Автор: Щекочихина Александра Аниковна

Образовательное учреждение: МБОУ Лестранхозовская  СОШ

Курс: физика

Раздел:  Давление твердых, жидкостей и газов

Тема: Сила Архимеда

Класс: 7

Учебно-методическое обеспечение:

Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / Перышкин А.В.– 12-е изд., доработанное. – М.: Дрофа, 2008.

Время реализации занятия: 90 мин.

Авторский медиапродукт: наглядная презентация « Сила Архимеда»

Цель урока: Изучить действие жидкости на погруженное тело, экспериментально исследовать зависимость  выталкивающей силы от других физических величин, развивать навыки самостоятельной работы.

Задачи урока:

Образовательные:

Установить , от каких факторов зависит и от каких – не зависит  выталкивающая сила на основе эксперимента в форме активной деятельности учащихся .

 Способствовать формированию у них  творческих способностей и приемов логической деятельности.

Продолжить формирование умений решать творческие задачи.

Развивающие:

Продолжить приобщение к процессу изобретательства, дальнейшее формирование приемов логической деятельности.

Отработка элементов дедуктивного метода познания. Развитие эмоций учащихся путем создания в ходе урока состояния удивления, занимательности, парадоксальности.

Воспитательные:

Содействовать в ходе урока формированию идеи познаваемости мира.

Продолжить формирование политехнических умений: выполнение измерений, проведение простых экспериментов.

Продолжить формирование личностной позиции - воспитание самостоятельности в суждениях, чувство сопереживания друг за друга.

Тип урока: урок изучения  углубления, обобщения и систематизации знаний

Форма урока: урок-исследование

Формы обучения:

фронтальная экспериментальная работа

индивидуальная работа

групповая работа

Оборудование:

ПК и видеопроектор

На каждом столе оборудование для экспериментальных работ: рычаг, укрепленный на штативе , два стакана с водой , тела одного  объема, но разные по массе (калориметрические  тела), поваренная соль , линейка , тела одинаковой массы, но разного объема (алюминиевый цилиндр из набора калориметрических тел и картофелина, предварительно обвязанная нитью).

Методы: проблемно-эвристические

Мозговой штурм

Эвристическая беседа

План проведения урока:

Ход урока:

1.Вступительное слово учителя

-Уважаемые коллеги!

Нет я не оговорилась. Сегодня вы не учащиеся 7 класса, а мои коллеги –физики-экспериментаторы, исследователи действия жидкости на погруженное тело. Именно  этой проблеме посвящена наша научная работа. Процесс научного творчества состоит из звеньев.  (слайд 2). 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 287г. До нашей эры. (слайд 3). Нам предстоит  сегодня спросить природу, прав ли Архимед. Итак в путь! «сперва собирать факты и только  после этого связывать мыслью», - советовал  Аристотель . Прислушаемся к его совету.

2. Демонстрация

 Учитель демонстрирует опыт по растяжению пружины под действием груза, находящегося сначала в воздухе, а  затем в воде. 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.

3.Выдвижение гипотез

Учащиеся предполагают, что выталкивающая сила зависит:

от  объема погруженного тела;

его веса (или массы);

глубины погружения;

плотности жидкости;

формы тела;

Учителю не следует отбрасывать неверные предположения: каждая гипотеза нуждается в проверке. Все гипотезы записываются в тетрадь. (слайд 4)

4.Экспериментальная работа

 (слайд 5).  Наш великий соотечественник М.В.Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных  только воображением». Поэтому подвергнем экспериментальной проверке наши гипотезы:

1)Проверка  зависимости F_выт от V_тела

Учащиеся предлагают как это можно сделать используя  имеющееся оборудование.

Подвешивают к рычагу два тела равной массы, но разного  объема, добиваются равновесия, а затем погружают тела в воду. Наблюдается нарушение равновесия, делают вывод о зависимости  F_выт от объема тела, причем эта зависимость прямая пропорциональность. Делают  соответствующие записи в таблицу  тетради.

2)Проверка зависимости F_выт  от веса (массы) тела

    Учащиеся предлагают, как можно проверить. Подвешивают к рычагу два тела    одного объема, но разной массы, добиваются его равновесия, а затем погружают в воду. Наблюдают :равновесие не нарушилось, следовательно, выталкивающая сила от массы не зависит. Результаты отражают в таблицу тетради.

3)Проверка зависимости F_выт от глубины погружения тела в жидкость

Учащиеся приходят к мысли, что нужно использовать два тела абсолютно одинаковых, добиваются их равновесия, погружают на разную глубину. Наблюдают: равновесие не нарушилось, 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 предлагают использовать два тела одинакового объема, но разной формы, добиваются равновесия и  погружают в воду. Наблюдают : равновесие не нарушилось. Делают вывод     о независимости силы выталкивания от формы тела, делают записи в тетради.

 5)  Проверка зависимости F_выт  от плотности жидкости

     Учащиеся догадываются, зачем им соль. Подвешивают к рычагу два одинаковых тела , добиваются равновесия и погружают одно тело в чистую воду, а второе в насыщенный раствор поваренной соли. Наблюдают : нарушение равновесия, 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.  (слайд 6)         

(слайд 6 )

5.Вывод формулы выталкивающей силы

  ( слайд 7 ) Учитель  теоретически объясняет вывод  формулы  выталкивающей силы и обращает внимание  учащихся на физические величины, входящие в неё, ребята отмечают полное  соответствие теоретических выкладок с результатами только что проведенных экспериментов.

6.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 нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими, наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

А теперь попробуем решить несколько задач. (слайды  8,9,10 ). Коллективное обсуждение ответов.

7.Это интересно!

Учитель  вместе с учащимися вспоминает об интересных фактах  касающихся изучаемой темы. Например , существует море , в котором нельзя утонуть. Это знаменитое Мертвое море Палестины. Воды его настолько солены, что в них не может жить ни одно живое существо. Утонуть в такой  тяжелой жидкости нельзя: человеческое тело легче ее. (слайд 10)

 Разбираем совместно с учащимися, что легче килограмм железа или килограмм ваты.

Оказывается, тонна  дерева тяжелее тонны железа на 2,5кг из-за действия  закона Архимеда в газах. Архимедова сила, действующая на тонну дерева, больше аналогичной силы, действующей на тонну железа, в силу разности объемов. Следовательно, истинный вес дерева равен 1 тонне плюс F_А дерева; истинный вес железа равен 1тонне плюс F_А железа.

Учитель предлагает провести «Исследование по Архимеду»

Известна легенда о золотой короне царя Гиерона. Царю донесли, что мастер при её изготовлении частично подменил золото, отвешенное ему для этого, серебром. Гиерон разгневался, но сам не смог найти  способ уличить мастера и обратился за помощью к Архимеду.

Как решил эту задачу Архимед? Предложите разные способы. Учтите , что во времена Архимеда не было понятия «плотность» тела.  (слайд 11 )

8.Подведем итоги

Что вы сегодня нового узнали на уроке?

    После выводов учащимся предлагается заполнить таблицу. В графу «плюс» записывается все, что понравилось на уроке, информация и формы работы,  которые вызвали положительные эмоции, либо по мнению ученика могут быть ему полезны для достижения каких-то целей. В графу «минус» записывается все, что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь, осталось непонятным, или информация, которая, по мнению ученика, оказалась для него не нужной, бесполезной с точки зрения решения жизненных ситуаций. В графу «интересно» учащиеся вписывают все любопытные факты, о которых узнали на уроке и что бы еще хотелось узнать по данной проблеме, вопросы к учителю.

Учитель: Мы успели рассмотреть и ответить вопросы, поставленные в начале урока. Проверили экспериментально закон Архимеда.  Не появились ли у вас новые вопросы, не обозначенные в ходе  урока? Появились. Например?

  Домашнее задание по выбору: (слайд12)

1. Если  погруженный в воду мячик перестать удерживать, то он выпрыгнет из воды. Как зависит высота прыжка от начальных условий (условия придумайте сами)? Исследование проведите с резиновым и теннисным мячиками.

 2.Пользуясь ванной с водой , в которой вы купаетесь, определите объем своего тела. Зная массу своего тела и объем , рассчитайте среднюю плотность тела человека. [2]

     3.  Порассуждайте  когда гиря весит больше – зимой или летом? [2]

4.Почему яйцо со стола на пол падает быстро, а в кастрюле с водой опускается на дно медленно? Попробуйте (в кастрюле конечно).[1]

5.В некоторых мультфильмах надувшийся человек всплывает в воздухе. Каким должен стать объем человека вашей массы, чтобы человек мог всплыть? (плотность воздуха 1,3кг/м³) [1]

Список использованной литературы:

1.     Балашов М.М О природе: Кн.для учащихся 7кл. – М.: Просвещение, 1991.-64с

2.     Головкина Е. В. «Подведение итогов урока. Рефлексия». Сайт МОУ Эжвинского Лицея г. Сыктывкара. Код доступа: http://ezhva-licey.ru/teachers/nmr/metodich_razrabotki/itogi_uroka/

3.     Перельман Я.И.Занимательная физика: в 2 кн.кн1-я. –М.:Наука,1979г.-224с

4.     Перельман Я.И.Занимательная физика: в 2 кн.кн2-я. –М.:Наука,1976г.-272с

5.     Хуторской А.В., Хуторская  Л.Н.Увлекательная физика: сборник заданий и опытов для школьников и абитуриентов с ответами.- М.: АРКТИ, 2001 г.-192с