КОНСПЕКТ УРОКА по физике по теме " Плавание судов"

МКОУ «Лопатинская основная общеобразовательная школа»

Лямбирского муниципального района

Республики Мордовия

Урок по физике в 7 классе   с применением технологии деятельностного подхода по теме: Плавание судов»

                            Автор: Кирдяшова Любовь Ивановна

Должность: учитель физики и математики

2014 г.

Урок по физике в 7 классе   с применением технологии деятельностного подхода.

Тема урока: « Плавание судов»

Урок  «открытия» нового знания

Деятельностная цель: формирование способности учащихся к новому способу действия.

Образовательная цель: изучение физических основ плавания судов, практического применения архимедовой силы.

Задачи урока:

Образовательная: познакомить  учащихся с методами исследования явления;

сформировать у учащихся знания о плавании судов и величинах, характеризующих явление плавания судов: осадка, ватерлиния, водоизмещение судна, грузоподъёмность, вес судна;

сформировать  у учащихся умения выполнять опыты с использованием измерительных приборов;

показать связь изучаемого материала с реальной жизнью.

Развивающая: развивать  навыки самостоятельного приобретения новых знаний;

 развивать навыки обрабатывать и представлять информацию в разных формах (словесно, рисунков и структурных схем);

 развивать умения сравнивать, анализировать и обобщать факты;

 развивать умения представлять и аргументировать групповое решение;

Воспитательная: воспитывать умение слушать и быть услышанным;

воспитывать  самостоятельность, ответственность, добросовестное    отношение к учебному труду;

воспитывать чувство патриотизма, гордости за историческое наследие своей страны.

Оборудование:  компьютер, проектор, экран, кусочки пластилина, сосуды с водой, резиновый шланг, насос, деревянная лодочка-судно, глубокий сосуд озеро, баночка с гравием-грузом, динамометр, весы учебные, линейка, скорлупки от грецких орехов.                                                          

Ход урока.

Нужна подлинная дерзость, чтобы из стали,

 дерева и стекла создать эти

 многоярусные головокружительные корабли.

К. Паустовский.

1. Организационный момент.

О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух!

И опыт, сын ошибок трудных

И гений, парадоксов друг.

(А. С. Пушкин)

Удивительно точно подметил поэт характер научной деятельности. Ребята, сегодня на уроке, мы попытаемся совершить небольшие, но самостоятельные открытия.

Я знаю: каждый в классе гений,

Но без труда талант не впрок

Из ваших знаний и умений

Мы вместе сочиним урок.

2.  Мотивация к учебной деятельности

Учитель: Ребята, благодаря урокам географии вы знаете, что 4/5 площади земного шара занимают водные просторы. Человеку издавна пришлось решать проблему переправы на другой берег реки, озера, моря, а потом уже и океана. С развитием человеческих потребностей развивались и совершенствовались речные и морские суда.

Посмотрите на экран. Что можно сказать о телах, которые здесь изображены?

Попробуйте сформулировать тему сегодняшнего урока.

Учащиеся: Плавание судов.

3.. Актуализация знаний и фиксация индивидуального затруднения в пробном действии

Цель: актуализация и повторение теоретического материала.

Учитель: С чего обычно начинается урок, на котором вы узнаёте что-то новое?

Дети: С повторения.

Учитель: «Я слышал, пишет Я.И.Перельман, - как женщина, лечившаяся в Старой Руссе, с возмущением жаловалась, что вода «положительно выталкивала ее из ванны». Объясните удивление женщины.

Ученики: В воде на женщину действует Архимедова сила, которая выталкивает ее из воды

Учитель: Ребята, а когда вы находитесь в ванной вас тоже так сильно,  выталкивает вода?

Ученики: Нет

Учитель: Чем объяснить разницу в действиях выталкивающей силы?

Ученики: Выталкивающая сила со стороны минеральной воды(соленой) больше, чем пресной(обычной).

Учитель: Как вы думаете, как будет вести себя металлический утюг в соленой и пресной воде?

Ученики: В обеих случаях утюг будет тонуть.

Учитель: Как это объяснить?

Ученики: По условию плавания тел: сила тяжести действующая на утюг будет больше чем сила Архимеда.

Учитель: Давайте рассмотрим корабль, он тоже состоит из металла. Так почему же корабль не тонет в воде?

Ученики: Значит сила тяжести действующая на корабль, равна силе Архимеда.

Учитель: Давайте попробуем проанализировать это условие, как можно определить силу тяжести, действующую на корабль? Как определить силу Архимеда , действующую на корабль?

Ученики: F_T=m_тq  притом m=ρ_тV_т          F_A= ρ_жqV_т

Учитель: Приравняв правые части выражения, какой вывод можно сделать?

Ученики: ρ_т V_тq= ρ_жqV_т, сократим q и V_т получим, ρ_т= ρ_ж.

4. Создание проблемной ситуации. Постановка учебных целей.

 Учитель: Неужели плотность корабля так мала, ведь плотность железа равна 7800 кг/м³ в сравнении с плотностью воды 1000 кг/м³, чего мы еще не учли, что еще надо изучить, чтобы объяснить почему  утюг тонет, а корабль- нет?

Ученики: Нужно изучить условия плавания судов.

Учитель: Молодцы, вы сформулировали цель нашего урока.

5. Построение проекта выхода из проблемной ситуации

Учитель: Хочу предложить вам одну экспериментальную загадку. На столе  находится несколько кусков пластилина. Если  опустить пластилин  в воду (демонстрация) то он тонет в воде. Как можно заставить пластилин плавать на поверхности жидкости. Предложите свои версии и продемонстрируйте.

Ученики: Изготавливают подобие лодки,  коробки, плота. Демонстрируют плавание своих изделий на воде.                                                                                                                            Учитель: Давайте опустим один из макетов корабля в воду, он плавает по воде. Как вы это объясните?

Ученики: Масса и плотность не меняются, а объём вытесненной жидкости стал больше, т. к. мы изменили форму тела, соответственно архимедова сила увеличилась.

Учитель: Теперь вытащим его из воды и замерим глубину погружения.                                                             Ученики: 2 см.

Учитель: Глубина, на которую корабль погружается в воду, называется осадкой.

Что происходит с осадкой корабля, если ее загрузить? Демонстрация

Ученики: Корабль оседает, значит осадка увеличивается.

Учитель: Ребята, можно ли бесконечно загружать корабль?

Ученики: Наверное, нет.

Учитель: Вы правы. Посмотрите на экран. Вы видите на фотографиях больших кораблей красную линию. Эта линия называется ватерлинией. (в переводе с голландского «ватер»-вода)

Вес вытесняемой судном воды при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести судна с грузом, называется водоизмещением

http://files.school-collection.edu.ru/   Слайд-шоу «Плавание судов»

Учитель: Если вы внимательно просмотрели слайд-шоу, то должны были обратить еще на одну особенность, которая позволит вам ответить на вопрос о том, почему утюг тонет, а корабль нет.

Ученики:  В корабле есть пустоты, заполненные воздухом, поэтому большой корабль плавает, а утюг тонет. 

Учитель: Молодцы, любое судно в нижней части имеет трюм-пространство, заполненное воздухом. Он и держит корабль на плаву.

Учитель: В нижней части полиэтиленовой бутылки, которая играет роль лодки,  я делаю отверстие, через которое она заполняется водой и тонет. Помогите мне поднять затонувшую лодку.                                                                                                                                                               Ученики: Попробовать через пробку бутылку присоединить к насосу резиновым шлангом и накачать в бутылку воздух. Демонстрация.                                                                           Учитель: Действительно, нагнетаемым в бутылку воздухом вода вытесняется, и бутылка всплывает.

Итак, мы с вами выяснили  условия плавания судов.

6. Физкультминутка.

Есть комплекс упражнений, чтобы приучить себя не бояться воды. Предлагаю разучить одно из них. Люди тонут потому, что боятся полностью погрузиться в воду. Они стремятся выскочить из воды, а ведь при этом архимедова сила уменьшается. Чтобы плавание не закончилось трагично, наберите воздуха и присядьте на дно (сгруппировавшись). Вскоре вы всплывете, и будете держаться на поверхности, как поплавок. Итак, встаньте, на мгновение закройте глаза и представьте, что вы стоите в водоёме там, где вода вам по грудь и повторите упражнение.

7. Решение экспериментальных задач.

Цель: формирование умения находить осадку, вес судна, водоизмещение судна, грузоподъёмность опытным путем; формирование умения рационально планировать деятельность.                                                                                                                                          Приборы и материалы: деревянная лодочка-судно, глубокий сосуд озеро, вода, баночка с гравием-грузом, динамометр, весы учебные, линейка.                                                            Указания к работе.                                                                                                                       Измерить наибольшую осадку линейкой; измерить вес судна динамометром; вычислить водоизмещение, рассчитать грузоподъемность.

Учитель: Как вы рассчитали грузоподъемность? И какой вывод можно сделать?

Ученики: Из  веса судна с грузом, вычтем вес самого судна. Превышать грузоподъемность нельзя, т.к. судно может утонуть.

8. Историческая справка

Учитель: Несколько слов о развитии судостроения.  Первый речной пароход "Клермонт" построен в США в 1807 г. по проекту Роберта Фултона, а первый морской появился в России в 1815 г. Судовой паровой котел с высокой трубой топили дровами. В 1903 г. на Волге построили первое в мире дизельное судно — танкер "Вандал". В XX в. на военных кораблях появились двигатели, работавшие от пара, созданного при участии ядерного реактора. Первое гражданское судно такого типа — атомный ледокол ''Ленин" — начало работать в Арктике с 1959 г. Ныне судно — это сложное инженерное сооружение, способное передвигаться по воде (обычные суда), под водой (подводные суда) и над водой (суда на подводных крыльях и на воздушной подушке).

9. Экологическая проблема.

Учитель: Неоднократно мы из программ новостей узнаем о крушении танкеров-судов перевозящих нефть. Плотность нефти меньше плотности воды.  Что это значит?

Ответы детей                                                                                                                          Учитель: Правильно, нефть разливается тонким слоем по поверхности. Это приводит к гибели обитателей водоемов и берега.

10.  Включение в систему знаний и повторение

Жизненная ситуация.

Учитель: Ребята, помогите предотвратить конфликт между бизнесменом и капитаном судна.

Капитан: Начинающий российский бизнесмен закупил в городе Мумбаи (Бомбей) партию товаров для перепродажи в России.

Бизнесмен: Наиболее дешевым маршрутом доставки груза оказался морской. Для перевозки груза я, зафрахтовал судно, но отношения с капитаном сразу не заладились.

Капитан: Узнав маршрут путешествия, я отказался погрузить на корабль весь груз.

Бизнесмен: Часть товара пришлось отправить самолётом, что довольно накладно (дорого). А я еще с уроков физики 7 класса знаю, что судно можно загружать по ватерлинию. После погрузки оставшегося товара ватерлиния корабля была выше поверхности моря. Но и во время путешествия происходили странные вещи. Уже на следующей остановке в городе Адене мне показалось, что осадка корабля уменьшилась. А в городе Порт-Судан это превратилось в уверенность — по дороге капитан явно приторговывал моим товаром. Расстояние между ватерлинией и поверхностью воды увеличивалось, а значит и груза становилось меньше. Решив, что меня обманывают, стал следить за ватерлинией и капитаном корабля.

Капитан: На промежуточных остановках в городах Александрии, Стамбуле, и Севастополе расстояние между ватерлинией и поверхностью воды неуклонно сокращалось. А в Ростове на Дону, родном городе бизнесмена, ватерлиния коснулась поверхности воды.

Бизнесмен: Это привело меня к полному замешательству.

Учитель: Вы услышали историю путешествия бизнесмена, попробуйте разобраться и объяснить ему:

1.Почему капитан судна отказался брать на борт весь груз?
2.Продавал ли капитан товар по пути следования судна?
3.Почему так странно изменялась осадка корабля во время путешествия?

И перед тем как ответить нашему бизнесмену на поставленные им вопросы, выполните задание.

 Вам даны скорлупки от грецких орехов, пластилин и сосуды с солёной и пресной водой. Придумайте как, используя эти тела проверить, правоту капитана о том, что нагружать корабль в море до ватерлинии опасно, зная, что он будет затем плыть в пресной воде.

Учащиеся проводят эксперимент в результате, которого выясняют, что скорлупка грецкого ореха, нагруженная пластилином плавает в соленой воде и тонет в пресной.

Итог: (Учащиеся отвечают на вопросы):

1. Почему капитан судна отказался брать на борт весь груз? Это было бы опасно для путешествия: корабль мог утонуть.

2. Продавал ли капитан товар по пути следования судна? Капитан не продавал груз, просто корабль по пути следования попадал в моря с разной соленостью, а значит и плотностью.

3. Почему так странно изменялась осадка корабля во время путешествия? Так как менялась плотность воды, то изменялась и выталкивающая сила. Это было причиной странного изменения осадки корабля.

Учитель: Ребята, я думаю, что после ваших ответов на эти вопросы капитан и бизнесмен должны пожать  друг другу руки,  бизнесмен извиниться перед капитаном и пожалеть о том, что в свое время плохо учил в школе географию и физику.

11.Рефлексия

Продолжи предложение:

1.      Своей работой на уроке я…… (доволен / не доволен);

2.      Урок для меня показался …….. (коротким / длинным);

3.      За урок я ……………(не устал / устал);

4.      Мое настроение стало…………. (лучше /  хуже);

5.      Материал урока мне был …………(понятен / не понятен),……. (полезен / бесполезен),…… (интересен / скучен), ……(легким / трудным);

На этапе рефлексии ученикам выдавались небольшие распечатки с изображением сосуда, наполненного водой, на этих сосудах каждому нужно было нарисовать шарик на той глубине, на которую ученик погрузился в урок.

12. Домашнее задание: составить кроссворд по теме: «Плавание тел».(8 слов)

§ 51,  упр. 26 (1, 2)