Конспект урока по физике на тему "Плавание судов" в 7 классе

Плавание судов.

Цели урока:

1. Образовательные:

- Обобщить и систематизировать знания учащихся о действии жидкостей и газов на погруженные в них тела;

- Понимать смысл понятий: Осадка, Ватерлиния, Водоизмещение, Грузоподъёмность;

- Уметь объяснять плавание судов;

- Сформировать знания обучающихся об условиях плавания тел в жидкости на уровне понимания и применения, с использованием логики научного познания.

2. Развивающие:

- развить навыки обрабатывать и представлять информацию в разных формах (словесно, рисунков и структурных схем);

- развить умения сравнивать, анализировать и обобщать факты;

- развить умения представлять и аргументировать групповое решение;

- развить умения оценивать собственные знания.

- развить творческие способности учащихся в ходе выполнения творческих заданий;

- развить навыки использования информационных технологий и различных источников информации для решения познавательных задач;

- расширить кругозор учащихся, показать применение теоретических знаний на практике;

- развить способность к анализу и творческую активность, умение логически мыслить.

3. Воспитательные:

- Воспитание умения слушать и быть услышанным.

- формирование активной жизненной позиции, чувства коллективизма и взаимопомощи, ответственность каждого за конечные результаты;

- воспитание самостоятельности, трудолюбия, настойчивости в достижении цели.

Тип урока: Комплексный

Методы обучения: Постановка учебной проблемы, частично-поисковый, словесно-наглядный.

Форма организации: Беседа. Рассказ. Экспериментальная работа. Демонстрация презентации. Логические выводы и интуитивные догадки школьников. Записи на доске и в тетрадях.

Оборудование:

1. Лабораторное: прозрачные емкости для воды, модели подводной лодки, воздушный шарик наполненный гелием, модель парусника, стакан сильногазированной минеральной воды, ягода винограда.

2. Мультимедийное. Компьютер, ноутбуки, интерактивная доска, проектор, компьютерная презентация, карточки с заданиями, плакаты, интерактивная модель «плавание тел», видеоролики, «Подводная лодка», «Плавание железной гири в ртути», «Воздушный шар».

Ход урока.

1. Организационный этап

Вступление.

Учитель:

Дорогие семиклассники!

Я очень рада

Войти в приветливый ваш класс

И для меня уже награда

Вниманье ваших умных глаз.

Я знаю: каждый в классе гений,

Но без труда талант не впрок

Из ваших знаний и умений

Мы вместе сочиним урок.

Ребята, как много людей собралось сегодня в нашем классе. Как вы думаете, что сближает в обществе человека с человеком?

- Улыбка

- Улыбнитесь друг другу и пожелайте успеха на уроке.

Присаживайтесь.

2. Постановка учебной проблемы и ее обсуждение.

Учитель. - За окном весна. Звучит капель. Капель - это вода. Ни на одной планете нет такого количества воды, как на Земле. Она и вокруг нас - 3/4 поверхности Земли занимает вода, и внутри нас - мы на 90% состоим из воды. Это самое удивительное вещество на Земле

Сегодня на уроке мы с вами продолжим говорить о действии жидкостей и газов на погруженные в них тела. Тему урока я предлагаю определить вам самим. Для этого приглашаю к доске ученика для восстановления картинки из мозаики, а остальным загадаю несколько загадок.

1. По волнам дворец плывет,

На себе людей везет.

(Корабль)

1. Под водою дом плывет,

Смелый в нем народ живет.

Даже под полярным льдом

Может плавать этот дом.

(Подводная лодка)

1. С теплым воздухом шар,

А под ним корзинка,

Под ногами земля –

Словно на картинке.

(Воздушный шар)

1. Паровоз без колес!

Вот так чудо-паровоз!

Не с ума ли он сошел? —

Прямо по морю пошел!

(Пароход)

1. Круглый, гладкий, как арбуз…

Цвет – любой, на разный вкус.

Коль отпустишь с поводка,

Улетит за облака.

(Воздушный шарик)

Учащиеся определяют, что все загадки относятся к транспортам по воде и воздуху.

3. Актуализация познавательной деятельности

Учитель. Я заговорила о воде, на доске появилась картинка с изображением корабля, загадки относились к транспортам на воде и воздухе. Не подсказывает ли это вам тему нашего урока?

Что мы должны знать о плавании судов? Правильно, необходимо учитывать условия плавания тел.

Необходимость преодолевать водные преграды, перевозя грузы по воде, уже в глубокой древности привело к изобретению человеком плавучих средств. Как вы догадались, темой сегодняшнего урока будет «Плавание судов. Воздухоплавание».

Цели урока обозначим как:

1. Обобщить и систематизировать знания учащихся о действии жидкостей и газов на погруженные в них тела;

2. Понимать смысл понятий: Осадка, Ватерлиния, Водоизмещение, Грузоподъёмность;

3. Уметь объяснять плавание судов на воде, под водой и по воздуху.

Учитель. Скажите, пожалуйста, а в каких произведениях литературы, кино, мультипликации отражается тематика мореплавания и воздухоплавания?

Ученики. «Дети капитана Гранта», «Пятнадцатилетний капитан», «20000 лье под водой», «Ну погоди», «Немо», «Секретный фарватер», «Титаник».

Учитель. Поскольку будем говорить о средствах передвижения, то я предлагаю отправиться в путешествие по волнам физического океана. Вы не против?

Ученики. Нет.

Приглядывайтесь к облакам

Прислушивайтесь к птицам,

Притрагивайтесь к родникам -

Ничто не повториться

За мигом миг, за часом час

Впадайте в изумление.

Все будет так и все не так

Через одно мгновение.

В дорогу мы возьмем багаж

Учебник, ручку, карандаш,

Тетрадь и знаний саквояж.

Учитель. Какие знания нам понадобятся в путешествии?

Ученики. Знания о выталкивающей силе.

Учитель. Когда возникает выталкивающая сила?

Ученики. При погружении в жидкость или газ.

Учитель. Куда направлена выталкивающая сила?

Ученики. Вверх.

Учитель. Чье имя носит выталкивающая сила?

Ученики. Архимеда.

Учитель. Давайте, вспомним, когда тела тонут, плавают, всплывают.(Ответы учащихся)

На доске записаны символы: F_т F_A

ρ_т ρ_ж

Какие знаки равенства можно поставить между символами?

Тогда тело как себя поведет?

= Что наблюдаем?

Учитель. Справились с заданием? Молодцы!

Учитель: Предлагаю посмотреть иллюстрацию к сказке А.С. Пушкина …..

-Каким образом бочка может плыть по морю?

-(Отпускается гвоздь в стакан с водой) Почему гвоздь тонет, а металлический корабль нет? Почему пластилин тонет, а пластилиновый кораблик этой же массы нет?

Почему лист фольги тонет в воде, а коробочка из фольги – нет? На эти вопросы вы сможете ответить в ходе урока. Итак, тема урока «Плавание судов».

Учитель. Сегодня я выступаю в роли капитана и приглашаю вас в путешествие. В ходе урока мы должны рассмотреть физические основы плавания судов. Не забывайте делать пометки в бортовом журнале. Итак, команда к плаванию готова? Свистать всех наверх, отдать концы, мы отплываем. Семь футов под килем!

Что кроме знаний нам понадобиться в путешествии?

Ученики. Еда, одежда, лекарства, взаимная выручка, смелость, отвага, крепкое здоровье, выносливость, внимание, взаимоуважение и дисциплинированность..

Физкультминутка.

Есть комплекс упражнений, чтобы приучить себя не бояться воды. Предлагаю разучить одно из них. Люди тонут потому, что боятся полностью погрузиться в воду. Они стремятся выскочить из воды, а ведь при этом архимедова сила уменьшается. Чтобы плавание не закончилось трагично, наберите воздуха и присядьте на дно (сгруппировавшись). Вскоре вы всплывете, и будете держаться на поверхности, как поплавок. Итак, встаньте, на мгновение закройте глаза и представьте, что вы стоите в водоёме там, где вода вам по грудь и повторите упражнение.

Учитель. Теперь нам не страшны любые происшествия. Для романтики будем считать наш корабль парусником.

4. Изучение нового материала

Учитель. Говоря о плавании судов, можно заметить, что необходимость в таком способе передвижения у человека была всегда. Какова история становления судов?

Судно — это сложное инженерное сооружение, способное передвигаться по воде (обычные надводные суда), под водой (подводные суда) или над водой (суда на подводных крыльях и на воздушной подушке) Первым средством передвижения людей по воде были обломки деревьев, потом появились плот, челн — бревно с выдолбленной сердцевиной. Постепенно люди научились улучшать мореходные качества судов, строить их из отдельных частей — каркаса и обшивки. Первоначально на челнах и плотах передвигались с помощью шестов и весел. Затем, примерно за 3000 лет до н. э. появился парус — на судах в Средиземном море. Со временем паруса были заменены паровыми машинами. С развитием атомной энергетики появились установки, вырабатывающие пар на тепле, выделяемом в ядерном реакторе. Первое гражданское судно на ядерном топливе — атомный ледокол «Ленин» работал в Арктике с 1959 г. Самоходное судно приводится в движение с помощью движителя (паруса, винта, колёс). Корпус судна состоит как бы из скелета (его называют набором), к которому прикрепляются наружная обшивка, палуба и другие части.

На ваших партах лежат бортовые журналы. Найдите в бортовых журналах задание №1 и заполните его. Бортовой журнал

Задание № 1. Судно

по способу передвижения

(по воде)………. (над водой) …(под водой)…….

Вид судна	С помощью чего передвигалось
обломки деревьев	рук
плот, челн	шестов и весел
парусники	парусов
пароход	паровых машин
современные суда	дизеля, ядерного реактора

Учитель. По способу передвижения, какие судна бывают? Какие виды судна вы запомнили, с помощью чего они передвигались?

Учитель. Итак, мы узнали, историю становления судна. Чтобы времени не терять даром, давайте изучим устройство корабля. (Демонстрируется слайд с фотографией поперечного разреза корабля.) Для чего на дне корабля размещен груз?

Ученики. Груз называется балластом и размещен для устойчивости.

Учитель. А как же суда держатся на воде, принимают на борт и перевозят большие грузы? Строительство современных плавательных судов основано на применении материалов, плотность которых выше плотности воды. Почему же танкеры, крейсеры, изготовленные из стали держатся в воде?

Я вам предлагаю изложить основные понятия, отражающие физические основы плавания судов. Информационную поддержку вы можете получить в учебнике на с. 124.

В бортовых журналах найдите задание №2

Ученики. Суда, изготовленные из тяжелых материалов, плавают в воде потому, что вес воды, вытесненной подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом. Средняя плотность судна меньше плотности воды.

Учитель. Глубина, на которую погружается судно, называется осадкой. Наибольшая допускаемая осадка судна обозначена на корпусе судна красной линией, называемой ватерлинией от голландского – ватер – вода.

Любое тело вытесняет своей подводной частью столько воды, что вес этой воды равен весу тела в воздухе. Это справедливо и для любого судна. Условия плавания судов: в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу.

Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом, называется водоизмещением судна. Но при плавании судна учитывается еще одна величина – это грузоподъемность. Грузоподъемность – разность между водоизмещением судна и весом самого судна.

Эти понятия отражают физические основы плавания судов.

Закрепим их решением задач. Находим задачу в бортовом журнале, задание №3.

Задача : После разгрузки баржи её осадка в реке уменьшилась на 60см. Определите вес груза, снятого с баржи, если площадь сечения баржи на уровне воды равна 240 м².

Дано: СИ Решение:

S= 240 м² Вес груза, снятый с баржи, равен изменению

h= 60см 0,6 м Архимедовой силы, действующей на баржу,

= 1000кг/м³ F_А = g V= g S h V= S h =144м³

g= 9,8=10 Н/кг F_А= 1000кг/м³ * 10 Н/кг * 240 м²* 0,6 м =144 0000 Н

P-? Ответ: Р= F_А=144 0000 Н

Учитель. В дальнем плавании случается, выпадет свободная минутка и тогда можно почитать любимую книгу, конечно, о морских путешествиях.

Зачитывается фрагмент романа «Бегущая по волнам» Александра Грина.

«Первые часы отплытия всегда праздничны и напряженны, при солнце или дожде, - все равно; поэтому я с нетерпением вышел на палубу. Меня охватило хорошо знакомое, любимое мною чувство полного хода, не лишенное беспричинной гордости и сознания живописного соучастия… Зрелище развернутых парусов над закинутым, если смотреть вверх, лицом таково, что видеть их, двигаясь с ними, - одно из бескорыстнейших удовольствий, не требующих специального знания. Просвечивающие, стянутые к концам рей острыми углами, великолепные парусные изгибы нагромождены вверху и вокруг. Их полет заключен среди резко неподвижных снастей. Паруса мчат медленно ныряющий корпус, а в них, давя вперед, нагнетая и выпирая, запутался ветер».

Учитель. Какие трудности могут поджидать путешественников в морском плавании?

Ученики. Сильный ветер – шторм, для парусника – безветрие (штиль), встреча с айсбергом, рифы, мель и др.

Учитель. Представим себе, что настал полный штиль, и наш парусник на некоторое время оказался бездвижен. Но скучать команде не пришлось. Откуда ни возьмись, появляется подводная лодка «Наутилус». Вы что- нибудь слышали, читали или видели о «Наутилусе» и его капитане Немо?

Ученики. Нет.

Учитель. Подводная лодка «Наутилус» и капитан Немо – персонажи произведений знаменитого французского писателя-фантаста Жюля Верна «20000 лье под водой» и «Таинственный остров».

Зачитывается фрагмент романа «20000 лье под водой»:

«1866 год ознаменовался удивительным происшествием, которое, вероятно, еще многим памятно. Не говоря уже о том, что слухи, ходившие в связи с необъяснимым явлением, о котором идет речь, волновали жителей приморских городов и континентов, они еще сеяли тревогу и среди моряков. Купцы, судовладельцы, капитаны судов, Шкиперы, как в Европе, так и в Америке, моряки военного флота всех стран, даже правительства различных государств Старого и Нового Света были озабочены событием, не поддающимся объяснению.

Дело в том, что с некоторого времени многие корабли стали встречать в море какой-то длинный, фосфоресцирующий, веретенообразный предмет, далеко превосходивший кита как размерами, так и быстротой передвижения».

Учитель. А интересно ли вам устройство и принцип действия подводной лодки?

Ученики. Да.

Учитель. Капитан Немо приглашает вас на экскурсию.

(Демонстрируется фильм об устройстве подводной лодки.)

Учитель. Более того, капитан Немо предлагает вам самим поуправлять подводной лодкой. Вашему вниманию представляется модель подводной лодки. Какие элементы вы выделите?

Ученики. Балласт, воздушная камера, баллон со сжатым воздухом.

Учитель. Что нужно для погружения лодки?

Ученики. Выпустить избыток воздуха и заполнить камеру водой.

Учитель. Почему выдумаете, что лодка погрузится?

Ученики. Лодка станет тяжелее, ее плотность станет увеличиваться и когда станет выше плотности воды, лодка начнет погружаться.

Учитель. Что нужно для всплытия лодки?

Ученики. Нужно удалить излишнюю воду.

Учитель. Тем временем подул ветер. Нам необходимо расправить паруса и пора двигаться дальше. К новым берегам, странам, к неизведанному.

Согласитесь, что наше путешествие напоминает остросюжетный приключенческий роман. Стилистика этого жанра предполагает всевозможные происшествия и счастливое спасение. Вот и в нашем путешествии не все гладко. Наш корабль подошёл слишком близко к берегу и сел на мель. Да так крепко, что нет никакой надежды сняться с мели. Какие способы движения вы предложите для возвращения домой?

Ученики. (Предлагают – дождаться помощи, отправиться вплавь и др.) Можно изготовить воздушный шар.

Учитель. Представим себе, что нам удалось изготовить шар и подняться на нем. куда он полетит? Как можно управлять шаром? (Ученики пытаются ответить на вопросы.) Оказывается на различной высоте, ветры дуют в разные стороны. Воздухоплаватели знают это и пользуются этим для управления шаром. О ВОЗДУХОПЛАВАНИИ МЫ ПОДРОБНО ПОГОВОРИМ НА СЛЕДУЮЩЕМ УРОКЕ.

5. Закрепление.

Учитель. Предположим, мы поймали нужный поток воздуха и благополучно вернулись в родные края. Нас встречают родные, близкие, любопытные. Каждый хочет знать, где вы были, что видели, чего узнали?

1. Что вы расскажите?

2. На каком транспорте передвигались?

3. Что нового узнали? увидели?

ДОМА вы напишите о своих приключениях в виде ответов на задания:

кроссворд;

ребус;

поиск информации в интернете по темам: монгольфьер, шарльер, стратостат; дирижабль

6. Итоги урока.

Учитель. Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок, к подлинно научной теории и научились использовать закон Архимеда. Все цели нашего исследования достигнуты. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими, наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

Физика учит хозяйку,

Как пищу готовить быстрей.

Зимою выращивать розы,

Тепло сберегать в квартире своей.

Физика учит плавать

Тяжёлый морской теплоход,

Летать воздушный лайнер,

Космический звездоход.

Физика в жизнь воплощает

Все замыслы и мечты.

Загадки природы она объясняет,

Всем, кто с нею на ты.

Адам Мицкевич

Итак, урок подходит к завершению. Есть ли у вас вопросы по изученной теме? (Выставление оценок за урок.)

Ученики. Нет.

Учитель. Мне очень понравилось с вами работать. Большое Вам спасибо.

7. Домашнее задание:

§ 51, упр. 26.

кроссворд;

ребус;

поиск информации в интернете по темам: монгольфьер, стратостат; дирижабль

11