Разработка урока по физике в 7 классе по теме "Условия плавания тел"

Учитель физики Хакимова Асия Хамедулловна

Физика 7 класс. Тема урока: Условия плавания тел. Цели урока: Добиться усвоения учащимися условий плавания тел на основе изученного понятия об архимедовой силе. Развивать умения учащихся определять архимедову силу с помощью динамо­метра и мерного стакана, делать выводы по результатам экспериментальных заданий. Показать использование условий плавания тел в технике, в народном хозяйстве. Развивать творческую активность, творческие способности уча­щихся. Методы обучения: Беседа. Фронтальные опыты. Де­монстрация диапозитивов. Логиче­ские выводы и интуитивные догадки школьников. Записи на доске и в дневниках. Оборудование: Лабораторное: сосуды с водой, маслом, набор тел разной плотности, деревянный и пенопластовый кубики одинаковых размеров, клубень картофеля, пробирка с поваренной солью, пластилин, пробирки с песком, прямоугольный параллелепипед из пенопласта («плот»), эпидиаскоп, диапозитивы, динамометр, цилиндр измерительный, гири. Литература: 1. Перышкин А.В., Родина Н.А. Физика 7.- М.: Просвещение 1989. 2.      В.Г. Разумовский, Л.С. Хижнякова. Современный урок физики в средней школе. – М.: Просвещение, 1983. 3.      Методика преподования физики в 7 – 8 классах средней школы./ Под ред. А.В. Усовой. - М.: Просвещение, 1990. 4.      В.Г. Разумовский, А.И. Бугаев и др. Основы методики преподования физики в средней школе. – М.: Просвещение, 1984. Тип урока: Изучение нового материала с элементами исследовательской деятельности. Структура урока:1. Организационный момент………………………2 мин. 2. Повторение темы: «Архимедова сила»…………….…5 мин. 3. Изучение и закрепление нового мате­риала. ………....35мин. 4. Задание на дом………………………………………….3 мин. Ход урока. 1. Организационный момент. 1)     Приветствия учащихся. 2)     Сообщение темы и целей урока. 2. Повторение темы «Архимедова сила». Учитель. На предыдущих уроках мы познакомились с дей­ствием жидкости на тела, погруженные в нее. Какая сила возни­кает при погружении тела в жидкость? Ученик. Архимедова сила. Учитель. Как направлена эта сила? Ученик. Она направлена вертикально вверх. Учитель. От чего зависит архимедова сила? Ученик. Архимедова сила зависит от объема юла и от плот­ности жидкости. Учитель. А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется архимедова сила? Ученик. Тогда для подсчета архимедовой силы надо ис­пользовать формулу FA= rжgV,  где V — объем той части тела, которая погружена в жидкость. Учитель. Какими способами можно на опыте определить архимедову силу? Ученик. 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. Учитель. 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. Почему? Сегодня мы выясним это. Запишите в тетради тему уро­ка — «Условия плавания тел». 3. Изучение и закрепление нового мате­риала. Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опыта, сегодня каждая группа получит свое задание. После вы­полнения заданий мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел. Откройте таблицы плотностей различных веществ. Они вам при­годятся во время работы. На выполнение опытов отводится 16 минут. Внимательно прочитайте свои задания, постарайтесь не отвле­каться. Все результаты записывайте в тетрадь. Если у кого-нибудь возникнут вопросы, поднимите руку. (Ребята получили карточки с заданиями и оборудование для их выполнения (5 вариантов). Варианты заданий неодинаковы по уровню трудности: первое — наиболее простое, шестое и седьмое — сложнее. Они даются соответственно уровню подготовки учащихся. Первый вариант: пронаблюдать, какие из предложенных тел тонут и какие плавают в воде; найти в таблице учебника плотности соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды. Результаты оформить в виде таблицы 1. Таблица 1 Плотность жидкости Плотность вещества Тонет или нет Для выполнения этого задания нужен сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, фарфоровый ролик, кусочки свинца, алюминия, органического стекла, пенопласта, пробки, парафина. Тела находятся в коробке с перегородками, в каждой ячейке указано название вещества. Второй вариант: сравнить глубину погружения в воде деревянного и пено­пластового кубиков одинаковых размеров; выяснить, отличается ли глубина по­гружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке. Для проведения опыта нужны два сосуда (с водой и с маслом), деревянный и пенопластовый кубики. Третий вариант: сравнить архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки; сделать вывод на основании ре­зультатов опытов. При выполнении этого задания используются мензурка, динамометр, две пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину). Четвертый вариант: заставить картофелину плавать в воде. Объяснить ре­зультаты опыта. Для выполнения задания используются сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины. Пятый вариант: добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде. Пояснить результаты опыта. Для выполнения задания нужны сосуд с водой и кусок пластилина Пока учащиеся выполняют задания, учитель наблюдает за их работой, оказывает необходимую помощь. (Поскольку ответы ребят будут использоваться при изложении нового материала, учитель намечает, в какой последовательности они будут отчитываться.) Учитель. Заканчиваем работу, приборы отодвиньте на край стола. Переходим к обсуждению результатов. Сначала вы­ясним, какие тела плавают в жидкости, а какие — тонут. (Отвечают в основном ребята, выполнявшие задания первого ва­рианта. Один из них называет те тела, которые тонут в воде, дру­гой — тела, которые плавают, третий сравнивает плотности тел каждой группы с плотностью воды. После этого все вместе делают вывод. Если плотность вещества, из которого изготовлено тело больше плотности жидкости, то тело тонет. А если плотность вещества меньше плотности жидкости, то тело плавает. Выводы записываются на доске и в тетрадях. Что произойдет с телом, если плотности жидкости и вещества будут равны? Этот вопрос мы пока оставим открытым, а несколько позже вернемся к нему. Посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. Некоторые ребята рассматривали, как ведут себя тела, изготовленные из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что они заметили? Ученик. Глубина погружения тел разная. Пенопласт пла­вает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду. Учитель. Что можно сказать о глубине погружения дере­вянного бруска, плавающего на поверхности воды, масла? Ученик. В масле глубже брусок погружался, чем в воде. Учитель. Таким образом, глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости и самого тела. Запишем этот вывод. Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например картофелину или пластилин. Посмотрим опыт. Бросим эти тела в воду. (Проводится демонстрация.) Что вы наблюдаете? Ученик. Они тонут в воде. Учитель. Ау группы ребят картофелина в воде плавает. В чем же дело? Ученик. Чтобы заставить картофелину плавать, мы насыпали в воду побольше соли. Учитель. Что же произошло? Ученик. У соленой воды увеличилась плотность и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла и архимедова сила стала больше. Учитель. Правильно. А у ребят, выполнявших задание с пластилином, соли не было. Каким образом вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал в воде? Ученик. Я сделал из пластилина лодочку, она имеет боль­шой объем и поэтому плавает. Учитель. Неверно, не просто большой, а больший, чем у куска пластилина. Ученик. А мы сделали из пластилина коробочку, она тоже плавает. Учитель. А она почему плавает? Ученик. У нее тоже больше объем, чем у куска пластилина. Учитель. Итак, чтобы заставить плавать обычно тонущие тела, можно изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила, действующая на тело. Как вы думаете, есть ли какая-нибудь связь между силой тяжести и архимедовой силой для плавающих тел? Ученик. Мы погружали в воду две пробирки с песком — одна полегче, другая потяжелее, — и обе они плавали в воде. Мы определили, что архимедова сила в том и другом случае примерно равна силе тяжести. Учитель. Молодцы. Значит, если тело плавает, то FА=FТЯЖ (Записывает на доске.) А если тело тонет в жидкости? Ученик. Тогда сила тяжести больше архимедовой силы. Учитель. А если всплывает? Ученик. Тогда архимедова сила больше силы тяжести. Учитель. Дома для каждого из этих случаев сделайте ри­сунок. Итак, получили условие плавания тел: FА=FТЯЖ . Но оно связано с плотностью тела и плотностью самой жидкости. Можно ли по-другому выразить условие плавания тел? Давайте попробу­ем. Мы знаем, что если тело плавает, то FА=FТЯЖ. (Учитель за­писывает на доске вывод) Значит, условия плавания тел можно сформулировать двумя способами: сравнивая архимедову силу и силу тяжести или сравнивая плотности жидко­сти и находящегося в ней вещества. Где в технике учитываются эти условия? Ученик. При постройке кораблей. Раньше делали деревян­ные корабли и лодки. Плотность дерева меньше плотности воды, и корабли плавали в воде. Учитель. Металлические корабли тоже плавают, куски стали тонут в воде. Ученик. С ними поступают так, как мы поступили с пласти­лином: увеличивают объем, архимедова сила становится больше, и они плавают. Еще делают понтоны и подводные лодки. Учитель. Итак, в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу. А учитывается ли как-нибудь связь условий плава­ния тел с изменением плотности жидкости? Ученик. Да, при переходе из моря в реку меняется глубина осадки судов. Учитель. Приведите примеры использования условий плавания тел в технике. Ученик. Для речных переправ применяют понтоны. В морях и океанах плавают подводные лодки. Для подводного плавания часть их емкости заполняют водой, а для надводного — воду вы­качивают. Учитель. Посмотрите внимательно на атомный ледокол. В нашей стране работают несколько таких ледоколов. Они самые мощные в мире и могут плавать, не заходя в порты, более года. Но подробнее мы поговорим об этом на следующем уроке.  Выставить отметки  за урок. 3. Задание на дом. Откройте дневники и запишите задание на дом: § 50,51. Решите задачи 72 и 73 из задач для повторения на стр. 166. Сходите в библиотеку. Прочитайте дополнительно материал из истории развития водного транспорта. Желающие, подготовьте доклады.