Конспект урока по физике в 7 классе "Архимедова сила. Плавание тел"

Решение

экспериментальных задач

по физике в 7 классе по теме:

«Архимедова сила. Плавание тел.»

Разработала:

Учитель физики

Хороменской СОШ

Павленок Алла Степановна

«Свои способности человек может узнать,

только попытавшись применить
их на деле»

Сенека

Цели урока:

Образовательные:

повторить и обобщить изученный материал по теме: «Архимедова сила. Плавание тел»;

продолжить формирование умений наблюдать и объяснять физические явления, обобщать и сравнивать результаты эксперимента.

Развивающие:

развивать умение анализировать учебный материал;

развивать интерес учащихся к физике, используя экспериментальные задания;

сформировать элементы творческого поиска на основе приёма обобщения, продолжить работу по формированию умений составлять, анализировать, делать выводы;

Воспитательные:

воспитать умения и навыки коллективной работы;

содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира.

Оборудование:

демонстрационное: компьютер и проектор, презентация;

лабораторное: сосуды с жидкостями, динамометры, тела.

Методы обучения:

• Эксперимент

• Решение задач

• Беседа

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

• Приветствие учащихся

• Сообщение темы и целей урока

1. Обобщение материала по теме: «Закон Архимеда».

Сегодня мы с вами еще раз вспомним о выдающемся ученом древней Греции, который прославился многочисленными научными трудами и открытиями. С одним из его открытий мы сталкиваемся почти каждую неделю.

Легенда об Архимеде (рассказ ученика) (слайд)

Вопрос учителя: В чём же заключается смысл открытия Архимеда?

Учащиеся формулируют закон Архимеда:

На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная снизу вверх, и равная весу жидкости в объёме, вытесненном телом. (слайд)

Учитель:

Есть сила одна, - вот вам ответ, -

Эту силу обнаружил Архимед.

Когда он опустился в воду,

То «Эврика!» - воскликнул он народу.

От чего зависит сила эта?

Нельзя оставить без ответа:

Если тело в воду бросить

Или просто опустить,

Будет сила Архимеда

Снизу на него давить.

Если вес воды в объеме

Погруженной части знать.

Можно силу Архимеда

Очень просто рассчитать.

Вы на уроке все поймете,

Когда задачки разберете.

Практическая работа.

Работа в группах (класс разделен на 4 группы)

1. Каждая группа получает инструкцию по выполнению практической работы.

2. Инструктаж учителя о порядке выполнения экспериментального задания.

Группа 1

Определение архимедовой силы, действующей на тела неправильной формы.
Оборудование:

мензурка с водой, динамометр, два тела из пластилина разной формы, но одинакового объема.

Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от формы тела.

Группа 2

Определение архимедовой силы, действующей на тела разной массы, но одинакового объема.

Оборудование:

мензурка с водой, динамометр, два тела разной массы, но одинакового объема.

Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от плотности тела.

Группа 3

Определение архимедовой силы, действующей на тела разного объема.

Оборудование:

мензурка с водой, динамометр, два тела разного объема, но одинаковой массы.

Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от объема тела.

Группа 4

Определение архимедовой силы, действующей на тело в воде и растворе соли.

Оборудование:

две мензурки, одна мензурка с водой, другая с насыщенным раствором соли, динамометр, одно тело.

Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от плотности жидкости.

В это время у доски работает ученик (выполняет практическое задание):

используя оборудование (сосуд с водой, динамометр, тело), определить значение архимедовой силы, сопроводив записями на доске.

2. После совместного обсуждения представитель от каждой группы делает вывод о результатах практической работы.

3. Составляется схема (учащиеся в тетрадях): «Отчего зависит и не зависит Архимедова сила?» (слайд)

Примеры проявления закона Архимеда в природе.

Сообщения учащихся:

Произрастающий в дельте Волги вблизи Астрахани чилим (водяной орех) после цветения дает под водой тяжелые плоды. Эти плоды настолько тяжелы, что вполне могут увлечь на дно все растение. Однако в это время у чилима, растущего в глубокой воде, на черешках листьев возникают вздутия, придающие ему необходимую подъемную силу, и он не тонет. (слайд)

  В Средиземном море, у берегов Египта, водится удивительная рыба фагак. Приближение опасности заставляет фагака быстро заглатывать воду. При этом в пищеводе рыбы происходит бурное разложение продуктов питания с выделением значительного количества газов. В результате тело фагака сильно раздувается, и, в соответствии с законом Архимеда, он быстро всплывает на поверхность водоема. Здесь он плавает, повиснув вверх брюхом, пока выделившиеся в его организме газы не улетучатся. После этого сила тяжести опускает его на дно водоема, где он укрывается среди придонных водорослей. (слайд)

Живущий в тропических морях моллюск наутилус может быстро всплывать и вновь опускаться на дно. Моллюск этот живет в закрученной спиралью раковине. Когда ему нужно подняться или опуститься, он изменяет объем внутренних полостей в своем организме. (слайд)

У широко распространенного в Европе водяного паука, обитающего в стоячих или слабо проточных водах, поверхность брюшка не смачивается водой. Уходя в глубину, он уносит с собой приставшую к брюшку воздушную оболочку, которая придает ему запас плавучести и помогает возвращению на поверхность. (слайд)

 Мертвое море называют еще и Соленым. Море это особенное. В нем невозможно утонуть - такая в нем высокая концентрация солей. Если в одном литре морской воды содержится 35 граммов солей, то в литре воды Мертвого моря - 275 граммов. Вода моря настолько солёная, что человек может лежать на его поверхности. (слайд)

Задача (на демонстрационном столе весы):

Нарушится ли равновесие весов, если два цилиндра одинакового объема одновременно опустить в сосуды с водой, стоящие на чашках весов.

Физминутка

Мы все вместе улыбнемся,

Подмигнем слегка друг другу,

Вправо, влево повернемся ( повороты влево- вправо)

И кивнем затем по кругу. (наклоны влево-вправо)

Все идеи победили,

Вверх взметнулись наши руки. ( поднимают руки вверх- вниз)

Груз забот с себя стряхнули

И продолжим путь науки. ( встряхнули кистями рук)

Обобщение материала по теме: «Плавание тел».

Теоретическая часть.

1. Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость?

2. Как направлена архимедова сила?

3. Как направлена сила тяжести?

4. Условия плавания тел.

Перечертите рисунки в тетрадь и подпишите.

Выводы:

1. Тело тонет, если сила тяжести больше силы Архимеда ( F_т F_А)

2. Тело плавает, если сила тяжести равна силе Архимеда ( F_т =F_А)

3. Тело всплывает, если сила тяжести меньше силы Архимеда ( F_{т А})

Затем рассматриваются условия плавания тел через сравнение плотностей тел:

Если p_жp_т , тело тонет,

Если p_ж p_т, тело всплывает,

Если P_ж=p_т, тело плавает

Учащиеся формулируют условия плавания тел и делают запись в тетрадях. (слайд)

Демонстрация с плаванием тел.

Проблема: почему картофелина в пресной воде тонет, а в крепком растворе соли всплывает?

Цель: выяснить условия плавания, всплывания и погружения тел в жидкость.

Оборудование: картофелина, диаметр которой меньше диаметра стеклянного сосуда, заполненного водой; сосуд с насыщенным раствором поваренной соли.

Ход работы:

В сосуд с водой опускают небольшую картофелину и наблюдают, как она тонет. Затем картофелину вынимают из воды и опускают в насыщенный раствор соли. Замечают, что здесь картофелина плавает. После этого переливают часть насыщенного соленого раствора в цилиндр. Подливают в раствор воду и, перемешивая его, постепенно уменьшают плотность до того момента, пока картофелина не будет плавать внутри жидкости, что и является предметом демонстрации.

Учащиеся делают вывод, при каком условии картофелина в жидкости плавает? при каком условии картофелина в жидкости тонет?

Самостоятельная работа:

Работа в парах (задание для пар в группах предлагается на бумаге разного цвета, каждому цвету соответствуют задания разного уровня). Время выполнения – 10 мин.

В это время - экспериментальная работа в парах:

I пара учащихся: «Проверка закона Архимеда»

Задание

Рассчитайте выталкивающую силу, действующую на груз массой 100г в воде, и проверьте расчет на опыте.

Оборудование: груз массой 100г, динамометр, мензурка.

Ход работы:

1.С помощью мензурки измерьте объем груза и вычислите выталкивающую силу, которая будет действовать на него при погружении в воду.

2. С помощью динамометра измерьте выталкивающую силу, действующую на груз со стороны воды.

3. Сравните рассчитанное и измеренное на опыте значения выталкивающей силы.

II пара учащихся: «Определение плотности жидкости»

Задание

Рассчитайте плотность жидкости, в которую погружают гирю.

Оборудование: тело (гиря), динамометр, мензурка.

Ход работы:

1. С помощью мензурки измерьте объем груза.

2. С помощью динамометра измерьте выталкивающую силу, действующую на груз со стороны воды.

3. Рассчитайте плотность жидкости.

Решение экспериментальной задачи (данное задание для мотивированных учащихся).

Используя динамометр, сосуд с водой, тело (металлический цилиндр), определить плотность этого цилиндра.

У доски, используя перечисленное оборудование, работает учащийся. Остальные ученики класса – на местах.

3. Воздухоплавание (слайд)

Теоретическая часть.

На все тела в воздухе тоже действует выталкивающая (архимедова) сила. На этом основано воздухоплавание. Для воздухоплавания сначала использовали воздушные шары.

Вопросы для закрепления:

- Какое условие должно выполняться, чтобы воздушный шар поднимался вверх? (Сила Архимеда силы тяжести, плотность газа

– Какими газами наполняют воздушные шары? (нагретый воздух, водород, гелий)

– Что происходит с силой Архимеда при подъеме в верхние слои атмосферы? (уменьшается)

– Как продолжить дальнейший подъем, если шар больше не поднимается? (сбросить балласт)

– Как осуществляется спуск шара? (за счет уменьшения объема шара, а значит уменьшения силы Архимеда).

Демонстрация.

На примере воздушных шариков (в кабинет вносят шары), заполненных гелием, объяснить причину их поведения.

Подведение итогов урока.

Если ум, старанья прилагаются,

То задачи быстро разрешаются.

Как видите, - класс все решил,

А кое-кто «пятерки» получил.

Старанья, знания я требую от вас,

Мой удивительный, трудолюбивый класс.

Домашнее задание:

§ 49-52 повторить; подготовиться к контрольной работе. (слайд)