Урок экспериментальных физических задач, 7 класс

Сазанова Елена Борисовна

 [e-mail]

Удмуртский кадетский корпус Приволжского федерального округа,  г. Воткинск, Удмуртская Республика.

Урок экспериментальных физических задач на смекалку (7 класс)

Этот урок проводится после изучения темы «Плотность вещества». Дети научились находить плотность по таблице, вычислять её значение по формуле, умеют выражать массу и объем через плотность, выполнили лабораторные работы по определению плотности прямоугольного бруска и тела неправильной формы

Ключевые слова: конкурс  «Я иду на урок», тема «Плотность вещества», учебный эксперимент, групповая работа,  7 класс.

Цели урока:

1. Обобщить и систематизировать полученные знания по теме «Плотность вещества». 
2. Совершенствовать навыки решения задач различного типа.
3. Расширить кругозор учащихся.

Образовательные задачи урока:

1.       Закрепить основные понятия по теме «Плотность вещества».

2.       Сформировать умение учащихся пользоваться таблицами и измерительными приборами при решении задач по теме.

3. Сформировать навыки решения задач по теме.

Воспитательные задачи урока:

1. Сформировать умение работать в команде при решении физических задач.
2. Сформировать чувство ответственности и дисциплинированности.

Развивающие задачи урока:

1. Сформировать умение обобщать изученный материал по теме «Плотность вещества».
2. Развить самостоятельное, логическое и творческое мышление.
3. Развить воображение, память и внимание учащихся.

План урока: 

1.       I этап – Организационный момент - 5 мин.

2.       II этап – Работа в группах над составлением плана решения задачи, которую команда получила по жребию и выполнение измерений - 20 мин.

3.       III этап – Выступления групп - 18 мин.

4.       IV этап – Домашнее задание - 2 мин.

Оформление класса: На боковых досках в классе развешены плакаты с русскими народными пословицами и поговорками: «Одна голова хорошо, а две лучше. Если сила не возьмет, смекалка выручит. Ум и смекалка – что брат с сестрой. Что одному не под силу, то легко коллективу. Что одному с трудом дается, то коллективом  легко берется».

I этап: организационный момент.

Дети входят в класс, делятся на группы, состоящие из  4-5 человек,  по желанию  и рассаживаются   за столы, расставленные заранее для удобной работы в командах.

Вступительное слово учителя: «Ребята, мы изучили важнейшую тему  «Плотность вещества» вы научились определять плотность по формуле, сравнивать расчетные значения с табличными, выполнили лабораторные работы. А сегодня вам предстоит решить экспериментальные задачи, может быть, на первый взгляд, они вам покажутся трудными, но если вы будете решать вместе, решать дружно у вас все получится.

Сметку, ловкость, верный глаз

Разовьёт урок у вас!»

Каждой группе предлагается решить одну из предложенных задач.

Задача  №1 [1]

Определите толщину стеклянной пластинки прямоугольной формы. Измерять непосредственно линейкой нецелесообразно, так как результат будет весьма неточен. Оборудование: весы, гири, линейка.

Задача  №2 [2]

Требуется найти объем сосуда. Оборудование:  вода,  весы, гири.

Задача №3 [1]

Определите площадь геометрической фигуры неправильной формы, вырезанной из картона. Оборудование: весы, гири, ножницы и линейка.

Задача №4 [3]

Имеется пластилиновый шарик. Как определить сплошной он или внутри него есть инородные области? Оборудование: мензурка, весы и гири.

Задача №5 [1]

В стеклянной пробке от графина имеется полость. Как, не разбивая пробку, определить объем этой полости?  Оборудование: мензурка, весы и гири.

         Какая задача достанется группе, определяется  по жребию. Работу следует выполнять в такой последовательности:

1. Рассчитать цену деления и погрешность измерения приборов.
2. Составить план выполнения работы.
3. Выполнить измерения и вычисления.
4. Составить таблицу и записать в неё все измеренные, справочные и вычисленные величины.

(Памятка с планом работы выдается  каждому ученику.)  Группа получает необходимое оборудование, каждый ученик - предмет для исследования. Рекомендуется использовать таблицу «Плотность вещества» [4].

II этап: работа в группах.

Учитель: «Запишите, пожалуйста, условие своей задачи в тетрадь.

Выполните расчет цены деления и погрешности измерения приборов».

Учащиеся, сделав расчеты, по поднятой руке отвечают:

«Цена деления мензурки – 5 см³/дел, погрешность измерения – 2,5 см³.

Цена деления линейки – 0,1 см/дел, погрешность измерения – 0,05 см.»

Дети работают над своей задачей в группах, учитель направляет и координирует их работу. Каждая группа готовит  сообщение, в котором участвует каждый ученик.

III этап: выступления групп.

Примерные ответы групп:

1 задача.

1)  Необходимо измерить длину и ширину пластинки с помощью линейки;

2)  Затем определить площадь пластинки по формуле S = α ·b;

3)  С помощью весов определить массу пластинки;

4)  Зная плотность стекла, можно найти объем пластинки по формуле V = m/ρ;

5)  С другой стороны объем можно найти из соотношения V = S ·с, тогда с = V/S.

2 задача.

1)  С помощью весов можно определить массу пустого сосуда - m_1;

2)  Затем найти массу сосуда с водой – m₂;

3)  Далее рассчитать массу воды – m = m₂ - m₁;

4)  Плотность воды по таблице составляет 1 г/см³;

5)  Воспользовавшись формулой плотности, вычислить объем сосуда V = m/ρ.

3 задача.

1)  Требуется определить массу фигуры  с помощью весов – m_ф;

2)  Необходимо начертить прямоугольник внутри фигуры, измерить его длину, ширину и определить площадь прямоугольника - S_пр;

3)  Нужно вырезать прямоугольник и определить его массу с помощью весов – m_пр;

4)  Затем составить пропорцию m_ф/ m_пр = S_ф/ S_пр;

5)  Из составленного соотношения найти площадь фигуры S_ф = m_ф · S_пр / m_пр.

4 задача.

1)  Для определения объема шара необходимо измерить объем воды в мензурке до погружения в него шара – V₁ и после погружения – V₂;

2)  Рассчитать объем шара – V_ш = V₂ - V₁;

3)  Затем определить массу шара с помощью весов;

4)  Вычислить плотность шара по формуле ρ = m/V;

5)  Сравнить вычисленную плотность с плотностью пластилина, если ρ ≠ ρ_пл , в шаре имеются инородные области, если ρ = ρ_пл  шар изготовлен из пластилина.

 5 задача.

1)  Требуется найти объем пробки с помощью мензурки V_пр = V₂ – V₁;

2)  Необходимо определить массу пробки, т.е. стекла из которого она изготовлена – m_пр;

3)  Плотность стекла по таблице составляет ρ_ст = 2,5 г/см³;

4)  Найти объем стекла, из которого изготовлена пробка нужно из формулы плотности

 V_ст = m /ρ_ст;

5)  Объем полости можно определить из соотношения V = V_пр - V_ст.

IV  этап: домашнее задание.

Заключительное слово учителя: «Спасибо всем группам за работу. Вы замечательно справились с заданиями. Молодцы! Домашняя работа: оформите  решение своего варианта задачи на отдельном листе по памятке, которую вы получили в начале урока. Начните с условия задачи». Желательно, чтобы дети четыре пункта, из которых состоит работа в конце урока, повторили вслух. 

                                          Примерное оформление таблиц

Задача  №1.

Длина пластинки, α, см	Ширина пластинки, b, см	Площадь пластинки, S, см2	Масса пластинки, m, г	Плотность стекла, ρ, г/см3	Объем пластинки, V, см3	Толщина пластинки, с, см

Задача  №2.

Масса пустого сосуда, m1, г	Масса сосуда с водой, m2, г	Масса воды, m, г	Плотность воды, ρ, г/см3	Объем сосуда, V, см3

Задача  №3.

Масса фигуры, mф, г	Длина прямоугольника, α, см	Ширина прямоугольника, b, см	Площадь прямоугольника, Sпр, см2	Масса прямоугольника, mпр, г	Площадь фигуры, Sф, см2

Задача  №4.

Начальный объем  воды в мензурке, V1, см3	Объем воды и шара, V2, см3	Объем шара, Vш, см3	Масса шара, m, г	Плотность шара, ρ, г/см3

Задача  №5.

Начальный объем  воды в мензурке, V1, см3	Объем воды и пробки, V2, см3	Объем пробки, Vпр, см3	Масса пробки, mпр, г	Плотность стекла, ρ, г/см3	Объем стекла, Vст, см3	Объем полости, V, см3

Использованная литература:

1. Лукашик В.И., Физическая олимпиада в 6 -7 классах.- Москва, Просвещение, 1976.
2. Ланге В.Н., Экспериментальные физические задачи на смекалку. – Москва, Наука, 1979.
3. Лукашик В.И., Иванова Е.В., Сборник задач по физике. – Москва, Просвещение, 2004.
4. Перышкин А.В. Физика, 7класс. – Дрофа, Москва, 2002.