Урок физики в 7 классе на тему " Условия плавания тел"

Урок физики в 7 классе Урок-исследование на тему: "Условия плавания тел" Учитель физики : Демяшкина М.Н.

Тип урока: лабораторное исследование

Используемые технологии: системно-деятельностный подход.

Цель урока: Экспериментальное изучение условия плавания тел, формирование умения объяснять поведение тел в жидкости.

Планируемые образовательные результаты:

Предметные: объяснять плавание тел, экспериментально установить условия плавания тел, исследовать условия плавания тел.

Метапредметные:

Формирование исследовательской культуры: определение цели исследования, планирование этапов исследовательской работы, формулировка выводов на основании проведенного эксперимента

Личностные:

1. Развитие познавательных интересов.

2. Формирование самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений.

3. Формирование готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания.

Оборудование: компьютер, экран, проектор.

На демонстрационном столе: 1. Стакан с водой. 2. Мяч резиновый , сосуд с водой.

3. Сосуды с обычной и соленой водой, сырое яйцо. 4. Шары резиновый и металлический, сосуд с водой.

На столах учащихся: 1. Стаканы с водой, кубики деревянный и пенопластовый. 3. Сосуды с подсолнечным маслом, пипетки.4.Картофель небольшого размера. 4. Соль. 5. Ложка. 6. Салфетка. 7. Кусочек пластилина. 8.Пробирки с песком, динанометр.9.Таблица плотностей.10.Листки с заданиями.

Девиз урока: “ Человек достигнет результата, только делая что-то сам». А.Пятигорский

Структура урока:

1. Организационный момент -2мин

2. Постановка учебной проблемы и ее обсуждение-6 мин

3. Актуализация познавательной деятельности 7 мин

4. Проведение фронтального эксперимента -20 мин

5. Первичное закрепление 5 мин

6. Рефлексия – 5 мин

Ход урока

1.Организационный момент.(2мин)

Цель: включение учащихся в деятельность на личностно- значимом уровне.

(Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоциональный настрой)

( звучит музыка)

Прозвенел звонок весёлый.
Начинаем наш урок.

В мире много интересного,
Нам порою неизвестного.
Миру знаний нет предела.
Так скорей, друзья, за дело!

Давайте пожелаем друг другу удачи и плодотворной работы! ( учащиеся хлопают в ладони друг другу с соседом по парте)

Слайд.

2. Подготовка к ведению в новую тему. Обсуждение учебной проблемы( 6 мин)

Поставить проблемный вопрос перед учащимися.

1.Герой романа А.Р. Беляева «Человек -амфибия» рассказывает: «Дельфин на суше гораздо тяжелее, чем в воде. Вообще у вас все тяжелее. Даже собственное тело». Прав ли автор романа?

2.Собака легко перетаскивает утопающего в воде, однако на берегу не может сдвинуть его с места. Почему?

Слайд.

Учитель. Ребята! Кто -нибудь из вас пробовал поднимать камень в воде?

Что вы почувствовали при подъеме камня? А кто-нибудь из вас задумывался : Почему камень в воде легче поднимать, чем в воздухе? Почему дельфин на суше тяжелее, чем в воде? Почему тело человека собака легко перетаскивает в воде, а на суше не может сдвинуть его с места. Можно ли дать на все эти вопросы один ответ?

Ответ. На тело, находящееся в жидкости и газе , действует сила, выталкивающая это тело из жидкости или газа. Эта сила прямо пропорциональна плотности жидкости или газа. Плотность воды больше плотности воздуха, поэтому эта сила больше в воде, чем в воздухе.

Учитель. Ребята, о какой силе идет речь?

Ответ: О силе Архимеда

Учитель: Отчего зависит сила Архимеда?

Ответ: сила Архимеда зависит от плотности жидкости и объема тела.

Учитель. Если определить архимедову силу для камня , тел человека и дельфина ,в воде и воздухе, то исходя из данной зависимости, эта сила где будет больше?

Ответ. В воде, т. к. плотность воды больше плотности воздуха. Следовательно, камень, тела человека и дельфина в воде легче поднять, чем в воздухе.

Учитель. При погружении тела в воду как изменится вес тела?

Ответ. Вес тела уменьшится.

А сейчас давайте каждый из вас проверит себя, выполнив небольшое тестирование.

Правильные ответы на вопросы помогут нам разобраться в новой теме урока.

Слайды Самопроверка.

3. Целеполагание и мотивация.

Я более, чем уверена, что каждому из вас знакомы очень известные строки из стихотворения  Агнии Барто «Мячик»

Слайд

Наша Таня громко плачет:

Уронила в речку мячик.

- Тише, Танечка, не плачь:

Не утонет в речке мяч.

Давайте попробуем утопить в воде мячик.

Демонстрация. Сосуд с водой и резиновый мяч ,который при погружении всплывает на поверхность.

Учитель: Почему не тонет мяч?

4.Актуализация познавательной деятельности 5-7 мин.

Ребята! Вашему вниманию хочу предоставить опыт.

Опыт1. .Яйцо в двух различных водах: простой и соленой

Учитель. Почему в одном стакане яйцо тонет, а в другом нет?

Ответ. Различные жидкости, одна соленая, а другая простая.

Учащимся предоставляется опыт с шариками, изготовленными, из различных веществ.

Опыт2.Шарики изготовленные из разных веществ опускаю в воду.

Учитель. Почему одни шарики тонут, а другие плавают?

Ответ. Шарики изготовлены из разных веществ.

Учитель. Как вы думаете, а существует ли закон или условие, определяющее поведение тела в жидкости? Что мы должны выяснить?

Ответ. Мы должны выяснить условие плавания тел (Слайд )

Учитель. Это наша цель, а тема урока?

Ответ. Определить условие плавания тел

(Записывают тему урока)

Тема урока: «Условие плавания тел» (Слайд )

4.Проведение фронтального эксперимента.

Учитель: Попробуем все сведения об условиях плавания тел проверить экспериментально, выполнив исследования. В ходе урока мы выполним с вами ряд исследований и экспериментов, заданий. После их выполнения мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел.

В начале проведете эксперимент, работая в парах. Каждая пара получает отдельное задание и проводит свой эксперимент, после чего будет обсуждение результатов.

Комментарии к уроку

У учащихся на партах разложены листы со смайликами различных цветов, означающих определенный вид деятельности, в который они будут вовлечены в течение урока. Изображение со смайликами имеется также на доске.

Все результаты записываются в карту-задание. Если возникнут вопросы, учащиеся должны поднять руку.

Варианты заданий не одинаковы по уровню трудности. Они даются соответственно уровню подготовки. 

Задания:

Задание 1 паре: (Слайд )

1. Пронаблюдайте, какие из предложенных тел тонут, и какие плавают в воде.

2. Найдите в таблице плотности, соответствующих веществ и сравните с плотностью воды.

3. Результаты оформите в виде таблицы.

Плотность жидкости	Плотность вещества	Тонет или нет
	1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Оборудование: сосуд с водой и набор тел: железный болт, фарфоровый ролик, сосновый брусок, кусочки алюминия, пенопласт, пробка, парафин.

Слайд

Вывод: если плотность жидкости больше плотности вещества, то тело___________________

если плотность жидкости меньше плотности вещества, то тело___________________

если плотность жидкости равно плотности вещества, то тело___________________

Задание 2 паре : (Слайд )

1.Сравните глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубиков одинаковых размеров.

2.Выясните, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке.

Оборудование: два сосуда (с водой и с маслом), деревянный и пенопластовый кубики.

Вода Масло

( сравнить глубину погружения) Слайд

Вывод: деревянный кубик в воде ___________________________________________

пенопластовый кубик в воде_________________________________________

деревянный кубик в масле___________________________________________

пенопластовый кубик в масле_________________________________________

Задание 3 паре : (Слайд )

1. Сравните архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести, каждой пробирки.

2. Сделайте выводы на основании результатов опытов.

Слайд

Вывод: тело тонет, если сила тяжести ____________ архимедовой силы (больше, меньше, равна)

Тело плавает на поверхности, если тяжести ___________ архимедовой силы(больше, меньше, равна)

Тело плавает внутри жидкости, если сила тяжести ________ архимедовой силе(больше, меньше, равна)

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, три пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).

А сейчас давайте обсудим результаты ваших экспериментов и ваши выводы.

(Выводы )

Давайте проведем исследование . Тема нашего исследования такова: (Слайд )

1. «Можно ли «заставить» картофелину плавать в воде?

2. Заставьте картофелину плавать в воде.

3. Объясните результаты опыта. Оформите их в виде рисунков.

Без соли добавили половину соли Высыпали всю соль

Оборудование: сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.

Слайд

Вывод: в простой воде картофелина________________________________

В соленой воде картофелина________________________________

Слайд.

• 3.В Вологодской области есть, на первый взгляд, странное озеро. С незапамятных времен люди считали, что на дне его живет колдун, и боялись нарушать границы его владений. Однажды попытался крестьянин искупать свою лошадь в озере, а она не успела войти в него, как потеряла равновесие и упала, но не утонула, а всплыла. Да и другие предметы, брошенные в воду, не тонули, а поддерживались непонятной силой.

• Такие водоемы встречаются и в других странах. Самый большой из них Мертвое море. О нем сложились мрачные легенды. В одной из них говорится: «И вода, и земля здесь Богом прокляты».

Слайд. Экспериментальное задание : (Слайд )

1. Добейтесь, чтобы кусок пластилина плавал в воде.

2. Поясните результаты опыта.

Оборудование: сосуд с водой; кусок пластилина и кусочек фольги.

Слайд

Вывод:_______________________________________________________________________

Учитель: Мы говорили об условии плавания твёрдых тел в жидкости. А может ли одна жидкость плавать на поверхности другой?

Слайд. Фронтальная лабораторная работа. Наблюдение всплытия масляного пятна, под действием выталкивающей силы воды.

Цель работы: Провести наблюдение за всплытием масла, погруженного в воду, обнаружить на опыте выталкивающее действие воды, указать направление выталкивающей силы.

Оборудование: сосуды с маслом, водой, пипетка.

Последовательность проведения опыта:

1. Возьмите с помощью пипетки несколько капель масла.

2. Опустите пипетку на глубину 3 – 4 см в стакан с водой.

3. Выпустите масло и пронаблюдайте, образование масляного пятна на поверхности воды.

4. На основе проделанного опыта сделайте вывод.

Вывод____________________________________________________________

Слайд

После выполнения эксперимента обсуждаются результаты работы, подводятся итоги.

Пока учащиеся выполняют задания, наблюдаю за их работой, оказываю необходимую помощь.

Включаются слайды.

Учитель. Мы выяснили, каковы условия плавания тел.

Где в природе и технике учитываются эти условия? Слайд плавание судов.

При постройке кораблей. Раньше делали деревянные корабли и лодки. Плотность дерева меньше плотности воды, и корабли плавали в воде. Металлические корабли тоже плавают, а ведь куски стали тонут в воде. С ними поступают так, как мы поступили с пластилином: увеличивают объем, архимедова сила становится больше, и они плавают. Еще плавают и подводные лодки.

Слайд с подводной лодкой и рассказ: Любая подводная лодка – прочный герметичный корпус с множеством отсеков. Принцип погружения и всплытия основан на заборе воды из моря в балластные системы и выдавливании воды сжатым воздухом при всплытии.

Слайд с рыбкой и рассказ о плавании рыб.

Плавательный пузырь рыбы легко меняет свой объем. Когда ры­ба с помощью мышц опускается на большую глубину и давление во­ды на нее увеличивается, пузырь сжимается, объем тела рыбы уменьшается и она не выталкивается вверх, а плавает в глубине. При подъеме плавательный пузырь и объем всего тела рыбы увеличивает­ся и она плавает уже на меньшей глубине. Таким образом, рыба мо­жет в определенных пределах регулировать глубину своего погруже­ния. Киты регулируют глубину своего погружения за счет уменьше­ния и увеличения объема легких.

Итак, в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу.

А учитывается ли как-нибудь связь условий плавания тел с изменением плотности жидкости? Да, при переходе из моря в реку меняется глубина осадки судов.

Но подробнее мы поговорим об этом на следующих уроках.

Слайд. Физкультминутка. Гимнастика для глаз.

Условия плавания тел
Поведение тела	Соотношения между силами		Соотношения между плотностями
	Словесная запись	FT ? FA	Словесная запись	ρТ ? ρж
Тело тонет, если...		FT FA		ρТ ρж
Тело всплывет, если...		FT FA		ρТ ρж
Тело находится в равновесии в любом месте жидкости, если...		FT FA		ρТ ρж

5.Первичное закрепление. Индивидуальная работа.

Таблица

Учитель. У вас на партах есть таблицы на белых листах, рассмотрите их и заполните

Задача.  Сборник Лукашика №535

Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 30 кг, объем которого 0,012 м³.

1 уровень: ответить на вопросы а), б), в), г), д).

а) Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость? Куда они направлены?

б) Где находится камень?

в) Что можно сказать о силах тяжести и Архимеда в этом случае?

г) Что необходимо сделать с камнем?

д) Куда будет направлена сила, которую необходимо приложить к камню, для того чтобы его поднять?

2 Уровень: ответить на вопросы а) – д) определить Архимедову силу.

3 Уровень: ответить на вопросы а) – д) определить Архимедову силу.Чему равна равнодействующая двух сил, направленных по одной в противоположные стороны? Сделать чертеж и оформить решение задачи.

«3» ставится, если ответили на вопросы 1 уровня.

«4» ставится , если ответили на вопросы 1 уровня и определили силу Архимеда.

«5» ставится, если ответили на вопросы 1 уровня и определили силу и нашли результирующую силу.

Учитель: Продолжим беседу о жидкостях. ( Слайд )

Один неглубокий сосуд пригласил в гости сразу три несмешивающиеся жидкости разной плотности и предложил им располагаться со всеми удобствами. Как расположились жидкости в гостеприимном сосуде, если это были: масло подсолнечное, вода и нефть.

Укажите порядок расположения жидкостей.

Учитель. А теперь проверяем.

Слайд. Самопроверка

Учитель. На поверхности воды плавают бруски из дерева (сосна), пробки и льда. Укажите, какой брусок из пробки, какой из дерева, а какой изо льда?

Открывается слайд .Самопроверка

«3» ставится, если ответили на вопросы 1 уровня.

«4» ставится , если ответили на вопросы 1 уровня и определили силу Архимеда.

«5» ставится, если ответили на вопросы 1 уровня и определили силу и нашли результирующую силу.

Домашнее задание: §50, повторить§49

«3»-задание15,стр123.

«4»- задание15,стр123. ,упр.25(4)

«5»- задание15,стр123. ,упр.25(4), сб.автор Лукашик №639

Итог урока: Делается вывод о проведенных исследованиях. Сдаются все работы.

7. Рефлексия.

В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному. Сегодня на уроке вы показали себя наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование. Наш урок подошёл к концу. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке каждый из вас, и понравилось ли вам то дело, которым мы с вами сегодня занимались.

Вы видите рисунок, на котором изображен сосуд с водой. При выходе из кабинета поставьте в нем, пожалуйста, магнит на той глубине, которая соответствовала бы глубине вашего погружения в сегодняшний урок.