Презентация по физике на тему: "Условия плавания тел" (7 класс)

Опыт №1

Материал: железная (Fe), алюминиевая (Al) и деревянная палочки, миска с чистой водой, учебник физики 7 класса.

Задание:

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

2) Найти в таблице плотности (учебник стр. 50-51) соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды. Результаты оформить в виде таблицы:

Жидкость		Предмет		Наблюдение
Наименование	Плотность (кг/м3)	Материал	Плотность (кг/м3)
Вода (H2O)		Железо (Fe)
Вода (H2O)		Алюминий (Al)
Вода (H2O)		Дерево (сосна)
Вода (H2O)		Пробка
Вода (H2O)		Парафин (свечка), нет предмета

3) Сравните глубину погружения дерева и парафина в воду

Описание наблюдения и вывод:

Опыт №2.

Материалы: чистая вода, подсолнечное масло, прозрачный стакан.

Задание: Почему масло не тонет?

1) Налейте пол стакана воды.

2) Аккуратно по стеночке стакана налейте подсолнечное масло.

3) Сравните плотность воды и подсолнечного масла (учебник стр. 50-51)

4) Опишите ваши наблюдения и сделайте вывод (жидкость с какой плотностью оказалась наверху?)

Опыт №3

Задание: Выяснить, какой груз может удержать плот (кусок пенопласта) на воде.

Материалы: ёмкость с водой, пенопласт, гирьки.

1) Пенопласт опустить на поверхности воды.

2) Аккуратно укладывайте гирьки на плот, пока он не потонет.

3) Запишите, какой вес не смог выдержать плот.

4) Опишите ваши наблюдения и сделайте вывод (какая сила увеличивалась с увеличением массы)

Опыт №4.

Материал: Две ёмкости с чистой водой, соль, картофель, ложка.

Задание: Заставить картофель плавать в воде.

Выполните следующие действия:

1) Опустите картофель в ёмкость с водой.

2) Во вторую ёмкость с водой добавьте много соли и размешайте.

3) Опустите картофель в солёную воду.

4) Сравните плотности чистой воды и солёной (морской) воды (учебник стр. 50-51).

5) Опишите ваши наблюдения и сделайте вывод (в жидкости с какой плотностью картофель плавал)

Опыт №5

Материалы: пластилин, емкость с водой

Задание: Добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде.

1) Опишите ваши действия.

• 1 слайд

  Давайте разберёмся:
  Почему большие корабли плавают, а железный гвоздь тонет?
  При каких условия тело тонет, а при каких плавает?
  Как регулирует глубину подводная лодка?
  
  
  

• 2 слайд

  1) Архимедова сила
  МОЛОДЦЫ!!!
  
  1) Какая сила возникает при погружении тела в жидкость?
  2) Вверх
  3) От плотности жидкости и объёма тела
  4) F =ρжgV, где V – объем той части тела, которая погружена в жидкость
  5) Fт=mg
  2) Как направлена эта сила?
  3) От чего зависит Архимедова сила?
  4) А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется Архимедова сила?
  5) Вспомним так же силу тяжести?
  Условие плавания тел
  

• 3 слайд

  
  Выделим два основных правила условия плавания тел:
  Сравнивать плотности жидкости и вещества.
  Сравнивать Архимедову силу и силу тяжести.
  

• 4 слайд

  
  А как же регулирует глубину погружения подводная лодка?
  

Брянская область, город Новозыбков, МБОУ «Гимназия», учитель физики Комиссаров Роман Константинови

Тема урока: «Плавание тел. Условия плавания тел».

Класс: 7

Раздел: «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов»

Цели урока:

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

Развивающая: научить учащихся применять знания в новой ситуации, развивать умения объяснить окружающие явления.

Воспитательная: формирование самостоятельности в практическом применении знании с учетом уровня подготовки учащихся.

Задачи урока:

Образовательная: добиться усвоения учащихся условий плавания тел на основе изученного понятия об Архимедовой силе.

Развивающая: развивать творческую  активность, творческие способности учащихся.

Воспитательная: показать использование условий плавания тел в технике, в народном хозяйстве.

Оборудование: лабораторные сосуды с водой, маслом; набор тел разной плотности; деревянный и пенопластиковый кубики одинаковых размеров; клубень картофеля; пробирка с поваренною солью; пластилин; пробирки с песком;  прямоугольный  параллелепипед из пенопласта; динамометры; гири; мензурки.

Ход урока.

1. Организыционный момент.

Мотивация. Создание психологического климата.

Здравствуйте, ребята. Я пришёл к вам, чтобы вы помогли мне ответить на следующие вопросы.

Слайд №1

Содержание сегодняшнего урока поможет нам, ответить на вопрос: почему одни тела плавают на поверхности жидкости, а другие – тонут, почему возможно плавание судов, подводных лодок, воздушных шаров и дирижаблей. И так, как выдумаете, какая тема нашего урока?

Ученик: Условие плавания тел.

Учитель: Верно!

 Но без вашей помощи мне не обойтись!!!

2. Актуализация знаний (фронтальный опрос)

Учитель: Давайте вспомним, какие важные законы природы вы уже изучили на уроках физики.

Слайд №2

Вопросы:

1) На предыдущих уроках вы познакомились с действием жидкости на тела, погруженные в нее.

Какая сила возникает при погружении тела в жидкость?

Ученик: (Архимедова сила)

2) Как направлена эта сила?

Ученик: (вверх)

3) От чего зависит Архимедова сила?

Ученик: (она зависит от плотности жидкости и объёма тела)

4) А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется Архимедова сила?

Ученик: (Тогда для подсчета Архимедовой силы надо использовать формулу F =ρ_жgV, где V – объем той части тела, которая погружена в жидкость)

5) Вспомним так же силу тяжести?

Ученик: (F_т=mg)

6) Дополнительный вопрос: Какими способами можно на опыте  определить Архимедову силу? (Можно взвесить жидкость, вытесненную телом, ее вес и будет равен Архимедовой силе. Можно найти  разность показаний динамометра при взвешивании тела в воздухе и в жидкости, эта разность тоже равна Архимедовой силе. Можно определить объем тела с помощью линейки или мензурки. Зная плотность жидкости, объем тела, можно вычислить Архимедову силу)

Итак, мы знаем, что на  всякое   тело,  погруженное в жидкость, действует, Архимедова сила. Но одни тела плавают в жидкости, другие тонут, а третьи всплывают на поверхность. Выясним, почему это происходит. Нам нужно ответить на вопрос: при каких условия тела плавают?

3. Объяснение нового материала

Учитель: Как сказал Ломоносов: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рождённых только в воображении».

Организуем небольшую лабораторию. Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опыта. Класс был заранее поделен на 5 групп с учётом индивидуальных особенностей учащихся, по 5 – 6 человек. У каждой группы заранее подготовлены материалы для проведения опытов и листочки с описанием работы. Все результаты опытов записываются в данный листок и в рабочие тетради.

 Нужно:

- выполнить опыт по инструкции;

- заполнить таблицу;

- подготовить сообщение для устного ответа;

- подготовить отчет об опыте;

- сделать вывод.

(Время работы: 10-15 минут. Пока учащиеся выполняют задания, учитель наблюдает за их работой, оказывает необходимую помощь. Так как ответы будут  использоваться при изложении нового материала, учитель намечает, в  какой последовательности они будут отчитываться)

Опыт №1

Задание:

1) Пронаблюдайте, какие из предложенных тел тонут,  а какие плавают в воде;

2) Найти в таблице плотности (учебник стр. 50-51) соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды. Результаты оформить в виде таблицы:

Жидкость		Предмет		Наблюдение
Наименование	Плотность (кг/м3)	Материал	Плотность (кг/м3)
Вода (H2O)	1000	Железо (Fe)	7800	Тонет
Вода (H2O)	1000	Алюминий (Al)	2700	Тонет
Вода (H2O)	1000	Дерево (сосна)	400	Плавает
Вода (H2O)	1000	Пробка	240	Плавает
Вода (H2O)	1000	Парафин (свечка)	900	Плавает

 

3) Сравните глубину погружения дерева и парафина в воду

Описание наблюдения и вывод: Мы погружали в воду железо, алюминий, дерево, пробку и парафин. Тонули те вещества, плотность которых больше.

Опыт №2.

Задание:

1) Налейте пол стакана воды.

2) Аккуратно по стеночке стакана налейте подсолнечное масло.

3) Что вы обнаружили?

Подсолнечное масло плавает на поверхности воды.

С помощью таблицы плотностей (учебник стр. 50-51) укажите плотность используемых жидкостей.

Опыт №3

Задание: Выяснить, какой груз может поднять плот (кусок пенопласта) в воде

1) Пенопласт плавает на поверхности воды.

2) Аккуратно укладываете гирьки на плот, пока он не потонет.

Запишите, какой вес не смог выдержать плот.

Опыт №4.

Задание: Заставить картофель плавать в воде.

1) Опустите картофель в ёмкость с водой. Запишите свои наблюдения.

 Он тонет.

2) Добавьте в ёмкость с водой соль и размешайте. После опустите картофель в ёмкость. Запишите ваши наблюдения.

Он всплывёт.

3) Сравните плотность воды чистой и воды солёной (морской). (Таблица плотности в учебнике стр. 50 – 51)

Плотность чистой воды меньше плотности морской воды.

Опыт №5

Задание: Добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде.

Мы лепим из пластилина кораблик. За счёт этого увеличивается V тела, а, следовательно, и сила Архимеда. Пластилин плавает.

Заканчиваем свою работу, приборы отодвинули центр стола. Переходим к обсуждению результатов. Записываем в тетрадь выводы других групп.

Учитель: Вами была проведена очень важная и интересная работа. Давайте постараемся сделать некоторые выводы из ваших экспериментов.

1) Сначала выясним, какие тела плавают в жидкости, а какие – тонут, какие всплывают. (1, 2 группа)

Вопросы учителя	Ответы ученика
1. Посмотрим, как ведут себя тела, погружённые в воду. Ребята, которые рассматривали, как ведут себя тела, изготовленные из дерева, железа, алюминия и парафина в одной и той же жидкости. Что они заметили?	Тела из железа и алюминия тонут, а из дерева и парафина всплыли.
2. Что можно сказать о поведении масла в воде?	Масло находится на поверхности воды.
3. Ребята, а что вы можете сказать о плотности этих тел, сравним их с плотностью воды?	Плотность железа и алюминия больше чем плотность воды (они тонут), а плотности дерева, парафина и подсолнечного масла меньше (они всплывают).

Делаем вывод из данных экспериментов:

Глубина погружения зависит от плотности жидкости и плотности вещества тела.

2) Теперь узнаем, что случится, если увеличить массу тела, а, следовательно, и его силу тяжести. (3 группа)

Вопросы учителя	Ответы ученика.
Расскажите о своей работе?	Мы укладывали на плот гирьки, и, когда масса достигла …… , то плот утонул.
Ребята, увеличивая количество гирек на плоту, вы вместе с тем увеличивали массу тела. Какая при этом сила увеличивалась?	Сила тяжести.

 Очень хорошо. Но для того, чтобы сделать ещё один вывод нам нужно выслушать остальные группы исследователей.

3) Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например картофелину или пластилин. (4 и 5) группа

Вопросы учителя	Ответы ученика
1. Четвёртая группа пыталась научить картофель плавать. Расскажите о вашем эксперименте.	Мы сначала убедились, что картофель в чистой воде тонет. Чтобы заставить его плавать, мы засыпали в воду побольше соли. В солёной воде картофель стал плавать.
2. Что же произошло, как вам удалось договориться с картофелем?	У соленой воды увеличилась плотность, и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла, и Архимедова сила стала больше.
3 Верно. А у ребят, выполнявших задание с пластилином, соли не было. Каким образом вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал в воде?	Мы сделали из него лодочку, она имеет большой объем и поэтому плавает.

 Молодцы ребята, вы очень хорошо постарались!!! Подведём некоторые итоги вашей работы. Группа №3 увеличивала силу тяжести, при этом Архимедова сила оставалась без изменения (тело тонуло). Группы №3 и №4 увеличивали соответственно плотность жидкости и объём тела, а значит и Архимедову силу и тела всплывали.

Вывод:

Если сила тяжести больше, чем Архимедова сила, то тело утонет. Если сила тяжести меньше Архимедовой силы то тело всплывёт.

 Но я тоже хочу поучаствовать в вашем открытии.

Дольём в солёную воду с картофелем чистой воды. Картофель немного погружается ниже. При этом плотность воды приближается к плотности картофеля, а значит и сила тяжести становится равной Архимедовой силе.

Если сила тяжести равна Архимедовой силе, то тело плавает в нутрии жидкости.

Значит, выделим 2 основных правила условия плавания тел:

1. Сравнивать плотности жидкости и вещества.

2.Сравнивать Архимедову силу и силу тяжести.

4. Закрепление.

Учитель: Ребята я пришёл к вам с вопросом: «Почему большие корабли плавают, а маленькая гайка тонет». Давайте посмотрим следующее видео. Слайд №3 (Корабль) и Слайд №4 (Подводная лодка)

 И напоследок я бы хотел провести ещё один эксперимент, который даст вам понять, что полученные на физике знания очень вам нужны в повседневной жизни. Мы слышали, что утопающие при крике о помощи тянут руки вверх, правильно ли они поступают. Давай проведём ещё один эксперимент.

 

 

 Ответ – нет, так как при подъёме рук вверх мы уменьшаем объём своего тела, а, следовательно, силу Архимеда.

Поощрение учащихся оценками.

5. Подведение итогов. Домашнее задание.

Откройте учебники на странице 120. (§50-51, упр. 25 (3-5)) Дополнительная задача:

Сколько туристов могут, не замочив ноги, переправляться через реку на плоту из десяти дубовых бревен объемом 0,3 м³ каждое? Средняя масса туристов 75 кг. Плотность дуба 800 кг/м³, плотность воды 1000 кг/м³. (с учётом индивидуальных особенностей учащихся)

6. Рефлексия. Понравились ли вам наши эксперименты? Где эти знания могут понадобиться вам в жизни? Что бы вы ещё хотели узнать?

(Если остаётся время) Решим задачу: Плот состоит и 12 сухих сосновых брусьев. Длина каждого 4 м, ширина 30 см. и толщина 25 см. Можно ли на этом плоту переправить через реку автомашину весом 10 кН?

Другими словами, ребята, что нам надо сделать в данной задаче? Сравнить силу тяжести плота и автомашины с силой Архимеда.