"Сила Архимеда. Выталкивающая сила"
Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: "Сила Архимеда. Выталкивающая сила"
Автор: Ольга Юрьевна Орлова
План-конспект открытого урока на тему«Архимедова сила»Ход урокаОрганизационный моментУчитель: Здравствуйте, ребята, садитесь. Сегодня у нас с вами не просто урок физики, а урок-путешествие. Я предлагаю вам совершить путешествие в прошлое, в III в. до н.э., в Древнюю Грецию, г. Сиракузы. В то время правил царь Гиерон II. Вы спросите, «зачем мы туда отправляемся?», так вот, наш путь лежит к одному ученому, другу царя Гиерона II. (Включен слайд 1)Актуализация знанийА как звали этого ученого, мы узнаем отгадав кроссворд. (Слайд 2) Ребята, у каждого у вас есть список вопросов для кроссворда, а наши гости могут видеть их на экране. (Кроссворд прикреплен на доске на ватмане)Какой учёный вывел закон, который утверждает: «Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа» (Паскаль)Каким прибором измеряют силу (динамометр)Куда направлена выталкивающая сила? (вверх)Наука о природе (физика)Величина, которая вычисляется произведением длины, ширины и высоты (объём)Какая сила действует на опору или подвес? (вес)А ну-ка быстро посмотри,И разреши сомненьяСкажи нам, как узнать внутриУ жидкости… (давление)Проблемная ситуацияУчитель: Скажи, какой великий человек Прославил свой далекий век?Ученик: Архимед.Учитель: Вот мы и узнали имя ученого, друга царя – Архимед. (Слайд 3)Учитель: Ребята, а какой атрибут одежды является символом царской власти?Ученик: Корона!Учитель: Правильно, ребята, это корона. А как связаны Архимед, царь и корона мы сейчас узнаем. (Слайд 4 – отрывок из мультфильма «Коля, Оля и Архимед»)Учитель: Ребята, т.к. Архимед был ученым, то он смог найти ответ на вопрос царя, сделав открытие. Но нам с вами, тех знаний, что мы усвоили на предыдущих уроках, не совсем достаточно, чтобы полно и корректно ответить на поставленные вопросы, таким образом мы сталкиваемся с необходимостью пополнения багажа знаний о действии жидкости и газа на погруженное в них тело. Тема нашего урока «Сила Архимеда» (Слайд 4, записывают в тетрадь), цель нашего урока: познакомиться с формулировкой закона Архимеда, узнать формулу для расчёта силы Архимеда и выяснить область применения на практике. (Слайд 5, записывают в тетрадь). Ребята, предлагаю сформулировать задачи, для достижения цели нашего урока.Примеры задач: 1.Экспериментально определить величины, от которых зависит сила Архимеда;2.Вывести формулу для количественного расчёта силы Архимеда;3.Научиться применять полученные знания при решении простейших задач на определение силы Архимеда.Учитель: Тема урока определена, цели и задачи поставлены, приступим к их выполнению.Проблемное изучение нового материалаУчитель: На прошлом уроке мы изучали действие жидкости и газа на погруженное в них тело (Стих: «Наша Таня громко плачет, Уронила в речку мячик, Тише, Танечка, не плачь. Не утонет в речке мяч». Бросаю мяч в воду). Почему мяч всплыл на поверхность? (Ученики отвечают)Учитель: Подействовала сила, которая вытолкнула мяч из воды. Будем называть её выталкивающей. Опустим в тот же аквариум металлический шарик. Тело утонуло, действует ли выталкивающая сила в этом случае? (ученики отвечают: на оба шарика действует выталкивающая сила, но она разная по числовому значению, поэтому один шарик находится на поверхности воды, а второй наполовину погружён в воду).Учитель: Проведём опыт (учитель демонстрирует опыт):Опыт: К пружине подвешивают тело цилиндрической формы. Растяжение пружины отмечается стрелками на штативе. Она показывает вес тела в воздухе. Приподняв тело, под него подставляем отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки. После чего тело погружают целиком в жидкость. При этом часть жидкости, объём которой равен объёму тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Указатель пружины поднимается вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости. В данном случае на тело, наряду с силой тяжести, действует ещё и сила, выталкивающая его из жидкости. Учитель: Из этого опыта мы видим, что вес тела уменьшается на величину, равную весу вытесненной воды. Эту взаимосвязь заметил и Архимед. Учитель: Теперь сформулируем закон Архимеда (работа с учебником)Откроем учебник на стр.147 и найдём формулировку закона Архимеда.На тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объёме погружённой части тела. (ребята записывают в тетрадь формулировку закона, показана на слайде)Учитель: Силу, выталкивающую погружённое в жидкость тело, Fвыт называют так же архимедовой силой FА. (слайд – Fвыт = FА )Fвыт = FА (ребята записывают в тетрадь)Физкультминутка (Видео Слайд 9)Учитель: А теперь вам предстоит выяснить, от каких величин зависит архимедова сила. (Слайд 10-11)Работа в группах (по 4-5 ученика, уже рассажены по группам)Учитель: Проведём работу в группах. Каждая группа получает задание и отвечает на поставленный вопрос эксперимента. Выберите капитана группы, распределите роли в своих группах. А перед началом выполнения заданий хочу вам напомнить технику безопасности на уроке физики при работе со стеклянными приборами. (Слайд)Задание первой группеОпределите зависимость архимедовой силы от плотности тела.Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела одинакового объема и разной плотности (алюминиевый и латунный цилиндры), нить.1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.2 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р1= _____ Н3 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воде. Р2=_____Н4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр. Р1 - Р2=_____Н2 ученик: Определить вес медного цилиндра в воздухе. Р3=_____Н 3 ученик: Определить вес медного цилиндра в воде. Р4=_____Н4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на медный цилиндр. Р3 - Р4 =______Н 1 ученик: Сделать вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности тела. Вывод: архимедова сила …………………………………от плотности тела.Задание второй группеОпределите зависимость архимедовой силы от формы тела.Оборудование: динамометр, нить, сосуд с водой, кусочек пластилина.1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.2 ученик: Кусочку пластилина придать форму куба и определить вес пластилина в воздухе. Р1=_____ Н3 ученик: Определить вес пластилина воде. Р2 =_____ Н4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на кусочек пластилина. Р1 – Р2 = _____Н2 ученик: Кусочку пластилина придать форму шара и определить вес пластилина в воздухе. Р3= ______Н3 ученик: Определить вес пластилина воде. Р4=_____Н4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на кусочек пластилина. Р3 - Р4=______Н1 ученик: Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от формы тела. Вывод: архимедова сила …………………………………от формы тела.Задание третьей группеОпределите зависимость архимедовой силы от объёма погружённой части.Оборудование: динамометр, нить, сосуд с водой, алюминиевый цилиндр.1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.2 ученик: Определить вес цилиндра в воздухе. Р1=_____ Н3 ученик: Опустить цилиндр в воду на 1/4 объёма и определите вес. Р2 =_____ Н4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на цилиндр. Р1 – Р2 = _____Н3 ученик: Опустить цилиндр в воду на 1/2 объёма и определить вес. Р3 =_____ Н4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на цилиндр. Р1 – Р3=______Н1 ученик: Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от формы тела. Вывод: архимедова сила ………………………………….от объёма погружённой части После получения результатов представители от каждой группы выходят к доске и свои выводы записывают на доске на заранее приготовленной схеме. Планирую, если опыты получаться, чтобы они по очереди вышли и записали, а потом сравнить с записью на слайдеУчитель: Молодцы! А теперь после выяснения, от чего же зависит архимедова сила, мы с вами выведем формулу для расчёта этой силы.Закон Архимеда гласит: Сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость или газ тело, равна весу жидкости в объёме этого тела, т.е. Fвыт = FА = Рж = mжg = ρжVТ gFА = ρж VТg ребята записываю в тетрадь (Слайд 12)производные формулы Применение: 1. Плавание судов; 2. Водолазы; 3. Рыбы и все морские жители; 4. Воздухоплавание; 5. Птицы (Слайд 14)Решение задач:Определить архимедову силу, действующую в морской воде на камень объёмом 1,6 м3 .Дано: Решение:VТ = 1,6 м3 FА = ρж VТ g g = 9,8 Н/кг FА = 9,8 Н/кг 1030 кг/м3 1,6 м3 = 16480 Н ≈ 16,5 кН.ρж = 1030 кг/м3 Ответ: FА = 16,5 кНFА - ?Задача 2: На болт, погруженный в машинное масло, действует выталкивающая сила FА = 18 мН. Определите объем болта. (плотность машинного масла – 900 кг/м3)Дано: Решение:FА = 18 мНρж = 900 кг/м3 VТ = VТ = g = 9,8 Н/кгVТ - ?Тест ______________________________Учитель: А теперь обменяйтесь своими тестами и сделаем взаимопроверку. (Слайд)Домашнее задание § 51 с.146кто любит читать – с.150кто не любит считать – упр.26 (2) кто любит считать – упр.26 (4)кто любит творчество – упр.26 (5)кто любит экспериментировать – упр.26 (6)Рефлексия Учитель: Наше путешествие подходит к завершению. Нам нужно возвращаться обратно, в наш 21 век. Итак, …. (включаю зеркало). Благодаря методу исследования вы совершили научное открытие. Вы по-другому взглянули на те предметы, которые мы часто используем в жизни. В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному, и сегодня мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, каждый из вас, все вместе как класс, и понравилось ли то дело, которым мы с вами сегодня занимались. Оцени работу: (раздаю каждому)Что вы узнали нового на уроке?Для меня это важно и интересно…Где могут пригодиться знания, которые вы получили на уроке? Для меня было не достаточно…Моя оценка атмосферы урока…Итог урока: Итак, С какой силой мы сегодня познакомились на уроке? (Архимедовой)Какова формула для расчёта этой силы? (FА = ρжVТ g)От каких величин она зависит? (плотности жидкости, объёма тела)Выставление оценок