Конспект урока физики архимедова сила

Открытый урок в 7-м классе по теме "Архимедова сила"

 На доске эпиграф:

 “Физика – это наука понимать природу”. (слайд 1)

Э. Роджерс

Цель урока: изучить закон Архимеда

Задачи урока:

образовательная – Сформировать понятие силы, выталкивающей тело из жидкости, ее направление. Установить качественную зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости и от объема тела.

развивающая – формировать умения анализировать, сравнивать, находить примеры возникновения выталкивающей силы в быту, технике, природе, показать роль физического эксперимента в физике

воспитательная – формирование познавательного интереса к предмету воспитание аккуратности, бережного отношения к оборудованию кабинета, умения слушать и быть услышанным. Способствовать формированию чувства коллективизма, умения работать в команде.

1. Оргмомент.

Здравствуйте, ребята. Я- Пуля Лидия Егоровна, учитель физики и математики МКОУ СОШ№4. Мне предоставлена возможность провести  сегодня у вас урок физики. Как настроение?.

Смелей! Дадим друг другу руки

И вместе двинемся вперед-

И пусть под знаменем науки

Союз наш крепнет и растет.

Любите путешествовать?   Мы отправимся с вами в путешествие на корабле

Мотивационный этап (Проблемная ситуация)

        Человек издавна пытался увидеть невидимое, услышать неслышимое, объяснить необъяснимое. Оглядываясь вокруг себя, он размышлял о природе и пытался решить загадки, которые она перед ним ставила. Сначала человек считал природу одушевленной, но позже человек стал понимать, что движет всем вокруг закон. И только он стоит во главе всего, что нас окружает.

Вы, конечно же, ежедневно сталкиваетесь с различными физическими явлениями. В большинстве случаев можете предсказать, как явления закончатся. Перед вами картинки. Составьте, на ваш взгляд, последовательную цепочку этих картинок.

Вопрос: как движется моллюск?

Видео (моллюск Наутилус)

 ( Он погружается и всплывает, меняя объем внутренних полостей, а на поверхности распускает мантию, образуя своего рода парус.)

- именно так назвал в 1801 г. американец Фултон, проживающий в Париже, построенную им подводную лодку «Наутилус».

Давайте послушаем диалог капитана Немо и прекрасной Ассоль на капитанском мостике подводной лодки «Наутилус».

Дети читают по ролям.

Ассоль: Скажите, капитан, этот Ваш «Наутилус» может находиться под водой?

Немо: Разумеется, прекрасная мисс.

- Но я сама видела, как Ваш «Наутилус» выскочил из-под воды на поверхность, как мячик.

- Ваши прекрасные глаза не обманули Вас, мисс.

- Мне кажется, нет на свете силы, способной вот так вышвырнуть металлическую громадину из воды. А если есть, вдруг она не чистая?!

- Что Вы, мисс. Это как раз самая чистая сила. Что может быть чище силы, благодаря которой вода в воде ничего не весит. Скажу Вам по секрету, этой же силой свободно владеют рыбы, осьминоги и прочие морские обитатели. Это огромная сила!

2.Изучение нового материала.

Учитель: Итак, мы с вами на школьном корабле в кают-компании. О какой же силе идет речь?

-О выталкивающей

- Какова же тема нашего урока? (Выталкивающая сила). Эта сила называется Архимедовой силой. Какую цель поставим на уроке?

-Изучить эту силу, узнать, от каких величин она зависит

- Вопрос следующий: Почему же сила называется Архимедовой?

Ответ: Это связано с древнегреческим ученым Архимедом, жившим примерно в III веке до н.э. Он был придворным ученым царя Сиракуз Гиерона. Как же ему удалось открыть ее?

Видео (открытие закона)

-Вопрос: - Какая мысль пришла в голову учёному, при погружении в ванну?

Предполагаемый ответ: тело, находящееся в жидкости (или газе),

вытесняет столько жидкости ( газа), сколько весит жидкость (или газ)

в объеме, вытесненном телом

: зная объем короны, он смог определить плотность короны,

а по плотности ответить на вопрос царя: нет ли примесей дешевых

металлов.

Легенда говорит, что плотность вещества короны оказалась меньше

плотности чистого золота. Тем самым мастер был изобличен в обмане,

а наука обогатилась замечательным открытием.

Историки рассказывают, что задача о золотой короне побудила Архимеда

заняться вопросом о плавании тел. Результатом этого было появление

замечательного сочинения «О плавающих телах», которое дошло до нас

-Давайте определим значение этой силы на опыте

(видео измерение архимедовой силы)

- Итак, сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела

Так был открыт первый закон гидростатики.

- Давайте назовем наш урок «Эврика» и тоже займемся научным поиском. Отчего же зависит Архимедова сила. Не секрет, что предмет нашего исследования для науки не нов, но лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Выведем формулу для нахождения значения Архимедовой силы.

Зная формулы, значение этой силы будет равно FА = ρж g Vт

(слайд)

FА = Рж

Рж = mж g

mж = ρж Vж

Vж = Vт

FА = ρж g Vт

3. Исследовательская работа в группах     

Чтобы твой кораблик плыл,

Архимед закон открыл.

Хочешь ты его узнать?

Новым Архимедом стать.     

Проблемный вопрос: Предположите, какие факторы будут влиять

на значение выталкивающей силы.

Возможные предположения:

- объём тела

- форма тела

- глубина погружения тела

- плотность тела

- плотность жидкости

Давайте проверим Ваши предположения.

Ребята работают в группах, выбрав главного экспериментатора.

Задания 1 группе: Опыт №1: стакан воды, кусочки пластилина.

а) Кусочек бросили в стакан с чистой водой.

 б) Из кусочка сделали лодку, она плавает.

- Что же мы видим? В одном случае пластилин тонет, в другом - плавает. Почему?

Ответ главного экспериментатора: Свойства жидкости мы не меняли, у тела из пластилина мы поменяли объем. Тело большего объема плавает, меньшего - тонет.

Вероятно, выталкивающая сила зависит от объема погруженной части тела.

Задание второй группе:Опыт № 2: стакан с водой, стакан с маслом, кусочек парафина.

а) В воде парафин плавает.

 б) В масле парафин тонет.

.Вывод: Теперь свойства парафина мы не меняли. Значит, выталкивающая сила зависит и от свойств жидкости, а именно от ее плотности.

Учитель: Мы убедились, что: Fарх= ρ жидк g Vтела

Учащиеся в тетрадях заполняют таблицу:

Архимедова сила

зависит

не зависит

объема тела

плотности жидкости

объема погруженной части тела

плотности тела

формы тела

глубины погружения

- Ребята, а вы наблюдали раньше этот опыт? (Проводится опыт №3яйцо плавает в соленой воде, но тонет в пресной)

-На уроках технологии ( проверка свежего и несвежего яйца), дома на кухне.А я вспоминаю, как бабушка делала засолку мяса и арбузов в кадушке. Она готовила рассол «на 3 копейки».В воду добавляла столько соли, чтобы диаметр всплывшего яйца был равен диаметру трехкопеечной монеты.

4.Физпауза

Закройте глаза, расслабьте тело,

Представьте – вы птица, вы вдруг полетели!

Теперь в океане дельфином плывете,

Теперь в саду яблоки спелые рвете,

Налево, направо, вокруг посмотрели,

Открыли глаза и снова за дело! 

5. Архимедова сила в живой природе.

Учитель: Капитан, к борту пристали странные предметы!

Это черный ящик. А в нем – привет от самой «золотой рыбки»:

Я рыбка золотая.

 Я плаваю легко.

 А это позволяет

 Уйти мне глубоко.

Музыка (черный ящик «Что?Где?Когда?»

- Что же лежит в черном ящике, ребята?

Ответ: воздушный пузырь рыбы.

Учитель: Плотность живых организмов, населяющих водную среду, очень мало отличается от плотности воды, поэтому их вес полностью уравновешивается архимедовой силой. Благодаря этому водные животные не нуждаются в столь массивных скелетах, как наземные. Интересна роль плавательного пузыря у рыб. Это единственная часть рыбы, обладающая заметной сжимаемостью; сжимая пузырь усилиями грудных и брюшных мышц, рыба меняет объем своего тела и тем самым среднюю плотность, благодаря чему она может в определенных пределах регулировать глубину своего погружения.

Паук- серебрянка. С точки зрения законов физики очень интересно существование паука- серебрянки. Он устраивает свое жилище - подводный колокол из крепкой паутины. Сюда паук приносит с поверхности пузырьки воздуха, задерживающиеся между тонкими волосками брюшка. В колоколе паук собирает запасы воздуха, который время от времени пополняет; благодаря этому он может долго находиться под водой.

Водные растения. Многие водные растения сохраняют вертикальное положение, несмотря на чрезвычайную гибкость их стеблей, потому, что на концах их разветвлений заключены крупные пузыри воздуха, играющие роль поплавков.

Мертвое море.

Основной причиной известности Мертвого моря является его необычайно высокая соленость. Причина этого явления коренится в климате и географических особенностях региона. Мертвое море является бессточным: в него впадает река Иордан и несколько более мелких речек,  ежедневно добавляя в озеро около 7 миллионов тонн воды, но из озера  не вытекает ни одна река, а сухой и жаркий климат способствует  быстрому испарению влаги. В итоге за долгие века соли накапливались, их концентрация увеличивалась, и сейчас она достигает 260-340%о, что в 7,5-9 раз выше, чем соленость морской воды. На южном берегу находятся горячие минеральные источники, еще более увеличивающие содержание соли.  

Из-за высокой концентрации соли плавать и нырять в Мертвом море нельзя, зато можно лежать на воде или даже сидеть.        

6. Решение задач

1.На какой из опущенных в воду стальных шаров действует наибольшая выталкивающая сила?

2.Как изменится выталкивающая сила на данное тело при погружении его в жидкости на разную глубину?

3.Изменится ли выталкивающая сила, если брусок, находящийся в жидкости, перевести из положения а в положение б?

7. Итог урока. Ребята, что нового вы узнали на уроке. А теперь давайте вернемся с вами к картинкам. У вас цепочка осталась бы такой, или вы что-то в ней поменяли?

8. Домашнее задание. Напишите мини- сочинение «Великая сила» и отправьте мне на почту

9.  Рефлексия. наш кораблик сегодня плыл по волнам знаний. Если вы согласны со мной и вам было интересно на уроке, и вы  узнали много нового, то  пожелайте нашему кораблику «Счастливого плавания», а если вы заскучали, то пусть наш кораблик стоит на месте.