Урок «Плавание тел».
Предмет:
физика
Класс:
7
Базовый
учебник: А.В. Перышкин. Физика – 7 класс.
Тема
урока: Условия плавания тел.
Цель
урока:
Знакомство
с причинами и условиями плавания тел, формирование на их основе умения
описывать и объяснять физические явления, связанные с действием выталкивающей
силы, применять полученные знания к решению практических задач.
Задачи урока:
1.Организовать изучение и первичное
закрепление условий плавания тел.
2.Научиться отличать тела, которые в
данной жидкости будут тонуть, всплывать или плавать.
3.Совершенствовать умения наблюдать,
сравнивать, делать выводы, высказывать свое мнение.
4.Способствовать формированию
познавательного интереса и интереса к предмету, показать значение изучаемого
материала в социализации.
Тип урока: урок открытия
новых знаний
Необходимое
оборудование Компьютер, мультимедийный проектор, экран,
сосуд с водой, 3 яйца из «Кinder Surprise», рычажные весы, кусок пластилина.
Ход урока
I.
Актуализация.
Здравствуйте, садитесь. Какую тему мы
с вами изучаем? Правильно, мы изучаем тему «Архимедова сила». Сегодня наш урок
расширит ваш кругозор, научит применять знания в новой незнакомой ситуации. Попробуйте
быть активными и наблюдательными. Начнём с того, что вспомним, что вы уже
знаете по этой теме.
Фронтальная работа:
·
Как называют силу, которая выталкивает
тела, погруженные в жидкости и газы?
Как вычислить
силу Архимеда? От каких величин она зависит?
·
Опыт №1:
тело находится в воздухе, определим при помощи динамометра его вес. Что
произойдёт с весом этого тела, если отпустить его в воду? Почему? (Рисунок №1
на доске).
·
Задание №1:
сформулируйте вывод: почему на тело, погруженное в жидкость или газ, начинает
действовать выталкивающая сила?
·
Одинаковые тела погружены в разные
жидкости, (рисунок №2 на доске). Какая из этих жидкостей вода, а какая –
керосин? Объясните, как вы рассуждали?
·
Задание №2:
сформулируйте вывод: зависит ли выталкивающая сила от плотности жидкости? Как
зависит?
·
Опыт №2:
имеется кусок пластилина. Что будет, если его бросить в воду? (тонет) А если из
этого куска пластилина вылепить коробочку? (плавает) Почему?
Задание №3: сформулируйте
вывод: зависит ли выталкивающая сила от объема тела? Как зависит?
Задание №4:
сформулируйте общий вывод: где возникает архимедова сила выталкивания, от чего
она зависит, чему равна? (После ответа ученика с доски снимается лист бумаги,
который закрывает формулу FА
= pgv).
Подводим к выводу, что выталкивающая
сила, или сила Архимеда зависит от: плотности жидкости и объема тела (или его
части), погружённой в жидкость. Но мы с вами знаем, что все эти жидкости и тела
находятся на Земле. А это значит, что мы не можем не вспомнить еще об одной
силе. Какая это сила? Сила тяжести.
·
По какой формуле вычисляется сила тяжести
и от чего она зависит? (после ответа снимается еще один лист, под которым
формула Fтяж.
= mg).
Значит на тела, погруженные в воду,
действуют две силы: сила Архимеда и сила тяжести.
II.
Целеполагание.
Сейчас послушаем отрывок из рассказа
Юрия Сотника «Архимед» Вовки Грушина, об одном теле, погруженном в воду.
(Зачитывается отрывок № 1 из рассказа, рисунок подводной лодки на экране
компьютера).
Проблемный вопрос:
как вы думаете, ребята, лодка утонет, или поплывет? Учащиеся высказывают разные
мнения: утонет, всплывёт, поплывёт. Можем ли мы, опираясь на имеющиеся знания
точно определить: будет ли плавать эта подводная лодка? Вы правы, имеющихся
знаний нам не достаточно. Попытаемся получить новые, недостающие знания, чтобы
ответить на этот очень интересный вопрос.
III.
Открытие новых знаний.
Опыт № 3:
три абсолютно одинаковые пластиковые яйца из «Kinder Surprise»
отпускаю в воду. Почему одно яйцо тонет, другое плавает, а третье – всплывает
на поверхность воды? Может быть, вы сможете ответить на вопрос, если яйца
положить на весы? Почему если насыпать песок, то яйцо тонет? (Подводим к
выводу об условиях плавания тел).
И так мы выяснили условия плавания
тел. Это и есть тема нашего урока «Условия плавания тел». Запишем
ее в тетради. Тело, погруженное в жидкость:
I.
Тонет FА
< Fтяж
pт
> pж
II.
Плавает FА
= Fтяж
pт
= pж
III.
Всплывает FА
> Fтяж
pт
< pж
Посмотрим, как это будет выглядеть на
рисунке (на экране компьютера изображаются силы в соответствии с условиями
плавания тел).
Проведем математическое
преобразование второго условия: Fтяж
= mтg
FА
= pжgv
mтg
= pжgv
mт
= pтv
pтgv
= pжgv
pт
= pж
Оказывается условия плавания тел
можно записать и не вычисляя каждый раз силу Архимеда и силу тяжести, а через
плотности жидкости и тела. (записываются рядом с условиями плавания тел).
Задание: сформулируйте
условия плавания тел используя понятие плотности.
IV.
Первичное закрепление.
Проверим, правильно ли вы поняли условия плавания тел.
Самостоятельная
работа учащихся: решение качественных задач
1) Кирпич тонет в воде, а деревянный
брусок тех же размеров всплывает. Значит ли это, что на деревянный брусок
действует большая выталкивающая сила?
2) Имеется 3 тела: пробка, кусок капрона и
стальной цилиндр. Как они будут вести себя в воде? (Воспользуйтесь таблицей
плотности на стр. 50)
3) В воде плавают 3 бруска. Какой из них
из пробки, дерева, льда?
У доски решает задачу ученик с комментариями
и пояснениями
Задача №1 Масса
бревна 130 кг, объем его 0,2 м3 . Будет ли оно плавать в
воде?
m =
130кг Fтяж
= mg
Fтяж
= 130 кг . 10Н/кг = 1300 Н
v = 0,2
м3 FА
= pжgv
FА
= 1000кг/м3. 10Н/кг.0,2м3= 2000Н
pж
= 1000кг/м3 1300<
2000 Fтяж
< FА
(всплывает)
FА
- ?
Fтяж
- ?
Вывод: мы выяснили
условия плавания тел, научились применять их к реальным жизненным ситуациям,
умеем вычислять силу тяжести и выталкивающую силу. А теперь, самое время
вернуться к подводной лодке «Архимед» Вовки Грушина. Напоминаю вам вопрос: утонет
ли подводная лодка, если ее объем 2м3. В ней находился груз массой 100
кг (еда и прочее), сама лодка имела массу около 60
кг, масса изобретателя 40 кг.
Проблемный вопрос урока переводится
в задачу с конкретными условиями.
V
= 2 м3 Fтяж
= 2000 Н
m = 0,2
м3 FА
= 2000 Н
p = 1000 кг/м3
FА
-? Fтяж
- ?
Ответ:
Fтяж
= FА
( тело плавает) Таким образом, подводная лодка из книги Ю. Сотникова будет
плавать.
V.
Рефлексия.
Правы оказались те, кто
считал, что лодка не пойдет под воду. А вот послушайте, что написано в рассказе
(зачитывается отрывок №2 из рассказа).
Мы сегодня не только
познакомились с условиями плавания тел, но и «разоблачили» физическую ошибку в
рассказе. Но, не смотря на ошибку, я советую вам прочитать и этот, и другие
рассказы Ю.Сотника. Они про таких же ребят, как и вы, и написаны с юмором.
На экране несколько
незаконченных предложений. Выберите для себя три любых и закончите их,
подводя итог нашему уроку, и выражая своё отношение к тому материалу, с которым
вы познакомились.
Итог
урока: урок показал не только ваши знания,
но и то, как вы умеете применять их на практике. Что вы умеете мыслить,
доказывать свои суждения с помощью фактов и аргументов, что вы очень
любознательны и активны. Вы справились с заданиями, и у вас все получилось.
V.
Домашнее задание.
1
вариант:
п.50 (пересказ)
|
2 вариант :
Самостоятельно
спланировать и провести домашний эксперимент по наблюдению плавания яйца в
стакане с водой. Оборудование: стакан с пресной водой, стакан с солёной
водой, яйцо.
Сделать
в тетради рисунок и вывод о том, что и как наблюдали.
|
Приложение
№1 (отрывки из рассказа Ю. Сотникова «Подводная лодка
«Архимед».
1 отрывок: У стены почти во
всю ее длину на особых подставках стояла подводная лодка Вовки Грушина. Она
напоминала небольшую байдарку. В носовой части ее возвышалась труба метра в три
вышиной и сантиметра четыре в диаметре. Вся лодка была выкрашена в зеленый
цвет, а на борту красными буквами было написано: «Архимед».
Вовка
объяснил нам ее устройство:
—
Судно погружается на глубину двух метров… Движется с помощью винта. Винт
движется с помощью… ногами (там особые педали есть). Находясь в погруженном
состоянии, судно может прицепиться к подводной части любого парохода (будет
устроено специальное приспособление). Пароход идет, а подводная лодка — за ним.
Так можно из Москвы попасть через Беломорканал в Белое море, а оттуда — хоть в
океан!
2 отрывок: Мы развязали
веревки. «Архимед» очень быстро ушел под воду. Мы оглянуться не успели, как из
воды остался торчать лишь кончик перископа.
Было
совсем тихо. Мы сидели на своих «броненосцах» и смотрели, как маленькие пузырьки
появляются в том месте, где погрузился «Архимед». Где-то очень глубоко, как нам
казалось, дрожало светлое пятнышко: это был свет из иллюминаторов. Прошло минут
пять. Андрей припал губами к концу перископа:
—
Вовка, ну как?
Нас
мороз пробрал по коже, когда мы услышали Вовкин голос из трубы — такой он был
замогильный.
—
Я достиг предельной глубины.
—
Жив, значит! — вздохнула Галка.
Снова
поползли длинные минуты, и снова вопрос:
—
Вовк! Жив?
И
замогильный ответ:
—
Выкачиваю воду из резервуара. Подождали еще.
Начало
светать.
—
Уж два часа… — проговорил Андрюшка. Галина перебила его:
—
Смотрите на перископ! Он сейчас полезет вверх!
Но
перископ не лез вверх. Я наклонился к нему:
—
Вова, ну как?
Молчание.
—
Вова-а! Слышишь! Как?
—
Я уже все выкачал.
—
Ну, и что же?
—
Она не подымается.
—
Почему?
—
Не знаю.
Мы
взволнованно переглянулись. Потом все трое потянулись к трубе.
—
Как же теперь, Вовка?
—
Не знаю.
—
Вот говорила, говорила! — захныкала Галка. — Надо было его за веревку
привязать. А теперь… Как вот теперь?
И
вдруг Вовка озабоченным тоном сказал из трубы:
—
На меня чего-то капает.
—
Откуда капает?
—
Из люка капает.
Мы
вскочили, ошалело оглядываясь. Что делать? Я крикнул было: «Перископ!» — и
схватился руками за трубу, но оттуда раздался испуганный Вовкин голос:
—
Не смейте за перископ! Оторвется.
—
Говорила, говорила! — хныкала Галка.
Вовка
посоветовал:
—
Подденьте меня веревкой.
Мы
взяли оба наших причала, связали их, привязали к середине камень, опустили его
на дно и за оба конца стали водить веревку вдоль бортов лодок. Но «Архимед»
слишком глубоко врылся в ил, и его нельзя было поддеть.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.