Bài 15 áp suất trên một bề mặt thầy quang

BÀI 15 ÁP SUẤTTRÊN MỘT BỀ MẶT (Thời gian thực hiện: 02 tiết) I MỤC TIÊU Năng lực - Năng lực chung: + Năng lực tự chủ tự học: Chủ động, tích cực thực nhiệm vụ học tập, tìm kiếm thơng tin, đọc SGK để tìm hiểu áp lực, áp suất bề mặt + Năng lực giao tiếp hợp tác: Tích cực tham gia thảo luận nhóm (cặp đơi) trả lời câu hỏi GV, làm theo hướng dẫn GV + Năng lực giải vấn đề sáng tạo: So sánh tượng, phân biệt áp lực với lực thông thường, phát yếu tố ảnh hưởng tới tác dụng lực lên bề mặt bị ép, nhận thấy áp suất ứng dụng nhiều hoạt động đời sống sản xuất - Năng lực khoa học tự nhiên + Nhận thức khoa học tự nhiên: nhận biết áp lực, tác dụng áp lực lên diện tích bề mặt + Vận dụng cơng thức tính áp suất để giải số tập liên quan + Áp dụng kiến thức áp suất để giải thích số tượng liên quan đời sống ứng dụng kiến thức áp suất để tăng, giảm áp suất cách hợp lí tượng liên quan Phẩm chất - Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá tìm tịi kiến thức liên quan đến áp lực áp suất bề mặt - Chủ động, tích cực tham gia hoạt động học tập - Cẩn thận ghi chép kiến thức tính tốn xác thực phép tốn II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU: Đối với GV: - Kế hoạch dạy, giáo án Power Point - Dụng cụ TN H-15.2: Hai khối kim loại hình hộp chữ nhật giống nhau, khay nhựa thủy tinh suốt đựng bột mịn - Video, TN ảo minh họa TN H-15.2 - Phiếu học tập: 1; 2; 3; phụ lục câu hỏi, BT luyện tập – vận dụng PHIẾU HỌC TẬP SỐ ? Quan sát H-15.1, lực số lực mô tả áp lực - Lực người tác dụng lên sợi dây - Lực sợi dây tác dụng lên thùng hàng - Lực thùng hàng tác dụng lên mặt sàn - Lực ngón tay tác dụng lên mũ đinh - Lực đầu đinh tác dụng lên xốp Áp lực (F) Diện tích bị ép (S) Độ lún (h) Fb … Fa Sb … Sa hb … PHIẾU HỌC TẬP SỐ Fc … Fa Sc … Sa hc … Kết thí nghiệm hình 15.2 Từ kết TN rút nhận xét yếu tố ảnh hưởng tới độ lún: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu Một xe tăng có trọng lượng 350 000 N a Tính áp suất xe tăng lên mặt đường nằm ngang, biết diện tích tiếp xúc xích với mặt đất 1,5 m2 b Hãy so sánh áp suất xe tăng với áp suất tơ có trọng lượng 25 000 N, diện tích bánh xe tiếp xúc với mặt đường nằm ngang 250 cm2 c Dựa vào kết tính trả lời câu hỏi: Tại máy đầm hoạt động khơng bị lún sâu máy đục phá nền? F p  S , đưa nguyên tắc làm tăng giảm áp suất Câu Từ công thức PHỤ LỤC CÂU HỎI - BÀI TẬP LUYỆN TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Điều sau nói áp lực A Áp lực lực ép vật lên mặt giá đỡ B Áp lực lực mặt giá đỡ tác dụng lên vật C Áp lực trọng lượng vật D Áp lực lực ép có phương vng góc với mặt bị ép Câu 2: Cơng thức sau cơng thức tính áp suất? A p = F/S B p = F.S C p = P/S D p = d.V Câu 3: Đơn vị đo áp suất là: A N/m2 B N/m3 C kg/m3 D N Câu 4: Muốn tăng, giảm áp suất phải làm nào? Trong cách sau cách khơng A Muốn tăng áp suất tăng áp lực, giảm diện tích bị ép B Muốn tăng áp suất giảm áp lực, tăng diện tích bị ép C Muốn giảm áp suất phải giảm áp lực, giữ nguyên diện tích bị ép D Muốn giảm áp suất phải phải tăng diện tích bị ép Câu 5: Khi đóng đinh vào tường ta thường đóng mũi đinh vào tường mà khơng đóng mũ (tai) đinh vào? Tại vậy? A Đóng mũi đinh vào tường để tăng áp lực tác dụng nên đinh dễ vào B Mũi đinh có diện tích nhỏ nên với áp lực gây áp suất lớn nên đinh dễ vào C Mũ đinh có diện tích lớn nên áp lực nhỏ đinh khó vào D Đóng mũi đinh vào tường thói quen cịn đóng đầu Câu 6: Tại em bé đứng lên đệm (nệm) đệm lại bị lún sâu người lớn nằm (hình bên)? Câu 7: Tại mũi khoan, xẻng xúc đất mũi lại nhọn? Câu 8: Tại đường ray tàu hỏa đặt tà vẹt, mố cầu (chân cầu) hay móng nhà lại xây to? Đối với HS: - Đồ dùng học tập: Bút, thước kẻ, SGK, SBT - Cả lớp: hình ảnh H-15.1, 15.2 - Thiết bị thí nghiệm cho nhóm HS: Bai khối thép hình hộp chữ nhật giống nhau, khay nhựa thủy tinh suốt đựng bột mịn III TIỀN TRÌNH DẠY HỌC TIẾT A Khởi động Hoạt động 1: Mở đầu: a Mục tiêu: Tạo tâm hứng thú cho học sinh bước làm quen học b Nội dung: Giáo viên trình bày vấn đề, quan sát hình ảnh, video, học sinh trả lời câu hỏi c Sản phẩm: Câu trả lời học sinh d Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên Hoạt động HS * Chuyển giao nhiệm vụ học tập - Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát video hoạt động, công dụng máy đầm nền, máy đục phá trả lời câu hỏi: - Học sinh theo dõi video Câu 1: Em cho biết công dụng loại máy này? Câu 2: Hai loại máy có phận khác mà dẫn đến công dụng khác nhau? * Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: - HS hoạt động nhóm theo yêu cầu GV - Giáo viên: Theo dõi hướng dẫn cần *Báo cáo kết thảo luận - GV gọi ngẫu nhiên học sinh trình bày đáp án nhóm GV nhận xét đáp án HS *Đánh giá kết thực nhiệm vụ - Giáo viên nhận xét, đánh giá -> đặt vấn đề cần tìm hiểu học Tại máy đầm hoạt động khơng bị lún sâu máy đục phá nền? Để trả lời câu hỏi đầy đủ xác tìm hiểu học hôm nay: Bài 15 – Áp suất bề mặt - Hs hoạt động nhóm thảo luận câu hỏi GV - Các nhóm cử đại diện trình bày câu trả lời nhóm B Hình hành kiến thức Hoạt động 2: Hình thành khái niệm áp lực: a Mục tiêu: Thơng qua phân tích ví dụ thực tiễn để hình thành khái niệm áp lực b Nội dung: Giáo viên hướng dẫn HS phân tích đặc điểm lực để tìm áp lực c Sản phẩm: Câu trả lời học sinh, phiếu học tập số d Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS * Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - Nhận nhiệm vụ - HS hoạt động cặp đôi, trả lời câu hỏi GV: + Học sinh đứng sân trường, bàn ghế, tủ đặt lớp học, … có gây lực tác dụng lên sàn nhà, mặt đất không? Nếu có lực nào, lực có phương chiều nào? + Hoàn thành phiếu học tập số * Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: - Hs thảo luận cặp đôi trả lời câu hỏi GV - Gv hỗ trợ cần thiết * Báo cáo kết quả: - GV Chọn đại diện vài nhóm cặp trình bày kết - Mời nhóm khác nhận xét - GV nhận xét sau nhóm có ý kiến nhận xét bổ sung * Tổng kết - GV đánh giá câu trả lời HS - Khen ngợi HS trả lời tốt - Tổng hợp chốt kiến thức: + Do có trọng lượng nên: Bạn học sinh (người), bàn ghế, tủ, … tác dụng lên sàn nhà, mặt đất lực trọng lượng có + Lực có phương thẳng đứng (vng góc với sàn nhà, mặt đất), chiều từ xuống (ép lên sàn nhà, mặt đất) => Những lực gọi áp lực + Phiếu học tập số 1: Các lực áp lực H-15.1 là: lực thùng hàng tác dụng lên mặt sàn, lực ngón tay tác dụng lên mũ đinh; lực đầu đinh tác dụng lên xốp - Thực nhiệm vụ thảo luận cặp đơi trả lời câu hỏi - Nhóm chọn trình bày kết - Nhóm khác nhận xét - HS lắng nghe ghi * GV chốt kiến thức ghi bảng: - Áp lực lực ép có phương vng góc với mặt bị ép Hoạt động 3: Tìm hiểu tác dụng áp lực phụ thuộc vào yếu tố a Mục tiêu: Học sinh hiểu tác dụng áp lực phụ thuộc vào áp lực diện tích bị ép thơng qua việc tiến hành thí nghiệm b Nội dung: Giáo viên hướng dẫn HS dự đốn, tìm hiểu dụng cụ, đề xuất phương án thí nghiệm tiến hành thí nghiệm để tìm hiểu tác dụng áp lực phụ thuộc vào yếu tố c Sản phẩm: Câu trả lời học sinh, kết thí nghiệm phiếu học tập số d Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS * Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - GV đưa HS trở tình khởi động yêu cầu HS - Nhận nhiệm vụ đưa dự đoán phụ thuộc tác dụng áp lực vào độ lớn áp lực F diện tích bị ép S - GV chuẩn bị dụng cụ cho nhóm: Với dụng cụ TN cho: Ba khối thép hình hộp chữ nhật giống nhau, hộp nhựa, bột mịn Yêu cầu HS đề xuất phương án TN? - GV thống phương án TN hướng dẫn HS hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm theo SGK hình 15.2 u cầu HS hồn thành phiếu học tập số - Bố trí TN H-15.2 - Quan sát độ lún khối kim loại xuống bột mịn với trường hợp a, b, c - So sánh độ lớn áp lực, diện tích bị ép, độ lún khối kim loại xuống bột mịn trường hợp: a với b; a với c Chọn dấu “=”, “>”, “ cáo Fa kết quả: Sb = Sa hb > * Báo Fc =u Fa cầu nhóm Sc phiếu - GV tập - Mời nhóm khác nhận xét - GV nhận xét sau nhóm có ý kiến nhận xét bổ sung * Tổng kết - GV nhận xét đánh giá kỹ tiến hành TN kết TN nhóm - Khen ngợi nhóm thực tốt - Tổng hợp chốt kiến thức: Các yếu tố ảnh hưởng tới độ lún là: + Độ lớn áp lực lên diện tích bị ép + Diện tích bề mặt bị ép * GV chốt kiến thức ghi bảng: - Tác dụng áp lực lớn áp lực lớn diện tích bị ép nhỏ hướng dẫn GV hoàn thành phiếu học tập số - Các nhóm trình bày kết - Nhóm khác nhận xét - HS lắng nghe ghi TIẾT Hoạt động 4: Hình thành khái niệm áp suất, giới thiệu cơng thức tính áp suất a Mục tiêu: Học sinh biết khái niệm, công thức đơn vị áp suất Hiểu nguyên tắc làm tăng, giảm áp suất đời sống sản xuất b Nội dung: Từ kết thí nghiệm tìm hiểu phụ thuộc áp lực vào áp lực diện tích bị ép hoạt động hướng dẫn HS hình thành khái niệm áp suất, cơng thức tính áp suất đơn vị áp suất, từ cơng thức tính áp suất đề xuất ngun tắc làm tăng, giảm áp suất c Sản phẩm: Câu trả lời học sinh, kết thí nghiệm phiếu học tập số d Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS * Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - Nhiệm vụ 1: GV yêu cầu Hs hoạt động cá nhân trả lời - Nhận nhiệm vụ câu hỏi: + Kết TN H-15.2 cho thấy tác dụng áp lực phụ thuộc vào yếu tố nào? Khi áp lực khác tác dụng lên diện tích bề mặt khác gây kết biến dạng mặt bị ép có khác không? + Tác dụng áp lực gọi áp suất Vậy áp suất sinh nào? - Nhiệm vụ 2: GV yêu cầu HS hoạt động cặp đơi hồn thành phiếu học tập số * Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: - HS làm việc cá nhân trả lời câu hỏi GV - GV hỗ trợ HS cần thiết * Báo cáo kết quả: - Nhiệm vụ + GV yêu cầu vài HS trả lời câu hỏi + Mời HS khác nhận xét + GV nhận xét sau HS có ý kiến nhận xét bổ sung - Nhiệm vụ + GV u cầu vài cặp đơi trình bày kết phiếu học tập số + Mời HS khác nhận xét + GV nhận xét sau HS có ý kiến nhận xét bổ sung + Gợi ý đáp án: Câu a Áp suất xe tăng lên mặt đường nằm ngang F 350000 N p1   233333,33 N / m 2 S1 1,5m b Áp suất ô tô lên mặt đường nằm ngang F 25000 N p2   1000000 N / m 4 S2 250.10 m p1 < p2 - Áp suất gây lên mặt đường xe tăng nhỏ xe ô tô c Máy đầm khơng bị lún sâu có diện tích tiếp xúc với lớn, máy đục phá lún xâu để đục phá có diện tích tiếp xúc với nhỏ Câu Nguyên tắc làm tăng giảm áp suất: Áp suất phụ thuộc áp lực diện tích bị ép - Làm tăng áp suất cách: + Tăng áp lực giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép + Giữ nguyên áp lực giảm diện tích bề mặt bị ép + Vừa tăng áp lực vừa giảm diện tích bề mặt bị ép - Làm giảm áp suất cách: + Giảm áp lực giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép + Giữ nguyên áp lực tăng diện tích bề mặt bị ép + Vừa giảm áp lực vừa tăng diện tích bề mặt bị ép * Tổng kết - GV nhận xét đánh giá câu trả lời HS - Khen ngợi Hs có câu trả lời tốt - GV trình bày khái niệm áp suất, giới thiệu cơng thức tính áp suất đơn vị * GV chốt kiến thức ghi bảng: - Áp suất sinh có áp lực tác dụng lên bề mặt - HS hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi GV - HS chọn trả lời câu hỏi cua GV - HS khác nhận xét - HS ý lắng nghe - HS lắng nghe ghi - Áp suất tính độ lớn áp lực đơn vị diện tích bị ép F p  S p: áp suất F: áp lực S: diện tích bị ép - Đơn vị áp suất: N/m2, cịn gọi Paxcan (Pa): 1Pa = 1N/m2 - Một số đơn vị khác: + Atmootphe (atm)1atm = 1,013.105 Pa + Milimét thủy ngân (mmHg) 1mmHg = 133,3 Pa - Nguyên tắc làm tăng giảm áp suất: Áp suất phụ thuộc áp lực diện tích bị ép + Làm tăng áp suất cách: Tăng áp lực, giảm diện tích bề mặt bị ép + Làm giảm áp suất cách: Giảm áp lực, tăng diện tích bề mặt bị ép - Mở rộng: Chất lỏng, chất khí gây áp suất lên bình chứa Vì chất khí nén giãn nên người ta tăng áp suất chất khí cách: + Với bình chứa tích cố định, cần tăng thêm lượng chất khí bình + Với lượng khí định, cần làm giảm thể tích bình chứa chất khí Hoạt động 5: Thảo luận cơng dụng việc tăng, giảm áp suất qua số tượng thực tế a Mục tiêu: Học sinh hiểu công dụng việc làm tăng, giảm áp suất đời sống kỹ thuật b Nội dung: Từ ví dụ trải nghiệm qua tượng thực tế đời sống kỹ thuật HS thảo luận công dụng việc tăng giảm áp suất c Sản phẩm: Câu trả lời học sinh Nêu công dụng việc tăng, giảm áp suất d Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS * Chuyển giao nhiệm vụ học tập: GV yêu cầu Hs hoạt động nhóm trả lời câu hỏi: Một người làm vườn cần đóng cọc xuống - Nhận nhiệm vụ đất Hãy đề xuất phương án để đóng cọc xuống đất cách dễ dàng Giải thích Để xe tơ vượt qua vùng đất sụt lún người ta thường làm nào? Mơ tả cách làm giải thích Hãy giải thích cá sấu có hàm nhọn Nêu thêm ví dụ thực tế công dụng việc làm tăng, giảm áp suất * Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: - HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi GV - GV hỗ trợ HS cần thiết * Báo cáo kết quả: + GV yêu cầu nhóm cử đại diện trả lời câu hỏi + Mời HS nhóm khác khác nhận xét + GV nhận xét sau HS có ý kiến nhận xét bổ sung * Tổng kết - GV nhận xét đánh giá câu trả lời HS - Khen ngợi Hs có câu trả lời tốt - GV thống câu trả lời chốt kiến thức: - Phương án để đóng cọc xuống đất cách dễ dàng: Ta vót nhọn đầu cọc cắm xuống đất sử dụng búa lớn đập vng góc vào đầu lại cọc - Cách làm giúp đóng cọc xuống đất dễ dàng ta làm tăng áp lực giảm diện tích bề mặt bị ép giúp áp suất cọc tác dụng xuống đất tăng lên nhiều lần Để xe tơ vượt qua vùng đất sụt lún người ta thường đặt ván, gỗ lên vùng đất để làm tăng diện tích bề mặt bị ép làm giảm áp suất xe tác dụng lên vùng đất giúp xe qua vùng đất sụt lún Cá sấu có hàm nhọn dùng để công mồi, nhờ có nhọn giúp diện tích bề mặt bị ép nhỏ làm tăng áp suất tác dụng lên mồi, làm mồi bị ngoạm chặt khó khỏi Ví dụ thực tế công dụng việc làm tăng, giảm áp suất: + Đầu đinh, dao, kéo, ống hút, làm nhọn, mỏng để giảm diện tích bị ép nhằm tăng áp suất + Bánh xe tăng, máy xúc, máy ủi (để làm giảm độ lún vật đất, người ta làm vật có mặt tiếp xúc lớn) * GV chốt kiến thức ghi bảng: - Việc làm tăng giảm áp suất có cơng dụng lớn đời sống người Dựa vào làm tăng giảm áp suất người ta chế tạo dụng cụ, máy móc phục vụ cho mục đích sử dụng - HS hoạt động nhóm trả lời câu hỏi GV - HS đại diện nhóm trả lời câu hỏi cua GV - HS khác nhận xét - HS ý lắng nghe - HS lắng nghe ghi Hoạt động 6: Luyện tập - Vận dụng a Mục tiêu: Phát triển lực giải vấn đề sáng tạo học sinh thông qua việc vận dụng kiến thức kĩ học vào việc giải tập liên quan đến áp suất thực tế b Nội dung: GV tổ chức cho HS luyện tập giải tập liên quan đến áp lực áp suất c Sản phẩm: Câu trả lời HS d Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS * Chuyển giao nhiệm vụ học tập: GV yêu cầu Hs hoạt động cá trả lời câu hỏi tập - Nhận nhiệm vụ luyện tập - vận dụng (phụ lục BT luyện tập – vận dụng ) * Hướng dẫn học sinh thực nhiệm vụ: - HS làm việc cá - HS hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi BT luyện tập – vận nhân trả lời dụng (phụ lục BT luyện tập – vận dụng ) câu hỏi BT luyện tập - GV hỗ trợ HS cần thiết - vận dụng * Báo cáo kết quả: + GV chọn ngẫu nhiên số HS trả lời câu - HS chọn trả lời câu hỏi GV hỏi, BT luyện tập - vận dụng - HS khác nhận xét + Mời HS khác khác nhận xét + GV nhận xét sau HS có ý kiến nhận xét bổ sung * Tổng kết - GV nhận xét đánh giá câu trả lời HS - Khen ngợi HS có câu trả lời tốt - HS ý lắng nghe - GV thống câu trả lời chốt kiến thức: Câu Câu Câu Câu Câu Câu D A A B B Câu 6: Mặc dù áp lực em bé gây lên mặt đệm nhỏ người lớn (vì trọng lượng nhỏ hơn), em bé đứng diện tích bị ép thể lên mặt đệm nhỏ nên áp suất lớn dẫn tới đệm bị lún sâu Cịn người lớn nằm diện tích bị ép thể lên mặt đệm lớn nhiều nên áp suất giảm so với trường hợp em bé - HS theo dõi lắng đứng dẫn tới đệm bị lún sâu Câu 7: Giảm diện tích bị ép làm tăng áp suất, mũi nghe bổ sung sửa sai ghi nhận kiến thức khoan xuyên vào gỗ dễ dàng, xẻng dễ dàng lún sâu xuống đất Câu 8: Đường ray tàu hoả đặt tà vẹt, mố cầu (chân cầu) hay móng nhà lại xây to để tăng diện tích bị ép, giảm áp suất tác dụng lên mặt đất, tránh làm lún đất nguy hiểm cho tàu,cầu nhà C Dặn dị - Tìm hiểu thêm số ứng dụng việc làm tăng, giảm áp suất đời sống sản xuất - Hoàn thành mục “Em có thể” Tr 66/SGK - Học làm tập SBT 15 - Xem chuẩn bị:trước: Bài 16 - Áp suất chất lỏng Áp suất khí D Kiểm tra đánh giá thường xuyên - Kết thúc học, Gv cho học sinh tự đánh giá theo bảng sau: Các tiêu chí Tốt Khá Chuẩn bị trước đến lớp Tham gia hoạt động nhóm theo yêu cầu GV Thực thí nghiệm tìm hiểu tác dụng áp lực phụ thuộc yếu tố Nhận biết áp lực, tác dụng áp lực lên diện tích bề mặt, KN áp suất Vận dụng cơng thức tính áp suất để giải số tập liên quan TB Chưa đạt