Тема: Архимедова сила.

Урок – исследование Физика, 7 класс

Тема: Архимедова сила

Цели урока:

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

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

3. 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.

Дидактический тип урока: урок изучения нового материала

Форма урока: урок-беседа с элементами исследования

Оборудование

1. Компьютерная презентация

2. Интерактивная доска, проектор

3. Демонстрационные опыты

4. Фронтальные эксперименты

5. Рабочие листы для оформления результатов исследования

Ход урока.

I.Организационный момент урока. (Слайд 1)

II.Актуализация знаний.

Тому, кто знает физику,

Не трудно дать ответ:

Почему летает спутник,

А мы с вами нет?

Почему в жидкости легче тело?

Что такое вес?

Нам до всего есть дело-

До всех в природе чудес.

Что такое вес, мы уже знаем, а сегодня на уроке узнаем, какой закон открыл Архимед, узнаем формулу для расчета Архимедовой силы, научимся сравнивать и делать выводы.

Ребята, давайте вспомним:

Вспомним лето. Вы отдыхаете на море, озере или реке «Базы» входите в воду. Учите плавать своих друзей. Легко ли поддерживать на воде тело своего друга? (легко).

А сможете ли вы его также легко удержать не в воде, а в воздухе? (нет)

Хорошо, продолжаем дальше. Многие из вас купаясь, пытались запихнуть мяч в воду. Ну и как? Все вы прекрасно знаете, что под водой мы можем легко поднять камень, который с трудом поднимается в воздухе. Если погрузить деревянный цилиндр в воду и выпустить его из рук, то он всплывет. Как можно объяснить эти явления? В чем же дело?

Обратимся к опыту.

III. Изучение нового материала

а) Введение в тему урока.

Опыт 1.В сосуде плавает теннисный шарик. Я погружаю шарик глубже в воду отпускаю, и шарик что делает? (всплывает) Почему шарик всплыл на поверхность воды? На шарик подействовала что? (сила)

Совершенно верно, подействовала сила, которая вытолкнула шарик из воды, эта же сила выталкивала из воды и тело вашего друга при обучении плаванию, поэтому как мы её будем называть? (выталкивающей силой)

Верно. Будем называть ее выталкивающей силой.

Опыт 2 Рассмотрим другой пример. Тело подвешено на пружине со стрелкой – указателем.

При опускании тела в воду пружина сокращается. Такое же сокращение пружины получается,

если действовать на тело снизу вверх с некоторой силой.

(На любое тело, погруженное в жидкость, действует сила. )

Какой вывод можно вывести?

Учащиеся анализируют данный опыт и делают вывод.

Вывод: На любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, выталкивающая тело из жидкости.

Эта сила называется, Архимедовой, так как впервые выталкивающую силу рассчитал Архимед.

б) Сообщение темы урока. Откройте тетради, запишите тему урока «Архимедова сила»

(Слайт2)

ОПЫТ. К пружине подвешиваем небольшое ведерко и тело цилиндрической формы. Растяжение пружины динамометра показывает вес тела в воздухе. (Слайд 3)

Приподняв тело, под него подставляют отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки. После чего тело погружаем целиком в жидкость. При этом часть жидкости, объем которой равен объему тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Стрелка динамометра поднимается вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости. (Слайд 4)

1. Почему сократилась пружина при погружении цилиндра в воду? ( Пружина сократилась,

т. к. на тело, погруженное в воду, подействовала  выталкивающая сила.)

Правильно ребята, в данном случае на тело, на ряду с силой тяжести, действует еще сила, выталкивающая его из жидкости.

2.Что нужно сделать, чтобы пружина заняла первоначальное положение? ( Слайд5)

(Вынуть тело из воды.)

Если в ведерко вылить жидкость из стакана (т.е. ту которую вытеснило тело), то указатель динамометра возвратится к своему начальному положению.

3. Каков объем воды, вытесненный телом (Объем воды, вытесненной телом равен объему тела.)

4. Как можно увеличить вес ведерка?( Вылить в ведерко вытесненную воду.)

Какой можно сделать вывод? (Учащиеся формулируют вывод: Сила, выталкивающая целиком погруженное в  жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела )

После вывода (Слайд 6)

Этот вывод впервые сформулировал  Архимед. Запишем его в тетрадь. Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют Архимедовой силой. (Слайд 7)

Записали? Молодцы!

Если подобный опыт проделать с телом, погруженным в какой- либо газ, то он показал бы, что сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объеме тела. (Слайт8)

Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют Архимедовой силой.

Итак, опыт подтвердил, что Архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т.е. Рж = mж g. Массу жидкости m, вытесняемую телом, можно выразить через ее плотность (ρ) и объем тела (V), погруженного в жидкость (так как объем – вытесненной телом жидкости равен объему тела, погруженного в жидкость).

mж = ρж Vж Vж = Vт

Тогда получим: FА = ρж g Vт (Слайт9)

Определим вес тела, погруженного в жидкость (или в газ) (Слайд10)

P1=P-Fа, или P1= gm- gm(ж)

Если тело погружено в жидкость (или газ), то оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость (или газ)

Теперь давайте выясним, от каких  факторов  зависит и от каких не зависит сила Архимеда (Слайд11)

По ходу экспериментов делают выводы.

в) Исследовательская работа (Слайт12)

Учитель: Я вам предлагаю оформить отчет на специальном бланке

Выполнение экспериментального задания (сделать отчет, оформить его в виде таблицы или на бланке отчета и сообщить вывод) (1.Бланки отчета)

Задание. Группа 1.

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и железный цилиндры.

1.     Определите архимедову силу, действующую на первое и второе тело.

2.     Сравните плотность тел и архимедовы силы, действующие на тела. 3.     Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от плотности тела

Задание. Группа 2.

Архимедова сила в пресной воде, действующая на тела разного объема, но одинаковой плотности

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела разного объёма из пластилина.

1.     Определить архимедову силу, действующую на каждое тело. 2.     Сравнить эти силы.

3.     Вывод.

Задание. Группа 3.

Архимедова сила в пресной и соленой воде, действующая на  одно и тоже тело.

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

1.     Определить архимедовы силы, действующие на тело в воде, масле. 2.     Чем отличаются эти жидкости ?

3.     Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях!

4.     Вывод:

Задание. Группа 4. .

Архимедова сила в зависимости от глубины погружения всего тела

Оборудование: высокий сосуд с водой, динамометр, тело из пластилина.

1.     Определить архимедову силу, действующую на тело на различной глубине. 2.     Сравнить эти силы.

3.     Вывод.

Учитель: Какой вывод был сделан каждой группой?

Зафиксируем каждый вывод, представив отчет в виде таблицы. (Слайт13)

Выводы по результатам исследовательской работы

Вывод 1 группы: Архимедова сила не зависит от плотности тела.

Вывод 2 группы: Архимедова сила зависит от объема тела, чем больше объем тела погруженного в жидкость, тем больше архимедова сила.

Вывод 3 группы: Архимедова сила зависит от плотности жидкости, чем больше

плотность жидкости, тем больше архимедова сила.

Вывод 4 группы: Архимедова сила не зависит от глубины погружения тела.

IV.Физкультминутка (Слайд14)

V.Закрепление изученного материала

Фронтальный опрос:

На экране Слайд15,16,17

VI. Итог урока (Слайд 18)

1. Как называют силу, которая выталкивает тела, погруженные в жидкость или газ? (Сила Архимеда.)

2. Как рассчитать архимедову силу?( Плотность жидкости умножить на коэффициент g и на объем погруженной части тела.)

3. От каких величин зависит сила Архимеда? (Сила Архимеда зависит от плотности жидкости или газа, объема погруженной части тела.)

VII. Рефлекция.

Сегодня на уроке я научился...

-вывели формулу...

-рассмотрели силы ...

 Молодцы!

VIII. Домашнее задание:  прочитайте § 49, ответьте на вопросы к §49, упр.   24 письменно