Примеры давления в жизни человека

Предлагаем самое важное по теме: "примеры давления в жизни человека" с комментариями профессиональных докторов. Мы постарались описать всю проблематику доступными словами. Если что-то не понятно или есть вопросы, то вы можете их оставить в специальном поле после статьи.

Помогите по физике. Приведите пожалуйста несколько примеров из жизни “Способы уменьшения и увеличения давления”

Мальчик 10 лет, идущий по земле, производит давление на нее в размере примерно 15 кПа. А огромный и мощный гусеничный трактор, весом в сотни раз больше мальчика, производит давление на землю около 50 Кпа, то есть, всего лишь в три раза больше. Это достигается за счет применения гусениц и увеличения площади соприкосновения трактора с Землей. Это пример уменьшения давления.

Твердую металлическую проволоку часто очень трудно согнуть, не то что сломать, и она может выдержать приличные нагрузки, но при этом, применив специальные ножницы по металлу, почти всякому по силам разрезать проволоку на части. В данной ситуации при небольшой, казалось бы, силе давления достигается ощутимый эффект благодаря уменьшению площади соприкасающихся поверхностей. Острые грани ножниц во много раз усиливают наши пальцы и помогают разрезать крепкую проволоку почти так же легко, как хлеб или колбасу. Это пример увеличения давления.

Человек изобрел множество способов увеличения или уменьшения давления, в зависимости от потребности. Значительно уменьшая площадь, и незначительно увеличивая силу производимого давления, можно в десятки и сотни раз повысить производимое давление. И наоборот, увеличив площадь опоры, мы в разы уменьшим давление на поверхность или тело. Приведем примеры увеличения и уменьшения давления.

Примеры увеличения и уменьшения давления
Шины тяжелых грузовых автомобилей и шасси самолетов делают очень широкими по сравнению с легковыми. Все знают, что вездеход может проехать по практически любой местности, часто недоступной для человека. А достигается это во многом именно благодаря применению гусениц, во много раз увеличивающих площадь соприкосновения с Землей. Для увеличения проходимости луно- и марсоходов увеличивается количество и площадь поверхности их колес.

научно-исследовательская работа “Роль давления в жизни человека”

Цель исследования:практическое применение и влияние давления в жизни человека. В работе изучена роль давления в жизни человека, исследованы закономерности проявления давления и обощены полученные знания.

РОЛЬ ДАВЛЕНИЯ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Емельянова Полина Андреевна,

МБОУ «Карамышевская СОШ», 7 класс

Ефимов Иван Олегович,

МБОУ «Карамышевская СОШ», 7 класс

Иванова Надежда Мефодьевна, учитель физики МБОУ «Карамышевская СОШ» Козловского района

Совсем недавно мы начали изучать тему «Давление твердых тел, жидкостей и газов». Нас заинтересовала его роль в нашей жизни, ведь оно окружает нас повсюду: на поверхности земли, в воде, в воздухе … Давлением обладает воздух, окружающий нас. Дом, в котором мы живем, оказывает давление на землю. Когда мы рисуем, кончик карандаша давит на бумагу. Мы слышим звуки потому, что звуковые волны оказывают давление на барабанные перепонки в ушах. Без знания о давлении, мы не сможем пользоваться штамповкой деталей; не сможем учесть зависимость роста давления с высотой или глубиной; не сможем построить высотные дома; даже режущие и колющие предметы: иглы, ножи, ножницы не сможем правильно использовать в быту и др.

Человеку необходимы знания о давлении, чтобы двигать прогресс вперед, делать новые открытия и изобретения. И, мы думаем, что многие с нами согласятся.

В ходе изучения этой темы у нас возникло много вопросов: – Мы живем на берегу реки Аниш, знаем, если лед на реке ненадежен, опытные люди передвигаются по нему не на ногах, а ползком. Почему они так делают?

-Почему летом полоть сорняки легче, если тяпка остро наточена?

-Почему мы проваливаемся в сугроб, стоя без лыж, а на лыжах легко можем скользить по любым снежным горкам?

-Почему ноги лошади вязнут в рыхлой почве, а трактор не увязает?

-Почему опытные рыбаки, прежде чем отправиться на рыбалку следят за показаниями барометра?

Ответы на все эти и другие вопросы мы попытались найти в различных источниках. Мы познакомились с интересными задачами в «Занимательной физике» Я. И. Перельмана, много полезного для себя нашли в книге с занимательными материалами к урокам физики Семке А., в кратком справочнике по физике Еноховича А.С. и на страницах сети Интернет (сайт www.fizika.ru )

Цель нашего исследования:

[3]

Исследование практического применения и влияния давления в жизни человека.

Мы выделили следующие задачи : расширить знания о давлении; выяснить от чего зависит давление; изучить роль давления в жизни человека; исследовать закономерности проявления давления; обобщить полученные знания и выработать рекомендации

Объект: окружающая среда и человек

Оборудование: тонометр, барометр-анероид, линейка, калькулятор.

Гипотезы нашего исследования: выяснение того факта, что давление прямо пропорционально силе давления и обратно пропорционально площади поверхности, а также проверка того факта, что атмосферное давление связано с самочувствием людей.

Актуальность нашего исследования мы видим в том, что тема «Давление» является одной из основных тем курса физики 7 класса, значит, полученные знания можно применять в дальнейшем не только на уроках физики, но и на уроках биологии, на уроках ОБЖ, поэтому мы решили изучить эту тему более углубленно и обширно.

Методы работы : поисковый, практический метод, эксперимент.

Нам неоднократно приходилось наблюдать, как действие одной и той же силы приводит к разным результатам. Например, как бы сильно мы не давили на доску, нам вряд ли удастся проткнуть её пальцем. Но, действуя с той же силой на шляпку канцелярской кнопки, мы легко загоняем острый конец в ту же самую доску. Чтобы не проваливаться в глубокий снег, человек надевает лыжи. И хотя вес человека при этом не меняется, на лыжах он не продавливает поверхность снега.

Эти и множество других примеров показывают, что результат действия силы зависит не только от её численного значения, но и площади поверхности, одна и та же сила оказывает разное давление.

Читайте так же:  Измеритель артериального давления какой лучше выбрать

Давлением называют отношение силы, действующей на поверхность тела перпендикулярно этой поверхности, к площади этой поверхности:

Давление принято обозначать буквой р. Поэтому можно записать формулу, используя буквенные обозначения (вспомним, что сила обозначается буквой F, а площадь – S):

Давление показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности тела. Единица давления – Паскаль (Па). Давление в один Паскаль оказывает сила в один Ньютон на площадь в один квадратный метр: 1 Па = 1 Н/1м².

Силу, которая создаёт давление на какую-либо поверхность, называют силой давления.

Если умножить давление на величину площади поверхности, то можно вычислить силу давления:

сила давления = давление ∙ площадь, или то же самое в буквенных обозначениях:

F = p∙ S (см.№2, стр. 82)

Чтобы уменьшить давление, достаточно увеличить площадь, на которую действует сила. Например, увеличивая площадь нижней части фундамента, тем самым уменьшают давление дома на грунт. У тракторов большая опорная площадь гусениц, поэтому, несмотря на значительный вес, их давление на грунт не так велико. Например, если лед на реке или озере ненадежен, опытные люди передвигаются по нему не на ногах, а ползком. Почему они так делают? Мы считаем, что когда человек ложится, вес его, конечно, не изменяется, но площадь опоры увеличивается и на каждый квадратный ее сантиметр приходится меньшая нагрузка, т.е. давление человека на опору уменьшается, поэтому по тонкому льду безопаснее передвигаться ползком,— при этом уменьшается давление на лед. Применяют также широкую доску, на которую ложатся при передвижении по тонкому льду. Какой же груз способен выдержать лед, оставаясь целым? Величина груза, конечно, зависит от толщины льда. Мы выяснили, что лед толщиной 4 см выдерживает вес идущего человека. Так как мы живем на берегу реки, то интересует вопрос, какая толщина льда нужна для устройства на реке или озере катка. Для этого достаточна толщина льда в 10—12 см.

В случаях, когда необходимо увеличить давление, уменьшают площадь поверхности (при этом сила давления остаётся той же). Так, для увеличения давления затачивают колющие и режущие инструменты – ножницы, ножи, иглы, кусачки, тяпки. (см.№4, стр. 67) .

Мы решили опытным путем выяснить, как зависит давление от площади опоры и силы давления? Выяснение такой зависимости мы проводили практически на себе и своих близких. Зная свой вес, измерив площадь подошвы обуви, мы рассчитали давление, стоя на одной ноге, на обеих ногах, на одной лыже и двух лыжах. На основании наблюдений и расчетах нами были сделаны определенные выводы.

Зависимость давления человека массой 40 килограммов на горизонтальную поверхность от площади опоры:

Атмосферное давление в жизни человека и живой природе.

Тело человека приспособлено к атмосферному давлению и плохо переносит его понижение. При подъеме высоко в горы неподготовленный человек чувствует себя очень плохо. Становится трудно дышать, из ушей и носа нередко идет кровь, можно потерять сознание. Так как благодаря атмосферному давлению суставные поверхности плотно прилегают друг к другу (в суставной сумке, охватывающей суставы, давление понижено), то высоко в горах, где атмосферное давление резко падает, действие суставов расстраивается, руки и ноги слушаются плохо, легко получаются вывихи.

Тенсинг Нордгей, один из первых покорителей Эвереста, делился воспоминаниями, что самые трудные были последние 30м, ноги были чугунными, каждый шаг приходилось делать с трудом. Он установил для себя норму: четыре шага – отдых, четыре шага – отдых.

Почему так трудны восхождения? Это связано с низким атмосферным давлением и его влиянием на организм человека. Как вести себя в горах и при восхождении? (Акклиматизация, следить за весом рюкзака, пища богатая витаминами и калием для работы сердца, равномерно распределять нагрузки).

Альпинисты, летчики при высотных подъемах берут с собой кислородные приборы и перед подъемом усиленно тренируются. В программу подготовки входит обязательная тренировка в барокамере, которая представляет собой герметически закрывающуюся стальную камеру, соединенную с мощным откачивающим насосом.

Атмосферное давление сказывается при передвижении по болотистой местности. Под ногой, когда мы ее приподнимаем, образуется разреженное пространство и атмосферное давление препятствует вытаскиванию ноги. Если по трясине передвигается лошадь, то твердые копыта ее действуют как поршни. Сложные же копыта, например, свиней, состоящие из нескольких частей, при вытаскивании ноги сжимаются и пропускают воздух в образовавшееся углубление. В этом случае ноги таких животных свободно вытягиваются из почвы.

А как мы пьем? Приставив стакан к губам, начинаем тянуть жидкость в себя. Втягивание жидкости вызывает расширение грудной клетки, воздух в легких и полости рта разряжается и атмосферное давление «загоняет» туда очередную порцию жидкости. Так организм приспосабливается к атмосферному давлению и использует его.

Задумывались ли вы над тем, как мы дышим? Механизм дыхания заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается и атмосферное давление вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходит обратный процесс. Наши легкие действуют как насос при вдохе как разряжающий, а при выдохе − как нагнетающий.

Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разрежение, и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.

Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.

Дата добавления: 2016-02-04 ; просмотров: 7255 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Изображение - Примеры давления в жизни человека 220px-Chelovek_na_lyzhah_i_bez

По рыхлому снегу человек идёт с большим трудом, глубоко проваливаясь при каждом шаге. Но, надев лыжи, он может идти, почти не проваливаясь в него. Почему? На лыжах или без лыж человек действует на снег с одной и той же силой, равной своему весу. Однако действие этой силы в обоих случаях различно, потому что различна площадь поверхности, на которую давит человек, с лыжами и без лыж. Площадь поверхности лыж почти в 20 раз больше площади подошвы. Поэтому, стоя на лыжах, человек действует на каждый квадратный сантиметр площади поверхности снега с силой, в 20 раз меньшей, чем стоя на снегу без лыж.

Читайте так же:  Пульс 98 при нормальном давлении

Ученик, прикалывая кнопками газету к доске, действует на каждую кнопку с одинаковой силой. Однако кнопка, имеющая более острый конец, легче входит в дерево.

Значит, результат действия силы зависит не только от её модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, к которой она приложена (перпендикулярно которой она действует).

Этот вывод подтверждают физические опыты.

Изображение - Примеры давления в жизни человека 220px-Opyt_s_gvozdyami_i_doskoy_v_peske

По углам небольшой доски надо вбить гвозди. Сначала гвозди, вбитые в доску, установим на песке остриями вверх и положим на доску гирю. В этом случае шляпки гвоздей лишь незначительно вдавливаются в песок. Затем доску перевернем и поставим гвозди на острие. В этом случае площадь опоры меньше, и под действием той же силы гвозди значительно углубляются в песок.

Изображение - Примеры давления в жизни человека 220px-Opyt_s_gvozdyami_i_doskoy_v_peske_2

От того, какая сила действует на каждую единицу площади поверхности, зависит результат действия этой силы.

В рассмотренных примерах силы действовали перпендикулярно поверхности тела. Вес человека был перпендикулярен поверхности снега; сила, действовавшая на кнопку, перпендикулярна поверхности доски.

Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением.

Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности:

давление = сила / площадь.

Обозначим величины, входящие в это выражение: давление – p, сила, действующая на поверхность, – F и площадь поверхности – S.

Тогда получим формулу:

Понятно, что бóльшая по значению сила, действующую на ту же площадь, будет производить большее давление.

За единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 перпендикулярно этой поверхности.

Единица давления – ньютон на квадратный метр ( 1 Н / м 2 ). В честь французского ученого Блеза Паскаля она называется паскалем (Па). Таким образом,

Используется также другие единицы давления: гектопаскаль (гПа) и килопаскаль (кПа).

Пример. Рассчитать давление, производимое на пол мальчиком, масса которого 45 кг, а площадь подошв его ботинок, соприкасающихся с полом, равна 300 см 2 .

Запишем условие задачи и решим её.

Дано: m = 45 кг, S = 300 см 2 ; p = ?

В единицах СИ: S = 0,03 м 2

P = 9,8 Н · 45 кг ≈ 450 Н,

p = 450/0,03 Н / м 2 = 15000 Па = 15 кПа

‘Ответ’: p = 15000 Па = 15 кПа

Тяжелый гусеничный трактор производит на почву давление равное 40 – 50 кПа, т. е. всего в 2 – 3 раза больше, чем давление мальчика массой 45 кг. Это объясняется тем, что вес трактора распределяется на бóльшую площадь за счёт гусеничной передачи. А мы установили, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору.

В зависимости от того, нужно ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивается или уменьшается. Например, для того, чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.

Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими делают шины у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях.

Тяжелые машины, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдет человек.

С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой произвести большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее с силой около 50 Н. Так как площадь острия кнопки примерно 1 мм 2 , то давление, производимое ею, равно:

p = 50 Н/ 0, 000 001 м 2 = 50 000 000 Па = 50 000 кПа.

Для сравнения, это давление в 1000 раз больше давления, производимого гусеничным трактором на почву. Можно найти еще много таких примеров.

Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) специально остро оттачивается. Заточенный край острого лезвия имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже малой силы создается большое давление, и таким инструментом легко работать.

Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе: это зубы, когти, клювы, шипы и др. – все они из твердого материала, гладкие и очень острые.

[2]

Изображение - Примеры давления в жизни человека 180px-Molekuly_besporyadochno_dvizhutsya

Изображение - Примеры давления в жизни человека 150px-Opyt_s_rezinovym_sharikom

Видео (кликните для воспроизведения).

Мы уже знаем, что газы, в отличие от твердых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором находятся. Например, стальной баллон для хранения газов, камера автомобильной шины или волейбольный мяч. При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона, камеры или любого другого тела, в котором он находится. Давление газа обусловлено иными причинами, чем давление твердого тела на опору.

Известно, что молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ. Молекул в газе много, поэтому и число их ударов очень велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате, о поверхность площадью 1 см 2 за 1 с выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно, — оно и создает давление газа.

[1]

Итак, давление газа на стенки сосуда (и на помещенное в газ тело) вызывается ударами молекул газа.

Рассмотрим следующий опыт. Под колокол воздушного насоса поместим резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму. Затем насосом откачиваем воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится все более разреженным, постепенно раздувается и принимает форму правильного шара.

Как объяснить этот опыт?

Изображение - Примеры давления в жизни человека 150px-Stalniye_ballony_dlya_gaza

В нашем опыте движущиеся молекулы газа непрерывно ударяют о стенки шарика внутри и снаружи. При откачивании воздуха число молекул в колоколе вокруг оболочки шарика уменьшается. Но внутри шарика их число не изменяется. Поэтому число ударов молекул о внешние стенки оболочки становится меньше, чем число ударов о внутренние стенки. Шарик раздувается до тех пор, пока сила упругости его резиновой оболочки не станет равной силе давления газа. Оболочка шарика принимает форму шара. Это показывает, что газ давит на ее стенки по всем направлениям одинаково. Иначе говоря, число ударов молекул, приходящихся на каждый квадратный сантиметр площади поверхности, по всем направлениям одинаково. Одинаковое давление по всем направлениям характерно для газа и является следствием беспорядочного движения огромного числа молекул.

Читайте так же:  Профилактика гипертонии и гипотонии

Попытаемся уменьшить объем газа, но так, чтобы масса его осталась неизменной. Это значит, что в каждом кубическом сантиметре газа молекул станет больше, плотность газа увеличится. Тогда число ударов молекул о стенки увеличится, т. е. возрастет давление газа. Это можно подтвердить опытом.

На рисунке а изображена стеклянная трубка, один конец которой закрыт тонкой резиновой пленкой. В трубку вставлен поршень. При вдвигании поршня объем воздуха в трубке уменьшается, т. е. газ сжимается. Резиновая пленка при этом выгибается наружу, указывая на то, что давление воздуха в трубке увеличилось.

Наоборот, при увеличении объема этой же массы газа, число молекул в каждом кубическом сантиметре уменьшается. От этого уменьшится число ударов о стенки сосуда – давление газа станет меньше. Действительно, при вытягивании поршня из трубки объем воздуха увеличивается, пленка прогибается внутрь сосуда. Это указывает на уменьшение давления воздуха в трубке. Такие же явления наблюдались бы, если бы вместо воздуха в трубке находился бы любой другой газ.

Итак, при уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема давление уменьшается при условии, что масса и температура газа остаются неизменными.

А как изменится давление газа, если нагреть его при постоянном объеме? Известно, что скорость движения молекул газа при нагревании увеличивается. Двигаясь быстрее, молекулы будут ударять о стенки сосуда чаще. Кроме того, каждый удар молекулы о стенку будет сильнее. Вследствие этого, стенки сосуда будут испытывать большее давление.

Следовательно, давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше температура газа, при условии, что масса газа и объем не изменяются.

Из этих опытов можно сделать общий вывод, что давление газа тем больше, чем чаще и сильнее молекулы ударяют о стенки сосуда.

Для хранения и перевозки газов их сильно сжимают. При этом давление их возрастает, газы необходимо заключать в специальные, очень прочные баллоны. В таких баллонах, например, содержат сжатый воздух в подводных лодках, кислород, используемый при сварке металлов. Конечно же, мы должны навсегда запомнить, что газовые баллоны нельзя нагревать, тем более, когда они заполнены газом. Потому что, как мы уже понимаем, может произойти взрыв с очень неприятными последствиями.

Изображение - Примеры давления в жизни человека 160px-Peredacha_davleniya

Изображение - Примеры давления в жизни человека 130px-Opys_s_davleniyem_na_vodu

Изображение - Примеры давления в жизни человека 130px-Opyt_s_davleniyem_na_gaz

В отличие от твердых тел отдельные слои и мелкие частицы жидкости и газа могут свободно перемещаться относительно друг друга по всем направлениям. Достаточно, например, слегка подуть на поверхность воды в стакане, чтобы вызвать движение воды. На реке или озере при малейшем ветерке появляется рябь.

Подвижностью частиц газа и жидкости объясняется, что давление, производимое на них, передается не только в направлении действия силы, а в каждую точку. Рассмотрим это явление подробнее.

На рисунке, а изображен сосуд, в котором содержится газ (или жидкость). Частицы равномерно распределены по всему сосуду. Сосуд закрыт поршнем, который может перемещаться вверх и вниз.

Прилагая некоторую силу, заставим поршень немного переместиться внутрь и сжать газ (жидкость), находящийся непосредственно под ним. Тогда частицы (молекулы) расположатся в этом месте более плотно, чем прежде(рис, б). Благодаря подвижности частицы газа будут перемещаться по всем направлениям. Вследствие этого их расположение опять станет равномерным, но более плотным, чем раньше (рис, в). Поэтому давление газа всюду возрастет. Значит, добавочное давление передается всем частицам газа или жидкости. Так, если давление на газ (жидкость) около самого поршня увеличится на 1 Па, то во всех точках внутри газа или жидкости давление станет больше прежнего на столько же. На 1 Па увеличится давление и на стенки сосуда, и на дно, и на поршень.

Давление, производимое на жидкость или газ, передается на любую точку одинаково во всех направлениях.

Это утверждение называется законом Паскаля.

На основе закона Паскаля легко объяснить следующие опыты.

На рисунке изображен полый шар, имеющий в различных местах небольшие отверстия. К шару присоединена трубка, в которую вставлен поршень. Если набрать воды в шар и вдвинуть в трубку поршень, то вода польется из всех отверстий шара. В этом опыте поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь, передают его давление другим слоям, лежащим глубже. Таким образом, давление поршня передается в каждую точку жидкости, заполняющей шар. В результате часть воды выталкивается из шара в виде одинаковых струек, вытекающих из всех отверстий.

Если шар заполнить дымом, то при вдвигании поршня в трубку из всех отверстий шара начнут выходить одинаковые струйки дыма. Это подтверждает, что и газы передают производимое на них давление во все стороны одинаково.

Изображение - Примеры давления в жизни человека 170px-Opyt_s_vodoy_i_trubkoy

На жидкости, как и на все тела на Земле, действует сила тяжести. Поэтому, каждый слой жидкости, налитой в сосуд, своим весом создает давление, которое по закону Паскаля передается по всем направлениям. Следовательно, внутри жидкости существует давление. В этом можно убедиться на опыте.

В стеклянную трубку, нижнее отверстие которой закрыто тонкой резиновой пленкой, нальем воду. Под действием веса жидкости дно трубки прогнется.

Опыт показывает, что, чем выше столб воды над резиновой пленкой, тем больше она прогибается. Но всякий раз после того, как резиновое дно прогнулось, вода в трубке приходит в равновесие (останавливается), так как, кроме силы тяжести, на воду действует сила упругости растянутой резиновой пленки.

Способы уменьшения и увеличения давления. Физика. 7 класс. Разработка урока

Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления новой учебной информации и способов её получения средствами проблемно-исследовательского метода, практико-ориентированного обучения.

Тип учебного занятия: усвоения новых знаний.

Метод обучения: проблемный, частично-поисковый, исследовательский с применением ИК технологии.

Формы организации учебно-познавательной деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, коллективная.

Цели урока:

  • формировать умение находить давление в разных случаях;
  • сравнивать давление в разных практических ситуациях;
  • обосновывать необходимость увеличения или уменьшения давления.
  • развитие познавательной активности учащихся, их критического мышления, умения самостоятельно формулировать выводы,
  • расширение кругозора учащихся,
  • развитие речи,
  • закрепление умения правильно оформлять и решать задачи,
  • умение выдвигать гипотезу и обосновывать логику доказательства своего предположения.
  • воспитание чувства взаимопонимания и взаимопомощи при решении задач и выполнении экспериментального задания;
  • воспитание ответственного отношения к учебе, трудолюбия.
Читайте так же:  Лечение нижнего давления народными средствами

Задачи урока

  • Научить решать расчётные задачи по формулам p = F/S , F = pS, S = F/p и качественные задачи;
  • Уметь пользоваться формулами;
  • Отрабатывать навыки перевода значения давления, силы, площади из дополнительных единиц измерения в СИ;
  • Отрабатывать практические навыки в работе с физическим оборудованием;
  • Проанализировать реальные ситуации способов уменьшения и увеличения давления на опору
  • Уметь, используя жизненный опыт, обосновывать необходимость увеличения или уменьшения давления. Найти практическое применение уменьшению и увеличению давления.

Формируемые умения: работать с приборами, наблюдать, анализировать и сравнивать результаты опытов, делать выводы.

Предполагаемый результат: учащиеся должны знать способы изменения давления и уметь приводить примеры увеличения и уменьшения давления в технике и природе.

Место урока в учебном плане. Тема “Способы уменьшения и увеличения давления” рассматривается в разделе “Давление твердых тел, жидкостей и газов”. Эта тема в разделе вторая после “Давление. Единицы давления” и является наиболее интересной для учащихся, т.к. прослеживается тесная связь изучаемого материала с жизнью и техникой. Основное содержание изучаемого материала задают учебная программа и обязательный минимум содержания образования по физике.

Оборудование: деревянные бруски, динамометры, линейки, компьютер, проектор, экран, презентация с фотографиями, тесты для контроля знаний в 4-х вариантах.

План урока.

I. Организационный момент.

II. Мотивация, актуализация, целеполагание.

III. Изучение нового материала (первичное усвоение материала).

IV. Осознание и осмысление учебного материала.

V. Первичное закрепление учебного материала. Тест.

VI. Подведение итогов.

VII. Домашнее задание

Эпиграф к уроку:

Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз. (Античный афоризм)

Как помочь человеку, провалившемуся под лёд? Почему боксёры ведут бой в перчатках? Как правильно уложить вещи в рюкзаке, собираясь в турпоход? (Показать боксёрские перчатки, напёрсток, рюкзак). Сегодня мы с вами научимся находить ответы на эти и многие другие вопросы.

На предыдущем занятии мы с вами изучали теорию на тему давление твёрдых тел. Настало время теорию применить на практике. Запишите тему урока. “Способы уменьшения и увеличения давления”. Сформулируем цели (постараться самим):

  • научиться решать задачи по теме “Давление твёрдых тел”;
  • рассмотреть и выяснить способы изменения давления в быту, технике, природе.

Обратите внимание, ребята, на эпиграф к нашему уроку: Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз. Вот и мы сначала повторим основные понятия прошлой темы.

  1. Что называется давлением (с места отвечает ученик)?
  2. Написать формулу для определения давления и сделать ее анализ (назвать физические величины, входящие в формулу, их единицы; вывести формулы для физических величин, стоящих справа от знака равенства). (У доски работает ученик по желанию.)

Сейчас ребята, у которых на столах располагается оборудование (деревянные бруски, динамометры и карточки с заданием), выполнят экспериментальное задание согласно указаниям в карточке.

Учащиеся используют карточки с указаниями к выполнению задания, деревянные бруски, динамометры и линейки, лежащие на столах.

Определить давление деревянного бруска на стол.

Порядок выполнения работы.

  1. Измерьте вес бруска с помощью динамометра.
  2. Измерьте длину, ширину и высоту бруска.
  3. Используя все полученные данные, вычислите площади наибольшей и наименьшей граней бруска. Примечание: 1 см 2 = 0,0001 м 2 .
  4. Рассчитайте давление, которое производит брусок на стол наименьшей и наибольшей гранями.
  5. Результаты запишите в тетрадь.
  6. На основе полученных результатов сформулируйте вывод.

Остальным учащимся предлагается устная работа с таблицей (заранее приготовлена на доске), заполним пустые ячейки (в таблице они отмечены красным цветом). (Фронтальная работа на применение написанных на доске формул, заполняет таблицу учитель).

каргасокское районное управление образования, опеки и попечительства
МБОУ Каргасокская средняя общеобразовательная школа № 2

Экспериментально-исследовательский
проект по физике

«Атмосферное давление
в жизни человека»

Выполнил:
ученик 8 «А» класса
Бадичев Кирилл

Руководитель:
учитель физики
Ящук Н.А.

Каргасок – 2014 год
Оглавление:

2.2 Атмосферное давление
6

2.3 Опыты, подтверждающие существование атмосферного давления..
8

2.4 Измерение атмосферного давления.
10

2.5 Атмосферное давление и погода.
12

2.6 Влияние атмосферного давления на организм человека..
14

2.7 Применение атмосферного давления в природе, быту и технике.
18

4.
Список литературы..
21

Сколько нам открытий чудных
Готовит просвещения дух,
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг.
А.С. Пушкин

Мы живём на дне воздушного океана, и вся толща атмосферы «давит» на нас. Атмосферное давление – давление атмосферного воздуха на земную поверхность. Атмосферное давление определяется как сила, вызванная весом воздуха и действующая на единицу площади земной поверхности. На диаграмме, изображённой на рисунке 2.2.1, давление на точку “Х” увеличивается при увеличении веса воздуха над ней, и наоборот, давление на точку “Х” уменьшается при уменьшении веса воздуха над ней.

2.3.Опыты, подтверждающие существование атмосферного давления

Я провёл опыты, доказывающие существование атмосферного давления:
Знаменитый опыт с варёным яйцом
Берём пустую стеклянную банку, горлышко которой немного меньше диаметра варёного очищенного яйца (рис. 2.3.1). Смазываем горлышко растительным маслом с целью уменьшения трения между яйцом и горлышком банки (рис. 2.3.2).
Рис. 2.3.1 Рис. 2.3.2
Бросаем внутрь банки ватку, смоченную в спирте, и поджигаем её (рис. 2.3.3). Кладём варёное яйцо на горлышко (рис. 2.3.4)

Рис. 2.3.3 Рис. 2.3.4
Через некоторое время яйцо со скоростью звука “выстрелит” внутрь банки (рис. 2.3.5).
Рис. 2.3.5
Как же объяснить это явление?
При горении ватки воздух внутри банки нагрелся и, расширившись, вышел наружу. Постепенно остывая, воздух под яйцом стал сжиматься, его давление стало меньше атмосферного, и яйцо «засосало» внутрь.
Опыт со стаканом с водой
Нам понадобится: стакан, наполовину наполненный подкрашенной водой, и лист бумаги (рис. 2.3.6). Стакан закрыть листом бумаги и, придерживая рукой, перевернуть (рис. 2.3.7).
Рис. 2.3.6 Рис. 2.3.7
Несмотря на то, что изнутри на бумагу давят воздух и вода, бумага не падает.
Рис. 2.3.8
Как же объяснить это явление?
Под тяжестью воды бумажка слегка прогибается, объём воздуха в стакане увеличивается, и его давление становится меньше атмосферного. Поэтому внешнее атмосферное давление, уравновешивая давление содержимого стакана, не даёт бумаге упасть.

Читайте так же:  Таблетки от высокого нижнего давления

2.4. Измерение атмосферного давления

2.6. Влияние атмосферного давления на организм человека

Как видно из диаграмм, на изменение атмосферного давления больше реагируют женщины, чем мужчины. Но с возрастом и у мужчин, и у женщин (рис. 2.6.3 и рис. 2.6.5) наблюдается повышение чувствительности к изменениям атмосферного давления. Это связано, конечно, с ухудшением здоровья. Реакции людей на изменение давления были самые разные: ощущение нехватки кислорода, головокружение, быстрая утомляемость, чувство тревоги, боли в области сердца и суставах, головные боли и боли в спине, повышение артериального давления и т.д.

Резкое уменьшение давления наблюдается:
с 15 по 18 ноября – уменьшается количество пятёрок и увеличивается количество двоек; 28 и 29 ноября – уменьшается количество пятёрок и немного уменьшается количество двоек. 19 ноября – резкий рост давления – количество пятёрок увеличивается, а двоек – уменьшается.
Если давление достаточно высокое и его перепады незначительны, как, например, с 20 по 27 ноября, то и количество оценок меняется незначительно.
Рис. 2.6.7
Рис. 2.6.8
Надо сказать, что в декабре и январе (см. приложение рис. 5.3 и 5.4) были участки графика, которые не соответствовали установленным зависимостям. К тому же, в январе среднее значение давления самое высокое, а успеваемость самая низкая.
Проведя статистическую обработку результатов моих исследований, я пришёл к выводу, что изменение атмосферного давления, в общем-то, влияет на успеваемость учащихся. Правда, какой – либо пропорциональной зависимости я не выявил, но заметил:
резкие перепады давления приводят к изменению успеваемости;
плавное изменение давления так же приводит к плавным изменениям успеваемости учащихся;
когда давление меняется незначительно, успеваемость выше.
2.7. Применение атмосферного давления в природе, быту и технике

Задумывались ли вы над тем, как мы дышим? Механизм дыхания заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем объём грудной клетки, при этом давление воздуха внутри лёгких уменьшается и атмосферное давление «вталкивает» туда порцию воздуха. При выдыхании происходит обратный процесс. Наши лёгкие действуют как насос: при вдохе, как разряжающий, а при выдохе, как нагнетающий.

Ливер
Ливер предназначен для взятия проб различных жидкостей. Принцип действия основан на действии атмосферного давления. Ливер опускают в жидкость, закрывают верхнее отверстие и вынимают из жидкости (рис. 2.7.4). Жидкость при этом не выливается потому, что давление внутри ливера меньше, чем атмосферное. Открываем верхнее отверстие ливера и жидкость выливается, потому что сумма атмосферного давления сверху и давления самой жидкости больше атмосферного давления снизу на жидкость.

Рис. 2.7.4
Поршневой жидкостный насос
Этот насос используется для откачивания воды из спасательных шлюпок судов, на колонке в деревнях, где воду берут из скважин.
При движении поршня вверх (рис. 2.7.5) вода под действием атмосферного давления входит в цилиндр поднимает нижний клапан и движется за поршнем. При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем давит на нижний клапан и он закрывается.

Рис. 2.7.5 Рис. 2.7.6
При этом давление воды в пространстве под поршнем возрастает и открывается верхний клапан и вода переходит в пространство над поршнем (рис. 2.7.6). При следующем движении поршня вверх клапан в поршне закрывается. Вода над поршнем поднимается вместе с ним, при этом нижний клапан вновь открывается, и вода под действием атмосферного давления заполняет нижнюю часть насоса под поршнем (рис. 2.7.5). Количество воды над поршнем при каждом следующем его опускании увеличивается. При поднятии поршня вода, поднимаясь вместе с поршнем, выливается через сливной патрубок наружу. Такой процесс повторяется циклически.
Автопоилка для птиц
Принцип действия основан на действии атмосферного давления. Состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце так, что горлышко находится немного ниже уровня воды в корытце (рис. 2.7.8). Вода при этом не выливается из бутылки потому, что давление внутри бутылки меньше атмосферного, которое действует снизу на воду в бутылке. Если уровень воды в корытце понизится и горлышко выйдет из воды, часть воды выльется, потому что давление внутри бутылки станет больше атмосферного.
Рис. 2.7.8
3. Заключение

Заниматься этим проектом мне было очень интересно. В процесс работы были вовлечены все члены моей семьи: они помогали производить опрос, рассказывали мне о состоянии своего здоровья, участвовали в проведении экспериментов и были очень терпеливы, если что-то получалось не сразу (рис. 3.1).

Видео (кликните для воспроизведения).

Рис. 3.1
Моё исследование ещё не закончено, и я планирую:
более подробно изучить динамику зависимости скорости и направления ветра от изменения атмосферного давления;
составить рекомендации для людей по сохранению хорошего самочувствия в периоды резкого изменения атмосферного давления;
собрать более полную информацию о применении атмосферного давления человеком;
сконструировать самодельную автоматическую поилку для птиц.

Источники


  1. Ванина, Л. В. Беременность и сердечно-сосудистая патология / Л.В. Ванина. – Москва: Наука, 2015. – 224 c.

  2. Шафаростова, В. В. 600 вопросов и ответов о гипертонии / В.В. Шафаростова, А.В. Шендакова. – М.: Мир книги, 2010. – 256 c.

  3. Богорад, И. В. И. В. Богорад. Диспансеризация – основа профилактики. В. М. Панченко, В. Н. Свистухин. Ишемическая болезнь сердца. Профилактика и реабилитация / И.В. Богорад, В.М. Панченко, В.Н. Свистухин. – М.: Знание, 1987. – 136 c.
  4. Киселев, Антон Вегетативная дисфункция при ишемической болезни сердца / Антон Киселев. – М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2011. – 128 c.
Изображение - Примеры давления в жизни человека 34534645735234
Автор статьи: Иван Воронков

Позвольте представиться – Иван. Более 8 лет занимаюсь работаю семейным врачом. Считая себя профессионалом, хочу научить всех посетителей сайта решать разнообразные задачи. Все данные для сайта собраны и тщательно переработаны с целью донести как можно доступнее всю необходимую информацию. Перед применением описанного на сайте всегда необходима консультация с профессионалами.

Обо мнеОбратная связь
Оценка 4.9 проголосовавших: 8

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here