Урок физики в 7 классе "Сила Архимеда"

7 класс

Учитель: МКОУ Шумская СОШ Быкова Е.В.

Тема: Сила Архимеда.

• Цели: Образовательные:

  • ознакомить учащихся с новым физическим    явлением – действием жидкости и газа на погруженное  тело;

  • установить от каких факторов зависит Архимедова сила, и от каких не зависит;

  • вывести формулу для вычисления архимедовой силы;

• Развивающие:

  • развивать умение ставить физические эксперименты, вести наблюдение, анализировать;

  • уметь сравнивать и систематизировать знания;

  • самостоятельно делать выводы;

  • применять полученные знания при решении задач.

• Воспитательные:

  • способствовать формированию у учащихся чувства ответственности, бережного отношения к приборам;

  • продолжить формирование познавательного интереса к предмету.

Ход урока:

1. Организационный момент: готовность к уроку.

2. Домашнее задание: п.48-49

3. Актуализация знаний: работа по вариантам 1, 2,3 (тестовые задания)

1. Сообщение целей: Выясним, над чем же мы сегодня будем работать.

Эксперимент: в ёмкость с водой бросаю теннисный мяч и металлический шарик. Какое явление наблюдаем? «Наша Таня громко плачет…

Уронила в речку мячик.

Тише, Танечка, не плачь,

Не утонет в речке мяч.» Почему мяч всплывает, а шарик тонет?

Следовательно наша цель сегодня … дети формулируют цель урока.

(выяснить, как действует жидкость на погруженные в нее тела. Что это за сила, заставляющая тела всплывать, которую назвали силой Архимеда.)

1. Работа по теме: 1. Скоро лето, отдых, купание в реке.

А во время купания ничего вам не казалось странным? (высказывания детей)

Например, вы поддерживали друг друга в воде? Тяжело было?

А, если бы его пришлось так же удерживать на суше, смогли бы?

Какая здесь «странность»? (друг то один и тот же, но в воде он легче, а на суше тяжелее)

Почему так происходит? ( действует выталкивающая сила)

А на наш железный шарик эта сила действует или нет, ведь он утонул?

Подумайте, как с помощью приборов, которые лежат у вас на столе, доказать действует или нет на железный цилиндр выталкивающая сила. Но сначала определим знаете ли вы те приборы, с которыми будете работать ( показывают и называют то, чем будут пользоваться), какую ТБ надо соблюдать при работе со стеклянным оборудованием. На проведение эксперимента у вас 2 минуты.

Выслушиваются высказывания детей.

Значит, выталкивающая сила действует на какие-то определенные тела или на все, которые находятся в жидкости? А куда она направлена? ( вспомнить направление силы тяжести, трения)

Теперь сами постарайтесь сформулировать определение сила Архимеда-это … (выталкивающая сила, которая действует на все тела погруженные в жидкость и направлена вверх)

Теперь вы сможете ответить на вопрос о том, почему друга легче поднять в воде квалифицированно.

Но у нас осталась еще проблема, почему мячик всплыл, а металлический шарик утонул, ведь, как мы выяснили, на него тоже действует сила Архимеда. Следовательно, есть еще причины.

2. Попробуем разобраться, от каких величин может зависеть выталкивающая сила. Ваши предположения? Некоторые из них вы сейчас проверите сами.

Каждая группа получает задание. Время работы 5 минут.

Задание первой группе:

Определите архимедову силу, действующую на латунный и алюминиевый   цилиндры равного объема. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы  от плотности тела.

Задание второй группе:

Определите архимедову силу, действующую на латунный и алюминиевый цилиндры равной массы, но разного объема. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы  от объема тела.

Задание третьей группе:

Определите архимедовы силы, действующие на алюминиевый цилиндр, в воде, соленой воде, растительном масле. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы  от плотности жидкости.

Задание  четвертой группе:

Определите архимедовы силы, действующие на алюминиевый цилиндр на глубине h₁   и h₂, h₁ меньше  h₂. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы  от глубины погружения тела.

Задание пятой группе:

Определите архимедовы силы, действующие на брусочек пластилина, потом на шар, скатанный из этого брусочка, потом на куб из этого же брусочка.  Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы  от формы тела.

По ходу озвучивания результатов опытов на доске формируется формула для определения силы Архимеда: F_выт  =  ρ_жgV_т. 

3. А теперь докажем это математически.

Какие силы действуют со стороны жидкости на погруженное в нее тело? (тяжести, архимеда, давления воды)

Силы, действующие на боковые грани, попарно равны  и уравновешивают друг друга.

А равны ли силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани?

Так как h₂  больше h₁, то F₂ больше F₁,поэтому

F_выт = F₂– F_1,   

Мы помним, что давление в жидкости зависит от высоты столба жидкости и если знать давление жидкости на верхнюю и нижнюю грани тела и площади этих граней, можно вычислить силы   F₂  и  F₁ :

 F₁= p₁S₁=ρ_жgh₁ S₁,    

 F₂= p₂S₂ =ρ_жgh₂ S_2,   

Принимая S₂-S₁=S,     h₂– h₁= h, то

F_выт= F₂ – F₁ = ρ_жgh₂ S  -  ρ_жgh₁ S  = ρ_жg(h₂ – h₁)S =ρ_жg hS = ρ_жgV_т     

                                     F_выт  =  ρ_жgV_т. 

Как видно из формулы, она зависит от …

4. А на сколько тело становится легче, т.е. сколько оно теряет в своем весе?

Архимед выяснил, что столько, сколько весит вытесненная им жидкость. Это утверждение и стало законом Архимеда.

Запишите его в тетрадь: тело, находящееся в жидкости или газе, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость.

Давайте убедимся в этом (просмотр фильма с опытом)

А кто знает, как Архимед об этом догадался?(погружение в ванну)

1. Графический диктант по теме. (слайды 16-18)

2. Итог : как можно определить силу Архимеда? ( F_выт  =  ρ_жgV_т. , F_выт  = P_возд– P_вода   )

3. Рефлексия: изобразить смайлик, отражающий его отношение к проведенному уроку.

4. Вопрос-проблема к следующему уроку:

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. Как же объяс­нить такое явление?

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». Но человек, во­оруженный наукой, не боит­ся капризов природы. Уже в 1902 г. по Мертвому морю ходили небольшие парохо­ды, а на его берегах выси­лись горы белоснежной соли. То, что раньше воз­буждало страх, стало кладо­вой богатств, для человека.