Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
BÀI 17: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ
- MỤC TIÊU
- Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Nêu được: Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng; lấy được ví dụ minh họa.
- Thực hiện được thí nghiệm để chứng tỏ tồn tại áp suất khí quyển và áp suất này tác dụng theo mọi phương.
- Mô tả được sự tạo thành tiếng động trong tai khi tai chịu sự thay đổi áp suất đột ngột.
- Giải thích được một số ứng dụng về áp suất không khí trong đời sống.
- Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu.
- Giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, tiếp thu sự góp ý và hỗ trợ thành viên trong nhóm khi tìm hiểu về áp suất chất lỏng và chất khí.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu các thông tin liên quan đến áp suất chất lỏng và chất khí; đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề.
Năng lực vật lí:
- Nhận biết được áp suất do chất lỏng gây ra áp suất lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó.
- Nêu được sự truyền áp suất trong lòng chất lỏng.
- Thực hiện thí nghiệm để chứng tỏ tồn tại áp suất khí quyển.
- Mô tả được sự tạo thành tiếng động trong tai khi tai chịu sự thay đổi áp suất đột ngột.
- Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế.
- Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thí nghiệm.
- THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
- Đối với giáo viên:
- SGK, SGV, Kế hoạch bài dạy.
- Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh vật được đặt trên mặt bàn; Hình ảnh bình đựng chất lỏng; Hình ảnh quả bóng cao su chứa nước;…
- Bộ thí nghiệm nghiên cứu áp suất do chất lỏng gây ra trên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó: ống trụ rỗng và một miếng bìa cứng; Bộ thí ngiệm đo áp suất chất lỏng truyền đi theo các hướng khác nhau.
- Máy chiếu, máy tính (nếu có).
- Đối với học sinh:
- HS mỗi nhóm: Bộ thí nghiệm tìm hiểu về áp suất khí quyển: cốc chứa nước, tờ giấy không thấm nước, ống thủy tinh nhỏ hở hai đầu.
- HS cả lớp: Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
- HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
- Mục tiêu: Thông qua những ví dụ mà GV đưa ra để định hướng HS xác định được mục tiêu của bài học, dẫn đến thảo luận về tác dụng lực của nước lên thành bình chứa nó.
- Nội dung: GV cho HS dựa vào ví dụ, bước đầu thảo luận về áp suất chất lỏng và chất khí.
- Sản phẩm học tập: HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra để thảo luận về áp suất chất lỏng và chất khí.
- Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập:
- GV yêu cầu HS thực hành và thảo luận câu hỏi ở hoạt động Mở đầu (SGK – tr85): Đổ đầy nước vào một quả bóng cao su và buộc kín đầu bóng, khi đó quả bóng căng lên. Nếu ấn tay vào quả bóng, ta có thể cảm nhận được một lực đẩy tác dụng lên ngón tay hoặc nếu bóp quá mạnh quả bóng có thể bị vỡ. Vì sao như vậy?
- GV cũng có thể cung cấp thêm các tình huống khác, ví dụ:
+ Điều gì xảy ra khi lấy tay nhấn quả bóng cao su xuống dưới đáy cốc? Giải thích hiện tượng?
+ Khi chọc thủng các lỗ bên thành chai Lavie chứa đầy nước ta thấy nước phun ra. Vì sao?
+ Ở một số công viên của nước ngoài, người ta để các quả bóng chứa nước có các lỗ cho trẻ em chơi. Vì sao nước lại phun ra ngoài?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS lắng nghe ví dụ và đưa ra câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
(Câu trả lời của HS có thể liên quan đến các thuật ngữ: do có nước nên phải ấn lực mạnh lên quả bóng; do nước đẩy quả bóng đi lên; do nước mạnh nên nó phải phun ra ngoài;…)
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
GV tiếp nhận câu trả lời dẫn dắt HS vào bài: Để trả lời câu hỏi này chúng ra vào bài học ngày hôm nay: Bài 17: Áp suất chất lỏng và chất khí.
- HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu áp suất do chất lỏng gây ra trên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó
- Mục tiêu: HS nhận biết được chất lỏng gây ra áp suất lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó.
- Nội dung: GV hướng dẫn HS nghiên cứu theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về chất lỏng gây ra áp suất lên thành bình, đáy bình và các vật ở trong nó.
- Sản phẩm học tập: HS dự đoán cũng như kết luận về sự tồn tại áp suất chất lỏng.
- Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm áp suất và đặt câu hỏi thảo luận: Một vật đặt trên mặt sàn sẽ tác dụng áp suất lên mặt sàn. Vậy khối chất lỏng đựng trong bình chứa có tác dụng áp suất lên đáy bình và thành bình hay không? Làm thế nào để biết được điều đó? - GV gợi ý một số phương án thí nghiệm, yêu cầu HS dự đoán hiện tượng để trả lời nội dung Câu hỏi 1 (SGK – tr85) + Một số phương án thí nghiệm + Câu hỏi 1 (SGK – tr85) Một chất lỏng đựng trong bình chứa có gây ra áp suất lên đáy bình không? Vì sao? - GV yêu cầu các nhóm HS tiến hành thí nghiệm, kiểm tra dự đoán để rút ra kết luận: Chất lỏng tác dụng áp suất lên đáy bình và thành bình. - GV yêu cầu HS thảo luận câu hỏi: Vậy chất lỏng có gây ra áp suất lên các vật ở trong lòng chất lỏng hay không? Hãy lấy ví dụ chứng tỏ điều này. + Gợi ý: Người thợ phải mặc áo lặn khi ở trong nước, vật có thể nổi trong nước do nước tác dụng áp suất lên nó,… - GV yêu cầu HS đọc phương án thí nghiệm ở hình 17.5 (SGK – tr86): Lấy một ống trụ rỗng và một miếng bìa cứng không thấm nước to hơn miệng ống để làm đáy. Gắn một sợi dây vào miếng bìa. Dùng tay kéo sợi dây để miếng bìa đậy kín ống (hình 17.5a). Nhấn ống vào trong nước rồi buông tay kéo sợi dây, miếng bìa vẫn không rời khỏi đáy ống kể cả khi quay ống theo các phương khác nhau (hình 17.5b). - GV tiến hành thí nghiệm yêu cầu HS quan sát, so sánh với dự đoán và yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 2 (SGK – tr86) Vì sao khi bóp ở giữa quả bóng thì hai đầu quả bóng ở Hình 17.4 lại căng tròn? - Sau khi HS trả lời, GV nhận xét và kết luận về áp suất do chất lỏng gây ra trên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó, yêu cầu HS ghi bài vào vở. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, quan sát thí nghiệm, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới. | I. ÁP SUẤT CHẤT LỎNG 1. Chất lỏng gây ra áp suất lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó *Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr85) Một chất lỏng đựng trong bình chứa có gây ra áp suất lên đáy bình vì nó có trọng lượng.
*Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr86) Khi lấy tay bóp giữa quả bóng làm lượng nước dồn về hai đầu bóng nên áp suất ở hai đầu bóng tăng lên làm cho nó bị căng phồng.
*Kết luận - Khi đặt một vật trên bàn, do có trọng lượng, vật sẽ tác dụng một áp suất lên mặt bàn (hình 17.1). - Một khối chất lỏng đựng trong bình chứa, do có trọng lượng nên cũng gây ra áp suất lên đáy bình (hình 17.2). Chiều cao của khối chất lỏng trong bình càng lớn, trọng lượng của nó càng lớn nên áp suất của nó tác dụng lên đáy bình càng lớn. Nói cách khác, áp suất chất lỏng tăng theo độ sâu. - Áp suất chất lỏng cũng tác dụng lên cả thành bình chứa nó (hình 17.3). |
Hoạt động 2. Tìm hiểu sự truyền áp suất trong lòng chất lỏng
- Mục tiêu: HS nêu được áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng; lấy được ví dụ minh họa.
- Nội dung: GV hướng dẫn HS hoàn thành phiếu học tập và tìm hiểu sự truyền áp suất trong chất lỏng.
- Sản phẩm học tập:
- HS rút ra được sự truyền áp suất trong lòng chất lỏng và nêu ví dụ.
- HS hoàn thành Phiếu học tập số 1.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: Tìm hiểu sự truyền áp suất trong lòng chất lỏng Lớp: Tên thành viên: 1. Hãy kể tên các dụng cụ thí nghiệm ở hình 17.6 (SGK – tr86). 2. Nêu cách tiến hành thí nghiệm. 3. Dự đoán kết quả thí nghiệm. 4. Tiến hành thí nghiệm, quan sát chỉ số của 3 áp kế và ghi kết quả: - Khi chưa đặt vật nặng. - Khi đã đặt vật nặng. 5. Rút ra kết luận bằng cách trả lời các câu hỏi sau: - Số chỉ của 3 áp kế trong hai trường hợp như thế nào? - Hiện tượng đó chứng tỏ điều gì? 6. Từ kết luận rút ra được, hãy mô tả nguyên tắc hoạt động của máy nén thủy lực. 7. Hãy lấy các ví dụ về áp suất tác dụng từ bên ngoài lên chất lỏng được truyền nguyên vẹn theo mọi hướng (Câu hỏi 3 – SGK – tr86) |
- Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV đặt vấn đề, đưa ra các ví dụ và yêu cầu HS thảo luận theo nhóm để đưa ra dự đoán: + Một quả bóng bay nhỏ chứa đầy nước. Nếu chọc các lỗ nhỏ trên bóng và dùng tay bóp bóng mạnh, nhẹ thì điều gì sẽ xảy ra? + Đổ nước vào xilanh, phía dưới xilanh có gắn quả bóng bay, sau đó đục lỗ trên quả bóng và dùng tay ấn pittong của xilanh thì điều gì xảy ra? + Đổ nước vào chai nhựa, bên thành chai có đục các lỗ nhỏ thì điều gì xảy ra? - Sau khi các nhóm đưa ra dự đoán, GV tiến hành thí nghiệm đối chiếu với dự đoán của HS. - GV yêu cầu HS thảo luận: Hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm trên chứng tỏ điều gì? + Gợi ý: nước sẽ phun ra các lỗ, bóp càng mạnh thì nước phun ra càng mạnh. - GV thông báo và kết luận: Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng. - GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm 4 – 5 người, hoàn thành Phiếu học tập số 1. - Sau khi các nhóm hoàn thành và trình bày phiếu học tập số 1 trước lớp, GV nhận xét và kết luận về sự truyền áp suất trong lòng chất lỏng, yêu cầu HS ghi bài vào vở. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, tiến hành thí nghiệm, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới. | I. ÁP SUẤT CHẤT LỎNG 2. Sự truyền áp suất chất lỏng *Trả lời Phiếu học tập số 1 + Từ số chỉ của 3 áp kể, ta thấy áp suất tác dụng từ bên ngoài được truyền đi theo các hướng khác nhau. Tại cùng một độ sâu của chất lỏng, các giá trị áp suất này là như nhau. + Nguyên tắc hoạt động của máy nén thủy lực: Khi tác dụng lực f lên diện tích s, tác là đã tác dụng một áp suất từ bên ngoài lên chất lỏng. Áp suất này được truyền đi nguyên vẹn, tác dụng lực F lên diện tích S. Chênh lệch giữa s và S càng nhiều thì chênh lệch giữa f và F càng lớn. Vì vậy chỉ cần tác dụng lực f có giá trị nhỏ cũng có thể gây ra lực F có giá trị lớn. + Câu hỏi 3 (SGK – tr86): Các ví dụ về áp suất tác dụng từ bên ngoài lên chất lỏng được truyền nguyên vẹn theo mọi hướng: Bóp ống thuốc đánh răng, Đài phun nước, Hệ thống phanh thủy lực,…
*Kết luận - Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng. |
Hoạt động 3. Tìm hiểu áp suất khí quyển
- Mục tiêu: HS thực hiện được thí nghiệm chứng tỏ tồn tại áp suất khí quyển và áp suất này tác dụng theo mọi phương.
- Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo yêu cầu SGK để tìm hiểu về áp suất khí quyển.
- Sản phẩm học tập:
- HS thực hiện được thí nghiệm và rút ra được kiến thức về áp suất không khí.
- HS hoàn thành Phiếu học tập số 2.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: Tìm hiểu áp suất khí quyển Lớp: Tên thành viên: 1. Hãy kể tên các dụng cụ thí nghiệm được trình bày ở trang 87, 88 SGK. 2. Nêu cách tiến hành thí nghiệm có thể chứng tỏ có áp suất không khí. 3. Dự đoán kết quả thí nghiệm. 4. Hãy tiến hành thí nghiệm, quan sát và ghi kết quả. 5. Rút ra kết luận bằng cách trả lời các câu hỏi sau: - Vì sao tờ bìa không bị rời khỏi cốc? - Vì sao nước không bị chảy ra khỏi ống? |
- Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm 4 – 5 HS, nghiên cứu SGK và trả lời nội dung Câu hỏi 4 (SGK – tr87) Không khí có tác dụng áp suất lên thành bình và lên các vật ở trong nó giống như chất lỏng không? - GV phát dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm và giới thiệu thí nghiệm tìm hiểu về áp suất khí quyển. + Dụng cụ thí nghiệm: cốc chứa nước, tờ giấy không thấm nước, ống thủy tinh nhỏ hở hai đầu. + Tiến hành thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Đậy kín một cốc nước đầy bằng một tờ giấy không thấm nước. Lộn ngược cốc nước. Quan sát xem nước có chảy ra ngoài không. Thí nghiệm 2: Bước 1: Cầm ống thủy tinh ngập vào nước trong cốc. Nhấc ống lên khỏi mặt nước và quan sát nước trong ống. Bước 2: Cầm ống thủy tinh ngập vào nước trong cốc, sau đó dùng ngón tay bịt kín đầu trên của ống trước khi nhấc lên. Giữa tay bịt ống, nhấc ống lên khỏi mặt nước, nghiêng ống theo các phương khác nhau. Quan sát nước trong ống. Bước 3: Giải thích hiện tượng xảy ra. - GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm 1, thí nghiệm 2 và hoàn thành Phiếu học tập số 2. - Sau khi các nhóm hoàn thành và trình bày phiếu học tập số 2 trước lớp, GV nhận xét và kết luận về áp suất khí quyển, yêu cầu HS ghi bài vào vở. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
| II. ÁP SUẤT CHẤT KHÍ 1. Áp suất khí quyển *Trả lời Câu hỏi 4 (SGK – tr87) Không khí có tác dụng áp suất lên thành bình và lên các vật ở trong nó giống như chất lỏng vì không khí có trọng lượng và chiếm toàn bộ thể tích của không gian chứa.
*Kết luận - Chất khí cũng tác dụng áp suất lên các vật ở trong nó và lên thành bình. Trái Đất được bao quanh bởi khí quyển, một lớp không khí dày cỡ hàng nghìn km. Vì chất khí có trọng lượng nên mọi vật trên Trái Đất đều chịu áp suất của lớp không khí này, gọi là áp suất khí quyển. - Áp suất khí quyển cũng tác dụng lên mọi vật và truyền theo mọi hướng. - Áp suất khí quyển ở gần mặt đất là lớn nhất và có giá trị khoảng 100 000 Pa. Càng lên cao, áp suất khí quyển càng giảm. |
Bình luận