Действие жидкости на погруженное тело. 7 класс

Разработка урока в 7 классе

Тема: Действие жидкости на погруженное тело

Форма: Урок-исследование 

Цели урока:

-  обучающая: Изучить действие жидкости на погруженное тело, экспериментально исследовать зависимость выталкивающей силы от других физиче­ских величин.

-  -развивающая: развитие умения применять полученные знания на практике (в нестандартной ситуации); развитие памяти учащихся; развитие устной физической речи.

-воспитательная: привитие интереса к предмету, воспитание стремления к преодолению трудностей; воспитание самостоятельности и навыков коллективной работы.

-оздоровительная: способствовать сохранению здоровья учащихся.

Оборудование: На каждом столе приготовлены: два штатива с динамометрами; два стакана с пресной водой и один с соленой; тела одного объема, но разные по массе; тела одинаковой массы, но разного объема. Медиапроектор, компьютер, экран, мультимедийная презентация, выполненная при помощи Microsoft Office PowerPoint.

Ход урока

I. Вступительное слово.

- Уважаемые исследователи! Нет, я не оговорилась. Сегодня вы физики-экспериментаторы, исследователи действия жидкости на погруженное тело. Именно этой проблеме посвящена наша научная работа. Процесс научного творчества состоит из звеньев:

Исходные факты

Гипотеза

Эксперимент

 

Исходные факты

Все это звенья процесса научного познания, и мы сегодня вместе в таком процессе поучаствуем.

Не секрет, что предмет нашего исследования для науки не нов, он уже подвергался изучению, а исследователем действия жидкости на погруженное тело был древнегреческий математик и физик Архимед, живший в 287 г. до нашей эры. Нам предстоит сегодня «переоткрыть» его закон. Итак, в путь! «Сперва собирать факты и только после этого связывать их мыслью»,- советовал нам Аристотель. Прислушаемся к его совету.

На интерактивной доске обозначения физических величин и их названия, учащимся предлагают найти соответствия. Передвинуть название к символу или провести стрелочку.

II. Работа с учащимися по теме.

1. Демонстрация.

Демонстрируется опыт по опусканию мячика в воду (надавливаю рукою на мячик, а он выскакивает из воды). В беседе с учащимися выясняется существование выталкивающей силы. Начинается серьезное научное исследование, но сначала ребята самостоятельно ставят перед собой цель: в ходе исследования узнать, от каких факторов (физических величин) зависит выталкивающая сила. (Цель записывается в тетрадь)

2. Выдвижение гипотез.

Учащиеся предполагают, что выталкивающая сила зависит:

·        от объема погруженного тела;

·        его веса (или массы);

·        плотности жидкости;

·        глубины погружения тела;

·        формы тела.

Каждая из гипотез нуждается в экспериментальной проверке.

(Все гипотезы записываются в тетрадь)

3. Экспериментальная работа.

Наш великий соотечественник М. В. Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением». Поэтому подвергнем экспериментальной проверке все наши гипотезы:

1) Проверка зависимости F выт от V тела .

Учащиеся подвешивают к динамометрам два тела равной массы, но разного объема, затем погружают тела в воду. Наблюдают и делают вывод о зависимости F выт от объема тела, причем эта зависимость - прямая пропорциональность. Делают соответствующие записи в тетради.

2) Проверка зависимости F выт от веса (или массы) тела.

Учащиеся подвешивают к динамометрам два тела одного объема, но разной массы, затем погружают тела в воду. Наблюдают: выталкивающая сила от массы тела (или его веса) не зависит. Результаты отражают в тетради.

3) Проверка зависимости F выт от глубины погружения тела в жидкость.

Учащиеся подвешивают к динамометрам два одинаковых тела, погружают тела в воду на разную глубину. Наблюдают и делают вывод о независимости выталкивающей силы от глубины погружения в жидкость. Делают соответствующие записи в тетради.

4) Проверка зависимости F выт от формы

тела.

Учащиеся подвешивают к динамометрам два тела одинакового объема, но разной формы и погружают тела в воду. Формулируют вывод о независимости силы выталкивания от формы тела, делают записи в тетради.

5) Проверка зависимости F выт от плотности жидкости.

Учащиеся подвешивают к динамометрам два одинаковых тела, погружают одно тело в чистую воду, а второе - в насыщенный раствор поваренной соли. Наблюдают, что в растворе соли тело выталкивается сильнее. Делают вывод о зависимости силы выталкивания от плотности жидкости. Характер зависимости - прямая пропорциональность.

После экспериментальной проверки всех гипотез учащиеся формулируют вывод о зависимости силы выталкивания от плотности жидкости и объема тела.

Физкультминутка

4. Закрепление.

- Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок, к подлинно научной теории и «переоткрыли» уже известный и открытый закон Архимеда. Все цели нашего исследования достигнуты. В организации исследования мы использовали все этапы научного творчества, вы показали себя хорошими, наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

Согласно легенде, Гиерон, тиран Сиракуз, поручил Архимеду выяснить, сделана ли его корона целиком из золота или же в нее подмешаны более дешёвые металлы. Эта задача занимала Архимеда довольно долго, пока не помог случай. Однажды, принимая ванну, Архимед заметил, что чем больше он погружается в воду, тем больше воды выливается из ванны. Он понял, что это явление даст ему ключ к разгадке задачи, в восторге выскочил он из ванны, восклицая: «Эврика!».

Чтобы раскрыть мошенничество с короной, Архимед применил следующий метод: он опустил в сосуд, наполненный водой, золотой слиток того же веса, что и корона, а потом собрал и взвесил вылившуюся воду. Затем Архимед повторил такой же опыт со слитком серебра того же веса и нашел, что воды вылилось больше (потому что при одинаковом весе объем серебра превышает объем золота). Повторив опыт с короной вместо слитков, Архимед получил результат, лежащий где-то посередине между результатами двух предыдущих опытов, откуда и заключил, что корона сделана не из чистого золота.

 Большое спасибо, уважаемые коллеги, за совместную работу. Очень на­деюсь, что это не последнее наше научное исследование, мы еще не раз про кричим подобно Архимеду: «Эврика!»

Рефлексия

1. Что было наиболее интересным?

2. Что нового вы узнали?

А теперь ответим на веселые вопросы Григория Остера из его книги «Физика»:

1) Генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею?

2) Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000 кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли быть правдой эти россказни?

3) Почему в недосоленном супе ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?

4) Где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке?

Домашнее задание. § 48, упр. 19 (2); Сообщение: «Сила Архимеда»