балоном кисню, але раптово виявляється, що постачання кисню перервалося. Що він повинен зробити, щоб швидко піднятися на поверхню?

За законом збереження імпульсу аквалангіст повинен відштовхнутися від балону, скидаючи його. Цією дією він набуде імпульсу і зможе швидко піднятися на поверхню.

5. В центі озера знаходиться човен з орнітологом, який вивчає міграцію лелек. Для того, щоб зробити кращий кадр, орнітолог перейшов з одного кінця човна до іншого. Яка довжина човна, якщо при русі перемістився відносно поверхні води на 0,8 метра. Човен має масу 210 кг, а орнітолог – 70 кг. Опором води знехтувати.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Яку систему можна вважати замкненою?

2. Чи потрібно враховувати напрям імпульсів тіл при їх додаванні?

3. В чому полягає закон збереження імпульсу?

4. Які приклади реальних ситуацій, де застосовують закон збереження імпульсу тіла?

5. Які властивості тіл впливають на збереження імпульсу?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 19, 20, Вправа № 20 (4, 5) переглянути відео урок

https://www.youtube.com/watch?v=UnHRJS4zZ5s

УРОК 34

Тема: Імпульс тіла

Мета: сформувати у учнів поняття про імпульс тіла.

Компоненти ключових компетентностей:

ü уміння – учні вчяться аналізувати і порівнювати імпульси тіл, розуміти вплив маси та швидкості на імпульс тіла та його взаємодію з іншими тілами.

ü ставлення – учні вчяться цінувати важливість точності та глибини розуміння фізичних законів, значення спостережливості та аналітичних навичок при поясненні явищ.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Можливі труднощі: імпульс як фізична може бути складним для уявлення, оскільки він не має прямого аналога в повсякденному житті.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Імпульс тіла

У тирі можна безпечно передати кулю, просто підкинувши її в повітрі. Однак, коли кулю вистрелюють з пістолета і вона летить у напрямку мішені, спроба її зловити є неможливою та вкрай небезпечною.

Іграшковий автомобіль, який котиться – легко зупинити носком ноги. Якщо ж наближається вантажівка – слід тікати з її шляху.

В першому випадку на результат руху вагомо впливає швидкість кулі, в другому – маса вантажівки. Фізична величина, яка є мірою кількості руху, що враховує масу і швидкість є імпульс тіла. Слово «імпульс» у перекладі з латинської означає «удар» або «поштовх».

В першому випадку кажуть: імпульс кулі, що летить до мішені більше, ніж тої, що підкинули в повітрі; імпульс вантажівки більше за іграшковий автомобіль.

Імпульс тіла – це векторна фізична величина, яка дорівнює добутку маси тіла на швидкість його руху.

Напрямок імпульсу тіла збігається із напрямком швидкості руху тіла.

2. Зміна імпульсу тіла

Будь-яке тіло яке рухається має імпульс. Наприклад футбольний м’яч під час гри. Коли м’яч не рухається, його імпульс дорівнює нулю.

🤔 Чи змінюється імпульс м’яча під час гри у футбол?

Після удару ногою м’яч набуває імпульсу, адже змінюється його швидкість. Під час руху м'яча його імпульс змінюється або за значенням, або за напрямком, або за значенням і за напрямком одночасно залежно від сили удару та напрямку удару гравцем.

Чим сильніший удар, тим більше зміна імпульсу (бо більша зміна швидкості). Однак час дії цієї сили також важливий: чим довше м’яч перебуває під впливом удару, тим більше змінюється імпульс (наприклад, коли гравець веде м’яч через все поле і більше триває дія на м’яч).

Чим сильнішою і тривалішою є взаємодія, тим більше змінюється імпульс тіла.

III. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Автомобіль масою 1500 кг рухається зі швидкістю 20 м/с на захід. Визначте імпульс автомобіля та напрямок його імпульсу. Як зміниться напрямок імпульсу, якщо автомобіль розвернеться і почне рухатися з тією ж швидкістю на схід?

2. Олексій допомагав своєму батькові мити автомобіль за допомогою поливального шлангу. Коли він взяв шланг у руки та відкрив воду на повну потужність, то відчув, що йому важко утримати шланг. Чому так сталося?

Імпульс зумовлений масою води і швидкістю руху води, тому значення імпульсу струменю води буде значним, а тому і віддача також значною.

3. Дослідники вивчають кальмарів в океані, швидкість яких може сягати 10 м/с. Знаючи, що імпульс кальмара під час швидкісного плавання може сягати 85,7 кг·м/с, яка маса кальмара?

4. На столі в шкільній лабораторії стоїть візок, на якому учні розмістили іграшкового робота масою 250 г. Учні рухають візок зі швидкістю 1 м/с відносно Землі. Чому дорівнює імпульс робота відносно візка?

Імпульс об’єкта визначається як добуток його маси на швидкість. Оскільки робот рухається разом з візком і не має власної швидкості відносно візка, його швидкість відносно візка дорівнює нулю. Таким чином, імпульс робота відносно візка також буде нульовим, незалежно від його маси або швидкості візка відносно Землі.

Отже, імпульс робота відносно візка дорівнює:

5. Максим та Ірина на уроці фізики отримали завдання розрахувати швидкість автомобіля, який бере участь у гонках Формули 1. Маса автомобіля становить 0,79 т, а його імпульс дорівнює 75050 кг·м/с. Розрахуйте швидкість автомобіля.

6. З якою швидкістю мав би рухатися м’яч для настільного тенісу, маса якого складає 3 г, щоб у нього був такий самий імпульс, як у м’яча для великого тенісу масою 60 г, що відбивається тенісисткою зі швидкістю 144 км/год? Чи реальне значення швидкості м’яча для настільного тенісу у вас вийшло?

7. Рейсер на мотоциклі Ducati Desmosedici знаходиться на останньому колі траси в Валенсії, Іспанія, і йому потрібно обігнати суперника, щоб виграти вирішальну гонку чемпіонату MotoGP. Щоб випередити конкурента він на прямій ділянці треку вирішує збільшити швидкість з 252 км/год до 324 км/год. Визначте, як змінився імпульс мотоцикліста під час цього маневру, якщо його маса разом з мотоциклом 230 кг.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

Обговорення вивченого матеріалу

1. Що таке імпульс тіла?

2. Як ви розумієте, що імпульс це векторна величина?

3. Як змінюється імпульс тіла при дії сили на нього?

4. Як впливає час дії сили на зміну імпульсу тіла?

5. Які тіла мають імпульс, наведіть приклади.

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 19, Вправа № 19 (1, 3).

Урок 33 Лабораторна робота № 5 Визначення густин твердого тіла та рідини

Хід уроку

I. Організаційний момент

IІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ЗНАНЬ УЧНІВ

IІІ. ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 7

Тема. Визначення густин твердого тіла та рідини.

Мета: визначити густини пропонованих твердих тіл і рідини.

Обладнання: терези з важками; лінійка; досліджувані тверді тіла; мірна посудина з водою; посудина з досліджуваною рідиною; паперові серветки.

Хід роботи

Підготовка до експерименту

1. Перш ніж розпочати вимірювання, згадайте:

1) формулу, за якою обчислюють густину;

2) прилади, за допомогою яких можна визначити об’єм твердого тіла;

3) як правильно знімати покази мірної посудини;

4) правила роботи з важільними терезами.

2. Визначте та запишіть ціну поділки шкали лінійки та ціну поділки шкали мірної посудини.

Відео експеримент https://www.youtube.com/watch?v=6q6yfVqzD-o

Експеримент. Опрацювання результатів експерименту

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки.

Результати всіх вимірювань відразу заносьте до таблиць.

1. Визначте густину твердого тіла правильної геометричної форми. Для цього:

1) Виміряйте масу бруска за допомогою терезів.

2) Виміряйте довжину, ширину та висоту досліджуваного бруска за допомогою лінійки. Обчисліть його об’єм (див. формула в таблиці).

3) Визначте густину речовини, з якої виготовлений брусок (див. формула в таблиці) та подайте відповідь у г/см3 та кг/м3.

4) Користуючись таблицями густин деяких речовин у твердому стані, визначте назву речовини, з якої виготовлений досліджуваний брусок. Таблиця дивись у підручнику.

2. Визначте густину твердого тіла неправильної геометричної форми. Для цього:

1) Виміряйте масу досліджуваного тіла за допомогою терезів.

2) Виміряйте об’єм досліджуваного тіла за допомогою мірної посудини, зафіксувавши в таблиці об’єм води в посудині до і після занурення тіла у воду та розрахувавши різницю цих значень (див. таблицю).

3) Визначте густину речовини, з якої виготовлене тіло (див. формула в таблиці) та подайте відповідь у г/см3 та кг/м3.

4) Користуючись таблицями густин деяких речовин у твердому стані, визначте назву речовини, з якої виготовлене досліджуване тіло.

3. Визначте густину рідини. Для цього:

1) Скориставшись порожньою мірною посудиною і терезами, визначте масу невідомої рідини. Зверніть увагу на те, що масу рідини можна визначити як різницю мас посудини з рідиною та порожньої посудини.

2) Виміряйте об’єм рідини у мірній посудині за її шкалою відповідно до ціни поділки.

3) Визначте густину досліджуваної рідини (див. формула в таблиці) та подайте відповідь у г/см3 та кг/м3.

4) Користуючись таблицями густин деяких речовин у рідкому стані, визначте назву досліджуваної рідини.

Аналіз експерименту та його результатів

Сформулюйте висновок, у якому зазначте: 1) яку фізичну величину і за допомогою яких приладів ви вимірювали; 2) які результати отримали; 3) які чинники могли вплинути на точність результатів.

Контрольні запитання

1. Прокоментуйте фізичний зміст густини речовини, з якої виготовлений брусок (див. перший дослід), отриманий в ході експерименту. Чому експериментально визначені значення густин речовин, з яких виготовлені досліджувані тіла не співпадають з табличними?

2. Густину яких тіл (твердих, рідких, газоподібних) визначати найважче? Чому?

3. Уважно розгляньте пляшку з-під олії. Знайдіть за вказаними на пляшці даними значення об’єму та маси олії (нетто – це маса товару без упакування). Розрахуйте густину олії.

Творче завдання

Визначте об’єм власного тіла, знаючи, що густина тіла людини приблизно дорівнює густині води.

ІV. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

V. Домашнє завдання

Опрацювати § 17, ст. 118-120 законспектувати задачі 1-3, в разі повітряної тривоги виконати лаб.роб №5 самостійно,  Оформити роботу відправити на н.з. 

Відео експеримент https://www.youtube.com/watch?v=6q6yfVqzD-o

УРОК 32

Тема: Розв’язування задач

Мета: закріпити алгоритм розв’язування задач на густину. Розглянути різні способи розв’язування задач, проаналізувати найбільш раціональні підходи.

Компоненти ключових компетентностей:

уміння – учні розв’язують типові задачі на густину із застосуванням базових формул. Вміють працювати з різними одиницями вимірювання. Учні вчяться моделювати різні фізичні ситуації, пов’язані з густинами твердих тіл, рідин та газів.

ставлення – уміння розв’язувати задачі розвивають розумові здібності, стимулюють інтерес до фізики і математики.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація.

Тип уроку: розв’язування задач.

Можливі труднощі: для деяких учнів може бути важко розуміти концепцію густини, розрізняти одиниці вимірювання та працювати зі змішаними одиницями.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

II. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Для магазину було замовлено прозору вітрину зі скла. Вітрина має такі характеристики: маса вітрини – 50 кг, об’єм вітрини – 0,02 . Знайдіть густину скла, яке використовується для виготовлення прозорої вітрини?

2. У лісі, де бортники тримають свої бджолині сім’ї в дуплах дерев, мед має дивовижну цілющу силу. Якщо вважати, що кожен медоносний вулик містить у собі меду 0,002 м3, а густина складає 1,42 г/см3, яку масу меду можна зібрати з одного вулика?

3. На дитячому святі відбувається захід з гелієвими кульками. Організатори привезли балон гелію, маса використаного газу для кульок дорівнює 900 г. Який об’єм займають усі кульки, якщо густина гелію в них складає 0,18 кг/м3.

4. Дві фігурки Гаррі Поттера і Герміони Грейнджер, виготовлені з різних речовин, мають однаковий об’єм. У якої фігури і у скільки разів більше густина, якщо фігурка Гаррі має масу в 3 рази більше.

5. Детектив Шерлок Холмс отримав лист від свого друга доктора Ватсона:

«Дорогий Шерлок, я знаходжуся у містечку Сільверблейд, де стався дивний випадок. Місцевий ювелір містер Грей був знайдений мертвим. Я знайшов у майстерні один предмет, який, на мою думку, може бути ключем до розв'язання цієї загадки. Це фігурка з срібла, яка має масу 175 г і об'єм 17500 мм3. Я знаю, що ти добре знаєшся на фізиці, тому я прошу тебе дати мені відповідь: чи може це тіло бути справжнім сріблом? Якщо ні, то що це означає? Твій вірний друг, доктор Ватсон.»

Шерлок Холмс відразу ж зрозумів, що доктор Ватсон знайшов важливу зачіпку, яка свідчила про те, що ювелір був не тільки жертвою, але й злочинцем. Він  вирушив до Сільверблейду, щоб довести свою гіпотезу. Спробуйте і ви довести гіпотезу детектива.

III. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПІДСУМКИ

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 18, Вправа № 18 (1, 2)

ДОДАТКОВІ ЗАДАЧІ

1. Піноскло – легкий пористий теплоізоляційний матеріал на основі спіненого скла, – має густину 0,5 г/см3, а звичайне скло має густину 2500 кг/м3. У скільки разів густина піноскла менше за густину скла? Поясніть, у чому причина такої великої різниці густин?

2. Мешканець Запоріжжя створює цікаві металеві статуетки історичних та фантастичних героїв. Три з них  мають об’єм 300 см3 кожна, а маси складають відповідно 2,67 кг, 2,1 кг та 2,34 кг. Яка з них має густину меншу за цинк?

УРОК 31

Тема: Лабораторна робота № 4 «Вимірювання маси тіл»

Мета: вивчити та усвідомити фізичні процеси, закони і закономірності дослідним шляхом, навчитися обирати найбільш оптимальні прийоми виконання вимірів досліджень, які забезпечують найбільш точний результат. Навчити учнів визначати фактичні результати і порівнювати їх з теоретичними даними, описаними в підручнику відповідно до обраної тематики. Виявляти причини отриманої невідповідності і викладати їх у звіті лабораторної роботи. Навчити грамотно оформлювати висновки до експериментальної роботи згідно з вимог.  

Компоненти ключових компетентностей:

уміння – учні дотримуються порядку виконання лабораторної роботи, навчаються працювати з приладами, визначають ціну поділки шкал приладів і похибки вимірювань, оформлюють звіт про виконану роботу згідно з вимог;

ставлення – учні усвідомлюють дотримання правил безпеки під час лабораторної роботи. Дослідження розвивають в учнів інтерес до вивчення природи, вони одержують задоволення і прагнуть до подальшого вивчення предмету. Учні проявляють дбайливе відношення до приладів, матеріалів, привчаються доводити роботу до певного результату, самовиховуються та самодисциплінуються.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, фізичні прилади, таблиці СІ та префіксів, навчальна презентація, картки із інструкцією лабораторної роботи № 4.

Тип уроку: експериментальне дослідження.

Можливі труднощі: у розподілі часу на практичні дії і на письмове оформлення роботи; у порушенні правил роботи з лабораторним обладнанням; у проведенні масивних розрахунків, математичних перетворень та округлень. Можливі труднощі у формулюванні висновків до виконаної роботи, у співставленні теоретичних передбачень і триманих експериментальних даних.

ХІД УРОКУ

I. ПОЧАТКОВИЙ ЕТАП

1. Як ви розумієте поняття інертності тіла? Де проявляється інертність?

2. Як пов’язані маса та інертність?

3. Охарактеризуйте масу і її одиниці вимірювання. Що таке еталон? Еталон існує тільки для маси?

4. Опишіть тіло, яке є міжнародним еталоном кілограма.

5. Назвіть способи вимірювання маси тіла. На якій властивості тіла ґрунтується кожен з них?

6. Який спосіб вимірювання маси тіла є зручнішим?

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА

Переглянь відео дослід https://www.youtube.com/watch?v=uNTCts4caQU

ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 4

Тема. Вимірювання мас тіл способом зважування.

Мета: навчитися працювати з важільними терезами та визначати за їхньою допомогою маси тіл.

Обладнання: важільні терези; набір важків; тіла для зважування.

Хід роботи

Правила зважування

1. Терези ставлять перед собою, праворуч від них розташовують футляр із важками. (Учні, в яких провідна рука ліва, футляр розташовують ліворуч. Відповідно слід чинити й далі.)

2. До початку зважування необхідно зрівноважити терези.

Нагадуємо! Для зрівноваження терезів на легшу шальку слід покласти смужки паперу.

3. Зважуване тіло акуратно кладуть на ліву шальку терезів.