Сила Архимеда. Воздухоплавание.

Цель деятельности учителя

Получение формулы для расчета Архимедовой силы и применение ее при решении задач

Термины и понятия

Сила Архимеда, вес, объем, плотность

Планируемые результаты

Предметные умения

Универсальные учебные действия

Обнаруживают существование выталкивающей силы, выводят формулу для ее вычисления, предлагают способы измерения

– регулятивные : Самостоятельно формулируют познавательную цель и строят действия в соответствии с ней

– познавательные : Выделяют и формулируют проблему. Устанавливают причинно-следственные связи. Выделяют обобщенный смысл и формальную структуру задачи

– коммуникативные: Работают в группе. Умеют слушать и слышать друг друга. Интересуются чужим мнением и высказывают свое

Личностные: 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).

Организация пространства

Формы работы

Фронтальная (Ф); индивидуальная (И); работа в парах, работа в группах

Образовательные
ресурсы

Учебник, тексты заданий, презентация, рабочий лист, видео.

Оборудование

Ведерко Архимеда, тела разного объема, динамометр, нить

Деятельность учителя

I. Мотивация к учебной деятельности

Деятельность учащихся

Организует актуализацию требований к ученику с позиций учебной деятельности

Создает условия для формирования внутренней потребности учеников во включении в учебную деятельность

Ребята, трудно не согласится со словами Пол Девиса «Способность физики обнаруживать единство в необычном и загадочном мире, окружающем нас, не может нас не вдохновлять». Поэтому я желаю вам сегодня на уроке творческого вдохновения. А это значит вы будете успешными и у нас сегодня все получится.

И так начинаем наш урок.

Слушают учителя

II. Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии. Задания для учащихся, выполнение которых приведет к достижению запланированных результатов

Организует фиксирование индивидуального затруднения, выявление места и причины затруднения во внешней речи, обобщение актуализированных знаний

-Ребята, хочу познакомить вас с информацией.

Вода имеет удивительные свойства, она дает жизнь, освежает, делает тяжелое легким. Эта ее особенность не может не поразить ребенка, который наверняка захочет узнать, почему все предметы в воде становятся легкими?

-Послушайте историю.

Оля и Витя уже целую неделю отдыхали в детском лагере.
Наконец, вода ближайшего озера настолько сильно прогрелась, что вожатые повели ребят купаться. Оля немного побаивалась заходить в воду, потому что она не умела плавать..
– Давай я научу тебя плавать? – предложил Витя.

– Давай, – согласилась Оля.

Витя сказал ей, чтобы он будет поддерживать ее, а ей нужно грести руками и бултыхать ногами на поверхности.

– Витя, я знаю, что ты сильный, – начала Оля, – но ты не сможешь так долго держать меня на руках, ты устанешь!

– А ты не знаешь этого фокуса? Вот, смотри! – с этими словами Витя подхватил ее на руки и начал кружить в воде. – Теперь ты попробуй меня поднять.

Оля уже готова была признать, что у нее не получится, но она подхватила Витю и закружила, будто он мягкая игрушка.

– Ничего себе! Как же так получается?

– Я точно не знаю, – признался Витя. – Но все предметы в воде становятся легкими, как пушинка. Поэтому люди и умеют плавать, а не идут ко дну, как камни.

-Ребята, почему так происходит?

- Внимание на экран

«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.

- О какой силе идет речь в стихотворении?

- Как вы думаете, какая тема нашего урока?

Запишем число и тему урока в рабочих листах.

- Заполните пропуски в таблице

-Какая проблема у вас возникла? Чего вы не знаете?

-Чтобы вы хотели узнать сегодня на уроке?

Отвечают на вопросы учителя.

Соотносят свои действия с используемым способом действий и на этой основе выявляют и фиксируют во внешней речи причину затруднения.

Решают задания и определяют тему урока

III. Построение проекта выхода из затруднения

Организует уточнение следующего шага учебной деятельности, постановку цели урока, составление совместного плана действий

Какую цель вы поставите сегодня на уроке? (узнать формулу силы Архимеда)

- Что нам необходимо сделать для достижения этих целей? ( получить закон, узнать формулу)

Ребята, когда вы получите закон, что вы должны сделать?

( применить формулу силы Архимеда при решении задач)

С помощью учителя ставят цель урока, составляют и проговаривают план достижения цели, определяют средства, ресурсы и сроки

IV. Реализация построенного проекта

Организует реализацию построенного проекта в соответствии с планом, подводящий диалог, фиксирование нового знания в речи и знаках

Представьте себя сотрудниками физической лаборатории. Сегодня у нас на уроке работают три лаборатории. Прежде, чем приступить к работе, давайте познакомимся с правилами работы в лаборатории.

Активно обменивайтесь информацией между собой.

Совместно делайте выводы.

Помните от вклада каждого участника зависит общий результат работы.

Для начала, предлагаю воспроизвести логическую цепочку этапов нашего урока. (работают в парах)

Наблюдение, гипотеза, эксперимент, закон, применение. Что у нас получилось?

А у кого получилось иначе?

По такому алгоритму мы будем с вами работать.

-Ребята, хочу поделиться с вами экспериментом. А вы внимательно наблюдайте.

Учитель проводит демонстрацию (Ведерко Архимеда)

Ведерко Архимеда

Подвешиваем к пружине динамометра тело цилиндрической формы. Данное тело как мы видим одинакового объема с телом. Растяжением пружины отметим стрелкой на штативе, определяя вес тела в воздухе. Затем наблюдаем за изменением растяжения пружины при опускании тела в сосуд с водой. Что мы видим?

Ученики: вес тела уменьшается.

Учитель: значит, тело, находящееся в жидкости теряет в весе. А почему уменьшается вес тела в воде?

Ученики: Потому что со стороны воды действует выталкивающая сила.

Учитель: При этом вытесненная жидкость собирается в стакан, который мы подвешиваем к динамометру, тем самым приводя пружину к начальному уровню.

-Какой вывод вы можете сделать?

Вывод: сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.

Предлагаю просмотреть видеоролик

-Ребята, как называют силу, выталкивающую тело из жидкости или газа? (Архимедовой силой в честь древнегреческого ученого Архимеда).

Сила Архимеда в физике обозначается буквой F с индексом А.

А какая еще сила будет действовать на тело, погруженное в жидкость?(Сила тяжести)

У вас на столах находится конверт с заданием. Вам необходимо

расставить силы, которые будут действовать на тело и найти равнодействующую сил, равную весу тела в жидкости. Работаем в парах

Работа в парах. Карточки тело в жидкости.

1. Расставить силы, действующие на тело.

2. Найти равнодействующую сил R, равную весу тела в жидкости.

F_А

F_т

Чему равна Архимедова сила?

F_f=gm_ж.

В формулу силы Архимеда входит масса. По какой формуле можно рассчитать массу? (m=ƿV)

Тогда F_a= g ƿV

- От каких величин может зависеть сила Архимеда?(Какой плотности и объема)

-Какое предположение вы выдвигаете? (учащихся предположения)

-Давайте проверим ваше предположение.

Для того, чтобы выяснить, зависит ли сила Архимеда от объема тела, плотности жидкости, плотности тела, будем работать в группах. На столах у вас есть все необходимое оборудование, а также таблицы, которые необходимо заполнить. При работе с приборами соблюдаем технику безопасности.

Группа 1

«Определение зависимости архимедовой силы от объема тела».

Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема, динамометр, нить.

1. Определите Архимедову силу для каждого тела.

2. Сравните эти силы.

3. Сделайте вывод о зависимости (независимости) силы Архимеда от объема тела.

Группа 2.

«Определение зависимости архимедовой силы от плотности тела».

Оборудование: сосуды с водой, алюминиевый и медный цилиндры, динамометр, нить.

1. Определите Архимедовы силы, действующие на первое и второе тело.

2. Сравните плотности тел и Архимедовы силы. Действующие на тела?

3. Сделайте вывод о зависимости (независимости) силы Архимеда от плотности тела.

Группа 3.

«Определение зависимости архимедовой силы от плотности жидкости».

Оборудование: сосуды с водой, соленой водой и маслом, алюминиевый цилиндр, динамометр, нить.

1. определить Архимедовы силы в воде, соленой воде и масле.

2. Чем отличаются эти жидкости?

3. Что можно сказать об Архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?

4. Установите зависимость Архимедовой силы от плотности жидкости.

Архимедова(или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, F_a=P_ж=gm_ж, m_ж= ρ_жν_т, F_a= gρ_жν_т.

А теперь возвратимся к проблеме, которая была поставлена в начале урока. Ответьте на вопрос

- Почему так происходит? . Поэтому люди и умеют плавать, а не идут ко дну, как камни.

-Ребята, почему так происходит?

Под руководством учителя выполняют составленный план действий.

Отвечают на вопросы учителя.

Фиксируют новое знание в речи и знаках.

V. Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи

Организует усвоение учениками нового способа действий с проговариванием во внешней речи

5. Задача из учебника стр.149.

Определите выталкивающую силу, действующую на камень объемом 1,6 м³в морской воде.

Выполняют задания в тетрадях, осуществляют взаимопроверку

VI. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону

Организует выполнение учащимися самостоятельной работы на новое знание, самопроверку по эталону, выявление места и причины затруднений, работу над ошибками

Вариант-1

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

1) №1 2) №2 3) №3

2. К коромыслу весов с двух сторон подвесили два одинаковых стальных грузика по 4 г и опустили один грузик в воду, а другой — в спирт. Укажи, какой грузик перевесит.

1) Грузик, опущенный в спирт 2) Грузик, опущенный в воду 3) Находятся в равновесии

3) Какая выталкивающая сила действует на брошенное в воду мраморное тело, если его объём равен 0,7 м³? Плотность воды 1000 кг/м³. (Принять g≈10м/с².)

1) 700Н 2) 0,7Н 3) 7000Н

Вариант-2

1. Одинакового объема тела – стеклянное и стальное – опущены в воду. Одинаковые ли выталкивающие силы действуют на них?

1) Одинаковые 2) Различные 3) Нет правильного ответа

2. К коромыслу весов с двух сторон подвесили два одинаковых гранитных грузика по 4 г и опустили один грузик в воду, а другой — в бензин. Подумай, какой грузик перевесит.

1) Грузик, опущенный в воду 2) Грузик, опущенный в бензин 3) Находятся в равновесии

3) Какая выталкивающая сила действует на брошенное в воду стеклянное тело, если его объём равен 0,9 м³? Плотность воды 1000 кг/м³. (Принять g≈10м/с².)

1) 90Н 2) 9000Н 3) 900Н

Вариант-1 1)2 2)1 3) 3

Вариант-2 1)1 2)2 3) 2

-Поменяйтесь рабочими листами с соседом и проверьте по эталону

-Напишите соседу: если все правильно – умничка, если одна ошибка – молодец, если более – учи закон Архимеда.

- Встаньте у кого написано умничка.

- Встаньте у кого написано молодец.

-остальные учите закон Архимеда.

Выполняют задание самостоятельно в тетради, осуществляют самопроверку по эталону.

Называют с помощью учителя место своего затруднения, причину, исправляют ошибки.

VII. Включение в систему знаний и повторение

Фиксирует полученное знание, рассматривает, как новое

знание укладывается в систему ранее изученного, при возможности доводит полученный

навык до автоматизированности использования и готовить учеников к дальнейшему

погружению в тему

Выполняют задание

VIII. Рефлексия учебной деятельности

Организует фиксирование нового содержания, рефлексию, самооценку учебной деятельности

Ребята, нам удалось в течение занятия организовать работу лаборатории так, что мы смогли изучая, закон Архимеда, пройти все этапы нашего урока.

- подведем итоги работы нашей лаборатории.

- Я хочу сказать вам, что вы большие молодцы. Смогли превратить занятие

в научную лабораторию

-Какую цель вы ставили на уроке?

- Достигли цели урока?

-От каких величин зависит сила Архимеда?

-Чему равна сила Архимеда?

- С какими трудностями вы столкнулись как ученые?

- Что полезного вы извлекли из данного занятия?

- Чем вам интересен урок?

- Что для тебя явилось полезной информацией?

- Что для тебя явилось полезным навыком?

- Оцените свою работу в группах с помощью колеса самооценки?

- Как бы вы оценили свою работу в группе до 5 баллов или от 5-10 баллов по критериям

1 группа: «Было комфортно работать в составе группы»

2 группа: «Работали дружно, спорили, но не ссорились»

3 группа: «Нам было интересно и полезно работать в группе»

-Как бы вы оценили себя по критерию «У нас все получилось»

- Ребята, у нас все получилось?

Д/З: п.51, упр.26(3)

Задание: Проверить плавает или нет картофель в воде, и что нужно сделать, чтоб картофель плавал.

Ребята, в заключении я хочу вернуться к словам Пол Девиса «Способность физики обнаруживать единство в необычном и загадочном мире, окружающем нас, не может нас не вдохновлять». Поэтому я вам желаю в дальнейшем творческого вдохновения, чтобы вооружаться новыми знаниями и достигать высоких побед.

Отвечают на вопросы учителя.

Рассказывают, что узнали, знают, смогли выполнить.

Записывают д/з.