«Сила Архимеда»

Конспект разработки урока в 7 классе по теме
«Сила Архимеда»

Цель урока: формирование у учащихся понятие «сила Архимеда», добиться усвоения связи между выталкивающей силой и объемом, плотностью.

Задачи:

• Образовательная: провести актуализацию знаний по темам: «Давление», «Давление жидкостей», объяснить причину возникновения силы Архимеда, научить применять формулу силы Архимеда.

• Развивающая: создать условия для развития навыков самостоятельной работы, самоконтроля и самооценки, развития интеллектуальных качеств: внимания, воображения, памяти, умения анализировать, обобщать, выделять главное.

• Воспитывающая: создать условия для развития познавательного интереса к предмету и уверенности в своих силах, формирования положительного мотива учения.

Организация продуктивной деятельности для достижения учащимися следующих УУД:

Личностных:

Способствовать саморазвитию и самообразованию учащихся на основе мотивации к обучению и познанию, формировать целостную картину мира,

осознанное, уважительное и доброжелательное отношение к другому человеку, его мнению, умение контролировать процесс и результат деятельности (в частности, за счет рефлексии).

Метапредметных:

Коммуникативные: Организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками.

Познавательные: Выделять существенную информацию, формировать исследовательские действия, применять и преобразовывать знаково - символические средства для решения задач.

Регулятивные: Самостоятельно планировать пути достижения целей, осознано выбирать эффективные способы решения задач.

 Предметных:

Понимать смысл понятия выталкивающая сила, физической величины сила Архимеда,  ее единиц измерения, делать выводы на основе экспериментальных данных, приводить примеры практического применения выталкивающей силы, способов его уменьшения и увеличения, решать задачи на применение силы Архимеда, использовать приобретенные знания в повседневной деятельности.

Тип урока: урок «открытия» новых знаний и формирования знаний, умений, навыков.

Формы работы учащихся: индивидуальная,  фронтальная, работа в парах.

Методы обучения: эвристический, объяснительно-иллюстративный, проблемный, практические задания, решение задачи физического содержания.

Межпредметные связи: техника, математика, история

Техническое оборудование: компьютер с выходом в Интернет, проектор, интерактивная доска.

Лабораторное оборудование для проведения опытов на парте учащихся: динамометр, металлический цилиндры равной массы и объема, равной массы и разного объема, стакан с водой и растительным маслом.

ПЛАН УРОКА:

1. Организационный момент (1-2 мин);

2. Актуализация и проверка знаний (8 мин);

3. Изучение нового материала (13-15 мин);

4. Этап исследовательской работы учащихся (7 мин);

5. Физкультминутка (1 мин);

6. Этап обобщения и закрепления нового материала (8-10 мин);

7. Заключительный этап: домашнее задание, итоги урока (2 мин);

8. Рефлексия (1 мин).

ХОД УРОКА

I. Организационный момент Разминка.Упр.«Мы одна семья»

В этом зале все друзья

Я, ты , он, она!

Обними соседа справа,

Обними соседа слева

Мы одна ВМЕСТЕ ДРУЖНАЯ семья!

(1-2 мин)

II.Актуализация и проверка знаний (8 мин)

Задание 1 «Что мы узнали»

Физический диктант:
1. Формула для определения давлении?_______________
2. Единицы измерения давления?____________
3. Сколько Па равен 1 ммртст?_______________
4. Чему равно нормальное атмосферное давление?______________
5. Прибор для измерения атмосферного давления?_____________
Задание 2Установим соответствие

Р м

р м²

h Н

F кг/м³

S Па

Взаимопроверка выставление оценок в листах самооценок

III. Изучение нового материала (13 -15мин)

- Перед вами несколько утверждений, с которыми вы можете согласиться или нет. В конце урока мы посмотрим, насколько вы были правы.

Заполняют таблицу обучающей структуры ЭЙ АР ГАЙД в графе до изучения материала. Нужно поставить + если думаете, что да, или - если нет

До изучения материала	Утверждения	После изучения материала
	В жидкостях вес тела больше, т.к. на тело давит жидкость.
	Давление жидкости, действующее на тело, снизу больше, чем давление жидкости сверху.
	Вес тела в воде и керосине одинаковый
	1 кг алюминий и 1 кг медь в воде весит одинаково
	Дерево плавает в воде, т.к. он легкий
	Чем глубже погружение, тем больше выталкивающая сила

Природа сложна, но природа одна.

Законы природы едины!

Вот плот и корабль, поплавок рыбака –

Плывут, как по небу плывут облака.

Но камень в воде не плывёт, как бревно,

И камнем бревно не уходит на дно.

В сущность явлений?

На это ответ искал сиракузский мудрец Архимед!

И вот сегодня мы с вами попробуем разобраться в сущности очень интересного явления.

Для начала нужно определить тему сегодняшнего урока. Я приготовила вам небольшую подсказку: (отр. из произв. А.П. Чехова «Степь») «Егорушка разбежался и полетел с полуторасаженной высоты, описав в воздухе дугу, он упал в воду, глубоко погрузился, но дна не достал. Какая – то сила, холодная и приятная на ощупь, подхватила его и понесла обратно наверх. Он прыгнул и … опять нырнул… Опять та же сила, не давая ему коснуться дна и побыть в прохладе, понесла его наверх.»

- Как вы думаете, о какой силе идёт речь?

- Вот и тема сегодняшнего урока «Выталкивающая сила».

- А как же она возникает? (Предлагается рисунок)

Данная сила имеет и другое название в честь древнегреческого физика и математика, АРХИМЕДА, который жил в III веке до н.э. \

Историческая справка:

Архимед (около 287 до н.э., Сиракузы, Сицилия — 212 до н.э., там же) — древнегреческий ученый, математик и механик, основоположник теоретической механики и гидростатики. Разработал предвосхитившие интегральное исчисление методы нахождения площадей, поверхностей и объемов различных фигур и тел.

В основополагающих трудах по статике и гидростатике (закон Архимеда) Архимед дал образцы применения математики в естествознании и технике. Архимеду принадлежит множество технических изобретений (архимедов винт, определение состава сплавов взвешиванием в воде, системы для поднятия больших тяжестей, военные метательные машины), завоевавших ему необычайную популярность среди современников. Архимед рассматривает сложение параллельных сил, определяет понятие центра тяжести для различных фигур, дает вывод закона рычага. Знаменитый закон гидростатики, вошедший в науку с его именем (Архимеда закон), сформулирован в трактате «О плавающих телах». Существует предание, что идея этого закона посетила Архимеда, когда он принимал ванну, с возгласом «Эврика!» он выскочил из ванны и нагим побежал записывать пришедшую к нему научную истину.

Объяснение причины возникновения и формулу для вычисления выталкивающей силы:

Давление жидкости зависит от глубины жидкости. Давление в жидкостях и газах действует по всем направлениям. Значит т.к. давление снизу больше, возникает выталкивающая сила, направленная вверх. Определим выталкивающую силу F=Fвверх-Fвниз=Рсверху*S-Pснизу*S=ρgh₁s-gh₂s=ρgV.

Уточняющие вопросы:

От каких величин зависит выталкивающая сила?

Зависит ли выталкивающая сила от глубины погружения?

Почему, ведь с глубиной растет давление, а выталкивающая сила возникает из-за давления жидкости?

Одинаковые ли выталкивающие силы действуют на тело в воде и в керосине?

А теперь давайте вернёмся в те времена и станем немного Архимедами и попробуем повторить его опыт:\Оборудование: ведерко Архимеда, цилиндр, динамометр, нить, стакан для отлива воды.

1) Измерьте силу тяжести с помощью динамометра:

FT=… Н

2) Не снимая цилиндра с динамометра, погрузите его в воду:

F2=… Н

Почему уменьшилась сила? (динамический рисунок)

3) Вычислите значение выталкивающей силы:

FА= FT – F2=…

Вывод: на любое тело со стороны жидкости действует FА, направленная вертикально вверх.

- Как вы думаете, какова тема сегодняшнего урока?

Ученики: Тема урока «Сила Архимеда»

(слайд – название темы урока)

ребята записывают в свою тетрадь.

Наша цель: познакомиться с формулировкой закона Архимеда, узнать формулу для расчёта силы Архимеда и выяснить область применения закона на практике.

Следуя цели, ставим себе задачи на урок:

(слайд - цель и задачи)

Ученики:

1. Экспериментально определить величины, от которых зависит сила Архимеда;

2. Вывести формулу для количественного расчёта силы Архимеда;

3. Научиться применять полученные знания при решении простейших задач на определение силы Архимеда.

Учитель: Тема урока определена, цели и задачи намечены. Приступаем к их выполнению.

Проблемное изучение нового материала

Учитель: (слайд – высказывание)

«Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений,

рождённых только воображением»

М.В.Ломоносов

Учитель: Теперь сформулируем закон Архимеда (работа с учебником)

Откроем учебник на стр.117 и найдём формулировку закона Архимеда.

(слайд 13 – формулировка закона Архимеда):

На тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объёме погружённой части тела. (ребята записывают в тетрадь формулировку закона)

Учитель: Силу, выталкивающую погружённое в жидкость тело, Fвыт называют так же архимедовой силой FА. (слайд – Fвыт = FА )

Fвыт = FА

(ребята записывают в тетрадь)

IV.Физкультминутка Намбе ап

V. Этап исследовательской работы учащихся (7 мин)

Учитель: А теперь вам предстоит выяснить, от каких величин зависит архимедова сила.

Работа в группах (ПАРАХ)Работа в группах.

Группы получают задания:

Группа 1: исследовать зависимость выталкивающей силы от глубины погружения тела (оборудование: стакан с водой, динамометр, тело на нити).

Группа 2: исследовать зависимость выталкивающей силы от объема тела оборудование: штатив, стакан с водой, динамометр, 2 цилиндра из алюминия разного объёма).

Группа 3: исследовать зависимость выталкивающей силы от плотности тела с помощью оборудование: штатив, стакан с водой, динамометр, цилиндры из разных материалов одинакового объема).

Группа 4: исследовать зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости (оборудование: стакан с пресной водой, стакан с соленой водой, динамометр, тело).

(Слайд – эксперимент)

Учитель: Проведём работу в группах. Каждая группа получает задание и отвечает на поставленный вопрос эксперимента. Выберите капитана группы, распределите роли в своих группах.

А перед началом выполнения заданий хочу вам напомнить технику безопасности на уроке физики при работе со стеклянными приборами.

КОННЕРС После получения результатов представители от каждой группы выходят к доске и свои выводы крепят с помощью магнитов на доску к заранее приготовленной схеме.

(слайд схема зависимости)

Архимедова сила
не зависит от:	зависит от:
1) плотности тела 2) глубины погружения	1) объема тела 2) плотности жидкости

Учитель: Молодцы! А теперь после выяснения, от чего же зависит архимедова сила, мы с вами выведем формулу для расчёта этой силы.

Закон Архимеда гласит: Сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость или газ тело, равна весу жидкости в объёме этого тела, т.е.

Fвыт = FА = Рж = mж g = ρжVТ g

FА = ρжVТ g

(слайд – формула) –

ребята записываю в тетрадь

(слайд – производные формулы)

ρж = VТ = g =

Применение: 1. Плавание судов;

2. Водолазы;

3. Рыбы и все морские жители;

4. Воздухоплавание;

5. Птицы

1. Закрепление нового материала

№	Вопрос		Варианты ответов	Ответ
1	На какое тело действует большая архимедова сила?		А) На первое Б) На второе В) На оба тела одинаковая
2	На какое тело действует меньшая выталкивающая сила?		А) На третье Б) На второе В) На первое
3	На какое тело действует большая архимедова сила?		А) На первое Б) На второе В) На третье
4	К коромыслу весов подвешены два алюминиевых цилиндра одинакового объема. Нарушится ли равновесие весов, если один цилиндр поместить в воду, а другой – в спирт? (плотность воды – 1000 кг/м3, плотность спирта – 800 кг/м3)		А)Перевесит цилиндр в спирте Б)Перевесит цилиндр в воде В) Не нарушится
5	Определите выталкивающую силу, действующую на погруженное в воду тело объемом 0,001м3		А) 10Н Б) 100Н В) 1000Н
6	Архимедова сила определяется формулой:		А) FА = ρтVж g Б) FА = ρжVТ g В) FА = ρV g

Учитель: А теперь обменяйтесь своими тестами и сделаем взаимопроверку.

(слайд – взаимопроверка)

1. А теперь вернемся к нашим утверждениям (обучающей структуры ЭЙ АР ГАЙД)

1. Домашнее задание

(слайд – домашнее задание)

§ 49 с.117

1. кто любит читать – с.117

2. кто не любит считать – упр.24 (2)

3. кто любит считать – упр.24 (3)

4. кто любит творчество – упр.24 (4)

5. кто любит экспериментировать – задание 14

1. Рефлексия

Учитель: Наш урок подходит к завершению. Благодаря методу исследования вы совершили научное открытие. Вы по-другому взглянули на те предметы, которые мы часто используем в жизни. В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному, и сегодня мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, каждый из вас, все вместе как класс, и понравилось ли то дело, которым мы с вами сегодня занимались.

(Слайд – рефлексия)

Итог урока: Итак,

1. С какой силой мы сегодня познакомились на уроке? (Архимедовой)

2. Какова формула для расчёта этой силы? (FА = ρжVТ g)

3. От каких величин она зависит? (плотности жидкости , объёма тела)

Собираем листы самооценок, проставление оценок

Спасибо за работу на уроке!

слайд

Мне сегодня было очень приятно с вами работать.

Опыт: яйцо тонет в пресной воде, но плавает в солёной. Почему? Об этом вы узнаете на следующем уроке!

Урок окончен! До свидания!