Условия плавания тел

Урок изучения нового материала, построен на экспериментальном исследовании учащимися. Способствует лучшему восприятию материала, через развитие умений делать выводы прводимых экспериментов, анализировать и оценивать свою работу. Воспитывает интерес к предмету, а также к помогает улучшить взаимоотношения в классе.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Условия плавания тел »

Зябчук Виктория Валерьевна

учитель математики и физики,

КГУ «Общеобразовательная

средняя школа № 3 имени Ю.А.Гагарина»

отдела образования Шемонаихинского района»

Разработка урока по физике (7 класс)

Тема: «Условия плавания тел»

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

Задачи урока:

Образовательная: закрепление у учащихся знаний, навыков и проведение опытов, умение вести исследование – «плавание тел».

Развивающая: научить учащихся развивать практические умения и объяснять окружающие явления.

Воспитательная: воспитывать сознательное отношение к учебе и заинтересованность в изучении физики.

Тип урока: урок- исследование

Ход урока

Организационный момент.

Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоциональный настрой.

Стихотворение Агнии Барто «Мячик»

Наша Таня громко плачет:

Уронила в речку мячик.

- Тише, Танечка, не плачь:

Не утонет в речке мяч.

Вопрос классу: почему не тонет мяч?

Сегодня у нас не просто урок, а урок – исследование. Предлагаю вам из моего «чудо-мешочка» достать себе мячик, который определит, в какой группе вы будете работать.

Целеполагание и мотивация.

Давайте познакомимся с опытом, которому около трехсот лет. Его приписывают французскому ученому Рене Декарту (по-латыни его фамилия - Картезий). Опыт был так популярен, что на его основе создали игрушку, которую и назвали "Картезианский водолаз". Прибор представлял из себя стеклянный цилиндр, наполненный водой, в которой вертикально плавала фигурка человечка. Фигурка находилась в верхней части сосуда. Когда нажимали на резиновую пленку, закрывавшую верх цилиндра, фигурка медленно опускалась вниз, на дно. Когда переставали нажимать, фигурка поднималась вверх.

Мы с вами проделаем этот опыт попроще. Роль водолаза будет выполнять капельница-пипетка, а сосудом послужит обыкновенная бутылка.

Наполните бутылку водой, оставив два-три миллиметра до края горлышка.

Возьмите пипетку, наберите в нее немного воды и опустите в горлышко бутылки. Она должна своим верхним резиновым концом быть на уровне или чуть выше уровня воды в бутылке. При этом нужно добиться, чтобы от легкого толчка пальцем пипетка погружалась, а потом сама снова всплывала.

Теперь, закрутив бутылку пробкой, нажмите на боковые стенки бутылки. Пипетка пойдет на дно бутылки. Ослабьте давление пальцев или ладони - она снова всплывет. Можно, регулируя силу нажатия на бутылку, заставить пипетку «зависнуть» на одном уровне.

Наполните стеклянную бутылку водой, оставив два-три миллиметра до края горлышка Различие только в том, что для изменения давления внутри бутылки, мы давим не на боковые стенки бутылки (стеклянную бутылку мы так просто не сожмем), а на верхний слой воздуха, который находится над водой. Для этого горлышко бутылки затяните плотной и прочной пленкой (от надувного шарика, например).

При нажатии на резиновую пленку, пипетка пойдет на дно бутылки. Ослабьте давление пальца – она снова всплывет. В данном варианте опыта мы немного сжали воздух в горлышке бутылки, и это давление передалось воде.

Объяснение:

Дело в том, что мы, сжимая бутылку, передаем это давление воде. Давление в жидкостях передается во все стороны одинаково (т.е. не только в направлении сжатия, но и вверх тоже). Поэтому вода снаружи вдавилась в пипетку - пипетка стала тяжелее и утонула. При прекращении давления сжатый воздух внутри пипетки удалил лишнюю воду, наш «водолаз» стал легче и всплыл.

Когда пипетка находится на дне бутылки, легко проследить, как от усиления нажима на бутылку вода входит в пипетку, а при ослаблении нажима выходит из нее.

Фронтальная беседа:

Какая сила возникает при погружении тела в жидкость? - Архимедова сила.

Куда направлена эта сила? - Она направлена вертикально вверх.

От чего зависит архимедова сила? - Архимедова сила зависит от объёма тела и

от плотности жидкости.

Итак, мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила. А ещё, какая сила действует на любое тело, погруженное в жидкость?

- Сила тяжести.

Ребята как вы думаете, что мы будем исследовать путем эксперимента сегодня на уроке. Мы видим, что плавает тело или тонет в жидкости, зависит от определенных условий. Кто уже догадывается, о теме нашего урока?

Запишите тему урока: Условия плавания тел.

Изучение нового материала

Сегодняшний материал урока мы будем исследовать небольшими порциями и дифференцированно, у каждой группе на столах лежат карточки с заданиями, формы для заполнения и оборудование для выполнения заданий(6 вариантов). Чтобы выполнить свою работу хорошо: внимательно прочтите задания карточки и постарайтесь не отвлекаться.

Послед-сть групп

Задание

Предполагаемое решение заданий

Группа 1

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

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

3. Результаты оформите в виде таблицы.

Вы, выяснили, какие тела плавают в жидкости , а какие -тонут.

Назовите те тела, которые тонут.

Назовите тела, которые плавают.

Сравните плотности тел (которые тонут и которые плавают) с плотностью воды.

Выводы:

Если плотность вещества, из которого изготовлено тело больше плотности жидкости, то тело тонет.

Если плотность вещества меньше плотности жидкости, то тело плавает.

Группа 2

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

2. Выясните, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности.

Ребята рассматривали, как ведут себя тела, изготовленные из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что они заметили? Глубина погружений тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду.

Что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды, масла? В масле брусок погружался глубже, чем в воде.

Вывод: Таким образом, глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости и самого тела.

Группа 4

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

Объясните результаты опыта.

Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например картофелину.

Что вы наблюдаете? Чтобы заставить картофелину плавать, мы насыпали в воду больше соли.

В чем же дело? Что же произошло? У соленой воды увеличилась плотность, и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла, и архимедова сила стала больше.

Группа 5

Добейтесь, чтобы кусок пластилина плавал в воде.

Добейтесь, чтобы кусок фольги плавал в воде.

Поясните результаты опыта.

А у ребят, выполнявших задание с пластилином, соли не было. Каким образом вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал в воде?

Мы сделали из пластилина лодочку. Она имеет больший объем и поэтому плавает. Можно сделать из пластилина коробочку, она тоже плавает. У нее тоже больше объем, чем у куска пластилина.

Вывод: Итак, чтобы заставить плавать обычно тонущие тела, можно изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила, действующая на тело.

Группа 6

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

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

Снова вернёмся к таблице плотности веществ. Объясним, почему на воде образуется масляная плёнка.

жидкости, как и твёрдые тела, подчиняются условиям плавания тел.

Группа 3

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

Сделайте выводы на основании результатов опытов.

Мы погружали в воду две пробирки с песком – одна легче, другая тяжелее, - и обе они плавали в воде. Мы определили, что архимедова сила в том и другом случае примерно равна силе тяжести.

А если тело тонет в жидкости?

Тогда сила тяжести больше архимедовой силы.

А если тело всплывает?

архимедова сила больше силы тяжести.

После выполнения эксперимента обсуждаются результаты работы, подводятся итоги. Пока учащиеся выполняют задания, наблюдаю за их работой, оказываю необходимую помощь.

Заканчиваем работу, приборы отодвиньте на край стола. Переходим к обсуждению результатов. Послушаем результаты выполнения задания группами…

Итак, условия тел можно сформулировать двумя способами: сравнивая архимедову силу и силу тяжести или сравнивая плотности жидкости и находящегося в ней вещества.

Ребята, кто желает выйти к доске и заполнить таблицу

Ученики заполняют таблицу:

Условия плавания тел
Поведение тела	Соотношения между силами			Соотношения между плотностями
Тела тонут	Сила тяжести больше архимедовой силы	F_тяж F_A	Плотность тела больше плотности жидкости		_т_{ела жидк}
Тела всплывают на поверхность жид-ти	Сила тяжести меньше архимедовой силы	F_тяж F_A	Плотность тела меньше плотности жидкости		_т_ела=_жидк
Тела плавают внутри жидкости	Сила тяжести равна архимедовой силе	F_тяж = F_A	Плотность тела равна плотности жидкости		_т_{ела жидк}

Первичное закрепление изученного материала.

Экспериментальное задание: «ТРИ ШАРИКА»

Продемонстрируйте условия плавания тел, с помощью имеющего материала у вас на столах. Оборудование: три шарика одинаковой величины: один стальной, другой слепи из стеарина от свечки, третий вырежи из пробки или пенопласта, небольшая баночка, вода, растительное масло.
Подсказка:

В баночку налейте воды( до половины), долей баночку растительным маслом. Масло легче воды и расположится сверху. Поверхность раздела будет хорошо видна. И на этой поверхности окажется шарик из парафина. Нижняя часть его будет в воде, верхняя — в масле. Почему же парафиновый шарик не всплывет на самый верх? Потому, что парафин хотя и легче воды, но тяжелее масла. А вот пробковый шарик и в масле плавает. Так что теперь три шарика займут три разных «этажа».

Решите задачу: Будет ли плавать на поверхности воды или потонет тело массой 100кг и объемом 0,2 м³?

Дано: Решение

m = 100 кг _тела= = = 500 кг/м³ _воды= 1000 кг/м³

V = 0,2 м³

Плавает? Тонет? _{тела воды}, значит тело будет плавать на поверхности воды

Ответ: плавает

Рефлексия метод «Скажи мне три вещи…..»

Как оцениваешь свою работу в группе….?

Что понравилось на уроке……?

С каким настроением ты уходишь с урока…..?

Домашнее задание ∫∫ 45, Упр. 26 (3)

*подготовить рефераты: «Водный транспорт»; «Воздухоплавание»

Приложение

Задание Группа № 1

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

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

3. Результаты оформите в виде таблицы.

Оборудование: сосуд с водой и набор тел: кусочки стали, фарфора, кусочки свинца, алюминия, органического стекла, пенопласта, пробки, парафина, сосны.

Вещество	Плотность вещества	жидкость	Плотность жидкости	Тонет или нет
Сталь	ρ = 7800 кг/	вода	ρ = 1000 кг/
Фарфор	ρ = 2200 кг/	вода	ρ = 1000 кг/
Свинец	ρ = 11350 кг/	вода	ρ = 1000 кг/
Сосна	ρ = 520 кг/	вода	ρ = 1000 кг/
Алюминий	ρ = 2700 кг/	вода	ρ = 1000 кг/
Стекло	ρ = 2400 кг/	вода	ρ = 1000 кг/
Пенопласт	ρ = кг/	вода	ρ = 1000 кг/
Пробка	ρ = 240 кг/	вода	ρ = 1000 кг/
Парафин	ρ = 870 кг/	вода	ρ = 1000 кг/

Задание Группа № 2

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

2. Выясните, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности.

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

Жидкость	Плотность жидкости	Вещество	Плотность вещества	Глубина погружения
Вода	ρ = 1000 кг/	Деревянный кубик	ρ = 520 кг/
Вода	ρ = 1000 кг/	Пенопластовый кубик	ρ = 200 кг/
Масло	ρ = 926 кг/	Деревянный кубик	ρ = 520 кг/
Масло	ρ = 926 кг/	Пенопластовый кубик	ρ = 200 кг/

Задание Группа № 3

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

2. Сделайте выводы на основании результатов опытов.

Оборудование: мензурка, динамометр, две пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).

Тело	Сила Архимеда	Сила тяжести	Глубина погружения
Пробирка 1
Пробирка 2

жидкость

Плотность жидкости

Плотность картофелины

Глубина погружения картофелины

Чистая вода

ρ = 1000 кг/

ρ = 1100 кг/

Соленая вода

ρ 1000 кг/

ρ = 1100 кг/

Соленая вода

ρ 1000 кг/

ρ = 1100 кг/

Задание Группа № 4

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

2. Объясните результаты опыта.

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

Задание Группа № 5

1. Добейтесь, чтобы кусок пластилина плавал в воде.

2. Добейтесь, чтобы кусок фольги плавал в воде.

3. Поясните результаты опыта.

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

Жидкость	Плотность жидкости	Вещество	Плотность вещества	Объем тела	Тонет или плавает
Вода чистая	ρ=1000 г/	пластилин
Вода соленая
Вода соленая		фольга