Скачать 83.7 Kb.
|
Н.В.Бучнева заместитель директора по УВР, учитель физики МБОУ СОШ № 35 города Тамбова Урок «Методы и способы решения задач на поверхностное натяжение и капиллярные явления» является одним из уроков элективного курса «Методы решения физических задач». Цель курса в целом, и урока в частности, повысить мотивацию к изучению физики, развивать логическое мышление при решении задач различными методами и способами. Подавляющее большинство физических задач относится к такому типу, для которых невозможно построить алгоритмы решения, но можно указать способы подхода к решению. Используя способы подхода к решению задач, предложенные в учебном пособии Абросимова Б. Ф. «Способы и методы решения задач», на уроке рассмотрены различные способы решения одной задачи на капиллярные явления и поверхностное натяжение (два способа расчетных и один экспериментальный). Урок построен на основе деятельности учащихся. Ребята на этом уроке являются исследователями, выдвигают гипотезы, сами предлагают способы решения задачи, экспериментально подтверждают расчеты. Учащиеся еще раз убеждаются, что результат не зависит от способа решения. Считаю, что каждый урок должен строиться на основе деятельностного подхода, на каждом уроке должен присутствовать анализ учебного материала, сопоставление фактов, высказывания собственной точки зрения, мыслительная активность, практические действия в их любых видах и формах, то есть естественной необходимостью является активная позиция учащихся на уроке. Только в этом случае урок побуждает к новым познаниям. Именно таким, на мой взгляд, является урок, методическая разработка которого представляется. ^ : «Методы и способы решения задач на поверхностное натяжение и капиллярные явления». Цели урока: - рассмотреть способы и методы решения задач на поверхностное натяжение и капиллярные явления; - развивать интерес к физике, умение логически мыслить; - научить объяснять изучаемые явления и распознавать их в окружающей жизни. Основные методы обучения:
Оборудование к уроку:
стакан с водой, открытая с двух сторон капиллярная трубка, линейка. Тип урока: комбинированный. Ход урока
Мы живем в сложном мире, где все взаимосвязано, в мире неустойчивости и необратимости, эволюции и катастроф. Таким образом, нас окружает мир, далекий от равновесия. И в этой вечной смене явлений ум человеческий стремится найти нечто постоянное, незыблемое, на что он мог бы опереться, чтобы разобраться в хаосе набегающих на него впечатлений. «Человек – это тростинка, самое слабое в природе существо, но это тростинка мыслящая. Все наше достоинство – в способности мыслить. Только мысль возносит нас. Постараемся же мыслить достойно; в этом основа нравственности», - говорил Б. Паскаль.[3]. Цель нашего урока: рассмотреть способы и методы решения задач на поверхностное натяжение и капиллярные явления и доказать, что результат не зависит от способа решения.
Главным условием успешного решения задач является знание физических закономерностей, правильное понятие о физических величинах. Проверим ваши знания, выполнив тест: [2] 1 вариант 1. Чем вызвано поверхностное натяжение? А. Притяжением молекул поверхностного слоя к молекулам внутри жидкости. Б. Отталкиванием молекул поверхностного слоя от молекул внутри жидкости. В. Действием на молекулы жидкости силы тяжести. 2. От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения жидкости? А. Только от рода жидкости и наличия примесей. Б. Только от температуры жидкости. В. От рода жидкости, её температуры и наличия в ней примесей. 3. При погружении в воду капиллярной стеклянной трубки радиусом r жидкость в трубке поднялась на высоту h над уровнем жидкости в сосуде. Какой будет высота подъема жидкости в стеклянной трубке радиусом 3r? А. 3h. Б. h/3. В. Не изменится. 2. вариант 1. Какую форму принимает жидкость в условиях невесомости? А. Жидкость принимает форму сосуда, в котором находится. Б. Жидкость принимает форму шара. В. Определенного ответа дать нельзя. 2. Изменится ли коэффициент поверхностного натяжения жидкости, если длина поверхностного слоя жидкости увеличится в 2 раза? А. Увеличится в 2 раза. Б. Уменьшится в 2 раза. В. Не изменится. 3. При погружении в воду капиллярной стеклянной трубки радиусом r жидкость в трубке поднялась на высоту h над уровнем жидкости в сосуде. Какой будет высота подъема жидкости в стеклянной трубке радиусом r/2? А. 2h. Б. h/2. В. Не изменится. ^ Подавляющее большинство физических задач относится к такому типу, что их решение – это познание непознанного, поэтому невозможно построить алгоритмы их решения. Можно лишь указать некоторые способы подхода к решению:
Это значит необходимо выяснить:
^ Для этого нужно:
^ Для этого требуется:
Длинная, открытая с обоих концов тонкостенная капиллярная трубка радиуса r = 3 мм расположена вертикально. Какова максимально возможная высота столба воды, находящейся в трубке?
Известны: радиус трубки; поверхностное натяжение; плотность воды. Найти: высоту столба воды. Искомый параметр – скаляр.
Применить условие равновесия тел
Применить формулы для нахождения сил поверхностного натяжения и тяжести, найти периметр поверхностного слоя, площадь поверхности жидкости, используя математические формулы.
Решить полученное уравнение, вычислить результат.
Д ![]() ![]() r = 3мм 3*10-3м 1) Анализ задачи. Эту задачу можно σ = 73*10-3Н/м свести к задаче о равновесии тел. Жидкость в ρ ![]() 2) Идея – применить условие равновесия h- ? 3) ![]() 2Fпов – mg =0 2 Fпов = mg 2σl = ρVg 2σ2rπ = ρπr2hg h = 4σ/ρrg = =4*73*10-3/103*3*10-3*10 = = 3*10-2 м = 0,0097 м = 9,7 мм Изогнутый поверхностный слой оказывает на жидкость избыточное давление по сравнению с тем, которое испытывала бы жидкость с плоским поверхностным слоем. Выпуклый поверхностный слой стремится сжать жидкость, вогнутый растягивает ее.
(смотреть первый способ решения)
Использовать формулы для избыточного давления искривленных поверхностей.
Применить формулу для нахождения давления столба жидкости.
Решить полученное уравнение, вычислить результат. ^ Решите эту же задачу, используя формулы для избыточного давления. 2Рд = Рст. ж. 2*2σ/r = ρgh h = 4σ/ρgh = 0,0097 м = 9,7 мм
Наш великий соотечественник М. В. Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением». Поэтому подвергнем экспериментальной проверке наши расчеты.[3]. Вам даны: 1)стеклянная капиллярная трубка 2) сосуд с водой 3) линейка Измерьте высоту столба воды в открытой капиллярной трубке, вычислите погрешность измерений. С учетом погрешности получили: h = 8 мм + 1,5 мм
На примере рассмотренной задачи мы убедились, что результат не зависит от способа решения. Понимание явлений, связанных с поверхностным натяжением и капиллярными явлениями необходимо, так как эти явления важны в жизни человека и в живой природе. Вокруг нас много красивых растений, которые символизирует жизнь. А жизнь для них – это влага, которая поступает к стеблю по капиллярам почвы. Хочется надеяться, что сегодняшний урок разбудит у вас жажду новых познаний, ведь «великий океан истины» по-прежнему расстилается перед вами не исследованным до конца. Науку все глубже постигнуть стремись, Познанием вечного жаждой томись. Лишь первых познаний блеснет тебе свет, Узнаешь: предела для знания нет.[4]. Фирдоуси (персидский и таджикский поэт, 940-1030гг) Список использованной литературы
|
![]() | Дидактическая цель занятия: ознакомить учащихся с понятием и типами задач на переливание, способами их решения. Закрепить навыки... | ![]() | Элективный курс, «Методы решения физических задач» рассчитан на учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений универсального... |
![]() | Для этого необходимо знать технологию принятия решений, методы задания целевых функций и построения критериев эффективности, роль... | ![]() | Программа элективного курса «Методы решения задач по физике» составлена на основе программы элективного курса В. А. Орлоав, профессора... |
![]() | Под активными методами обучения понимают такие способы и приемы педагогического воздействия, которые побуждают обучаемых к мыслительной... | ![]() | Гос; овладение методикой обучения школьников приемам решения типовых задач школьного курса химии; ознакомление студентов рекомендациями... |
![]() | Обучающая цель: отработать навыки решения задач с помощью уравнения, решения логических задач, отработать навыки решения геометрических... | ![]() | Ок 2 Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения поставленных задач, оценивать их эффективность... |
![]() | Принцип успешного решения каждой из упомянутых задач заключается в следующем: надо установить, к какому типу относится решаемая задача,... | ![]() | Проект включает в себя изложение теории, рассмотрение решения задач на движение различного уровня сложности, задачи для самостоятельного... |