Обобщающий урок на тему: “Плавание и воздухоплавание”
Учитель физики Музыка Е.М.
Тип урока: повторительно-обобщающий, урок- соревнование.
Цель урока: повторить основные законы и понятия гидро- и аэростатики, обобщить пройденный материал; проверить уровень знаний и умений учащихся; показать возможность использования полученных знаний в быту, технике, народном хозяйстве; продолжить развитие логического мышления и творческой активности.
Задачи урока:
1.Познакомить учащихся с условиями плавания тел, судов, воздухоплавания
2.Прививать культуру умственного труда, развивать познавательный интерес к предмету.
3.Развивать умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать;
4. Продолжить формирование умений пользоваться теоретическими и экспериментальными методами физической науки для обоснования выводов по изучаемой теме и для решения задач.
УМК: Физика: Учебник для 7 класса / Под ред. А.В. Перышкин – М. ДРОФА , 2010
Том Тит Научные забавы
Оборудование: мультимедийный проектор , компьютер., интерактивная доска, воздушные шары с гелием , модель кораблика, модель рыбки, сосуд, яйца, стаканы, черный ящик, мыльные пузыри, мед, вода, масло, пластилин, парафин.
Дидактический материал: компьютерная презентация к уроку, паспорта изготовленных обучающимися моделей ( воздушный шар, кораблик, рыбка), задания к конкурсу « Морской бой» и «экспериментальный».
Демонстрации.
1.На примере воздушных шариков , заполненных гелием, объяснить причину их поведения.
2.Демонстрируется опыт по плаванию модели кораблика.
3. Демонстрируется опыт по плаванию модели рыбки
3 Демонстрация плавание тел в жидкостях разной плотности.
4.Компьютерный эксперимент (анимация)плавание тел разной плотности
5. Демонстрация плавание различных тел в жидкостях одинаковой плотности.
Перед уроком класс делится на 3 группы, и каждая группа получает свое задание.
Группа «Мореплаватели» - предложена экспериментальная работа, по созданию реактивного кораблика(кораблик из картона, который под действием паров испаряющейся жидкости начинает плавать)
Группа «Архимеды» - предложена экспериментальная работа, по созданию рыбка, которая может плавать(поплавок Декарта)
Группа «Воздухоплаватели» - группе предложена экспериментальная работа, по созданию: воздушного шара (шарик, наполненный гелием, с прикрепленной к нему корзинкой),
ХОД УРОКА.
ВВЕДЕНИЕ
Одни из самых сложных видов движения всегда окружали и окружают нас. Это ветер - перемещение масс воздуха - и течение воды. Но, даже находясь в покое, две стихии постоянно заставляли человека разгадывать загадки. Почему плавают рыбы? Отчего не падают на Землю птицы? Как построить корабль, чтобы он не утонул? Можно ли сделать машину, висящую в воздухе? Пытаясь ответить на эти и другие вопросы, люди создали немало наук. А начинаются их названия с двух слов: «аэро» - воздух и «гидро» - вода.
Вслушайтесь: гидростатика, аэромеханика, гидрология, аэронавтика. А если сложить их все вместе получится преогромнейшая наука - гидроаэромеханика.
Эта наука занимается изучением самых разнообразных движений как воздуха и воды, так и всех находящихся в них тел: человека и животных, подводных лодок и парусных судов, воздушных шаров и самолетов.
Мы с вами на протяжении многих уроков тоже знакомились с законами и основными понятиями этой науки: законами Архимеда и Паскаля, атмосферным давлением, выясняли условия плавания тел, говорили о плавании судов и воздухоплавании.
Сегодня на уроке мы повторим пройденный ранее материал,
1 этап Домашнее задание. Просмотр изобретений, объяснение их действия. Защита паспортов изобретений.
2 этап Конкурс «Эрудит
1. Вопрос для любителей химии: Почему бесполезно горящие нефть, бензин, керосин тушить водой? (плотность воды больше, она всегда будет уходить вниз). (1 балл)
2. На какой из опущенных в воду шаров действует наибольшая выталкивающая сила? (на больший по объему) (1 балл)
3.Вопрос для любителей рыбалки: где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке? (в родном озере вес меньше на Архимедову силу) (1 балл) А попробуйте доказать это!! (1 балл)
4. Сосуд, который помог Архимеду открыть свой знаменитый закон ? (ванна)
(1 балл)
5.В сосуде с водой плавает брусок изо льда, на котором лежит деревянный шар. Плотность вещества шара меньше плотности воды. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает? (2 балла)
Когда в сосуд опустили лед с шариком, уровень воды в нем поднялся на столько, чтобы вытеснялся вес воды равный весу льда и шарика.
Вес той части воды, которая вытеснялась за счет веса льда, имеет равный ему вес.
Поэтому:
когда лед растает, и соответствующая часть воды уже не будет вытесняться, ее место займет равное количество талой воды.
Вода, вытесненная за счет веса шарика, останется в прежнем количестве.
Следовательно, уровень воды останется прежним
6. Вопрос для любителей географии: почему в Мертвом море нельзя утонуть??
(Вода в нем на 25% состоит из соли, плотность воды Мертвого моря – 1160 кг/м в кубе, плотность человека 960 кг/м в кубе)
7.Средняя плотность тела человека около 1 г/см3, т.е. как у воды. Следовательно, люди должны в воде плавать. Почему же некоторые люди тонут в воде? (5 баллов)
Ответ : чтобы не утонуть, человек должен погрузиться в воду почти целиком. Для людей, не умеющих плавать, наиболее правильной будет вертикальная позиция идущего человека, причем голову следует откинуть и погрузить в воду так, чтобы над ней оставались, только рот и нос. Но такое равновесие очень хрупкое и достаточно вскинуть руку или поднять голову, чтобы оно нарушилось. Тогда рот и ноздри окажутся под водой, которая при попытке вздохнуть проникает в легкие и желудок. Тело становится тяжелее, и человек идет ко дну.
8. Вопрос для любителей вооруженных сил: генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею?
Ответ: Выталкивающая сила действует на все тело
9. За одну минуту приведите примеры использования закона Архимеда в мире живой природы
Например: плавательный пузырь у рыб. Он обладает заметной сжимаемостью, поэтому рыба легко меняет объем своего тела и, тем самым, среднюю плотность. Так рыба регулирует глубину своего погружения: пузырь надут – всплывает, сжат – уходит на глубину. (кто больше наберёт слов -5 баллов)
10. Вопрос для любителей литературы:
Глядит на мирный ток реки, склоняясь на копья боевые,
Ах! Как желал бы там он быть, но цепь мешает переплыть.
(М.Ю. Лермонтов «Кавказский пленник»)
Почему с тяжелой цепью речку не переплыть? (сила тяжести будет больше силы Архимеда)
11. Взгляните, как плавает ягодка винограда в стакане с газированной водой. Что общего между этим явлением и подводной лодкой? (демонстрация опыта)
3балла
( У подводной лодки есть специальные цистерны. Называются они – балластные. Когда лодка должна всплыть – они должны быть пусты, при погружении – их заполняют забортной водой. В случае ягоды винограда роль таких цистерн выполняют пузырьки воздуха, которыми покрыта эта ягода.)
12. Вопрос любителям кулинарии: почему в недосоленном супе ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?
Ответ: жидкости разной плотности с разной силой выталкивают курицу вверх.
13Черный ящик! В нем находится оригинальный индикатор, который поможет вам определить: в каком из стаканов налита пресная вода, а в каком – соленая. Что находится в черном ящике? (4балла)
демонстрация два стакана с пресной водой и солёной водой, варёные яйца
( В черном ящике находится яйцо. Его плотность больше, чем у пресной воды, но меньше, чем у соленой. Поэтому яйцо будет плавать в стакане с соленой водой.)
14.Вопрос для любителей физики: многим не раз приходилось наблюдать ледоход на реках. А чем опасны айсберги?
Ответ : плотность морской воды 1030 кг/м, а льда – 900 кг/м, 9/10 айсберга находятся под водой. Примеры – ТИТАНИК.
15. Почему мыльные пузыри поднимаются вверх? (действует архимедова сила)
1 балл (Демонстрация с мыльными пузырями)
3 этап «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ»
1. Любителям посиделок – один неглубокий сосуд пригласил в гости сразу три несмешивающихся жидкости разной плотности и предложил им располагаться со всеми удобствами. Как будут вести себя жидкости?
Опыт : стакан с чистой с водой, стакан с маслом, стакан с медом.
Вывод: жидкости располагаются слоями согласно их плотности: более плотная - внизу, менее плотная - вверху.
2.Показать может ли тело из одного и того же вещества, в одном случае тонуть, а в другом плавать. Кусочки пластилина одинаковы по массе.
Оборудование: 1) 2 стакана с водой, 2 кусочка пластилина
Вывод: Чем больше объем тела (при одинаковой массе), тем больше выталкивающая сила
3. Как проверить на опыте, у какой из жидкостей большая плотность?
Оборудование: 1) стакан с водой
2) стакан с маслом
3)2 одинаковых кусочка парафина
Вывод: выталкивающая сила зависит от свойств жидкости. Чем больше плотность жидкости, тем больше сила Архимеда
4. Анимация опыта. В воде плавают 3 тела, одинаковой шарообразной формы равного объема. Плотность какого тела больше.
Вывод: сила тяжести самая большая у медного шарика – самая большая плотность, т.к. объемы тел одинаковы; средняя у парафина, и самая маленькая у сосны. Проверяем по таблице плотностей ( стр 50-51 учебника)
4 этап. Задачи на смекалку
Воздухоплаватели.
1.С какой целью воздухоплаватели берут с собой мешки с песком (балласт)?
Ответ Выбрасывая балласт, увеличивают подъёмную силу, действующую на воздушный шар.
2.В каком случае подъёмная сила, действующая на воздушный шар, заполненный горячим воздухом больше : в холодную погоду или в тёплый солнечный день?
Ответ Чем больше разница в плотностях воздуха и газа, заполняющего шар, тем больше подъёмная сила. Поэтому подъёмная сила больше в холодный день, когда воздух менее прогрет.
Мореплаватели .
1.Как изменится осадка теплохода при переходе из реки в море?
Ответ. Уменьшается, так как увеличивается выталкивающая сила.
2.Подводная лодка всплыла на поверхность воды в Северном Ледовитом океане и обледенела. Труднее или легче будет опускаться лодке под воду?
Ответ Ледяной покров создаёт дополнительную выталкивающую силу и затрудняет движение лодки
Учёные.
1.С какой целью ботинки для водолаза делают с тяжёлыми свинцовыми подошвами?
Ответ Тяжёлые ботинки помогают преодолевать выталкивающую силу.
2.Кит, очутившись на суше, не проживёт и часа. Почему?
Ответ. На суше вес кита увеличивается, и он от этого погибает.
6.Конкурс Морской бой
решение задач по группам
Если задача решена правильно, то сбивается корабль, на пересечении, цифр, полученных в ответе. НАПРИМЕР, ответ 24 – сбит корабль, находящийся по горизонтали в точке 2, а по вертикали – в точке 4.
1. На какой глубине в пруду давление воды 200000 Па? (20м)
2. Определить высоту ёмкости для хранения, давление на дно 81000 Па.
Плотность машинного масла 900 кг/м3 . (9 м)
3.Чему равна сила тяжести тела, масса которого 4,5кг? (45Н)
4. Определите вес парашюта, масса которого 9,4кг? (94Н)
5.Камень объёмом 0,0071 м3 находится в воде. Определите выталкивающую силу, действующую на него. (71Н)
6.Вычислите выталкивающую силу, действующую на предмет объёмом 0,0027 м3 находящийся в воде. (27Н)
7. Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой камень, масса которого 7,2 кг? (плотность камня 2400 кг/м3 ,плотность воды 1000 кг/м3) (42Н)
8. Было установлено, что при полном погружении куска меди в керосин вес его уменьшился на 160 Н. Каков объем этого куска меди? плотность керосина 800 кг/м3 (2 м3 )
9. Вычислить выталкивающую силу, действующую на тело весом 47 Н в воздухе. Если в жидкости вес этого тела 38 Н.(9 Н)
7.Д. З. мини сочинение: “ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ БУДУЩЕГО”
8.Итоги урока
Жидкости на тело давят,
Вверх его все поднимают,
При этом силу создают,
Что Архимедовой зовут!
Ее считать умеем мы:
Надо знать лишь вес воды,
Что-то тело вытесняет -
Все закон нам объясняет -
Открыл его великий грек
Ему имя - Архимед!
Подведение итогов урока, оценки выставляются всем .
Используемые ресурсы и литература:
1.Газета «Первое сентября», «Физика»2008-2010 годы.
2. Том Тит Научные забавы
3.Книга для чтения по физике 7 – 8 классы/составитель И.Г.КирилловМ.; Просвещение ,1983.
4.Сборник задач по физике 7-9кл/В.И.Лукашик; М.; Просвещение ,2003.
5.Сборник качественных задач по физике /А.Е.Марон М.; Просвещение 2006.
6.Интернет-ресурсы.
http://ru.wikipedia.org
ывод: созданный воздушный шар поднимается вверх, когда сила тяжести меньше чем сила Архимеда. Перемещается только под действием ветра – отсюда и название – аэростат. С помощью, этой модели можно наблюдать за подъемом, перемещением и спуском подъемного шара. 
от и готова рыбка. По желанию она будет то нырять, то всплывать. Потому что она помещена в полную банку воды, затянутую сверху резиновой перепонкой.
. 
