Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Конспекты / Урок по физике 7 класс
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

Урок по физике 7 класс

библиотека
материалов

hello_html_mb94c7eb.gifhello_html_m7b49a2f2.gifhello_html_68e8971f.gif7 класс

Тема урока: Архимедова сила

Цель урока: Обнаружить наличие силы выталкивающей тело из жидкости;

Установить от каких факторов она зависит и от каких не зависит;

Провести расчет архимедовой силы;

Ознакомить учащихся с легендой об Архимеде;

Продолжить формирование интереса к физике.

Тип урока: комбинированный

Оборудование: ведерко Архимеда, динамометр, алюминиевый и медный цилиндры от набора тел для калориметра, тела разного объема из пластилина, соль, нить, отливной стакан, картофелина, вода.

Ход урока


  1. Экспериментальные задания

Задание 1.

  1. Определить вес данного тела в воздухе: Р1

  2. Определить вес тела в воде: Р2

  3. Сравните результаты и сделайте вывод:

Вывод: Вес тела в воде меньше веса тела в воздухе: Р21

Учитель: Почему вес тела в воде меньше веса тела в воздуху?

Ученик: Существует сила, действующая на тело в воде и направленная вертикально вверх.

Учитель: Да, действительно существует такая сила. Она называется выталкивающая или Архимедовой силой и в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на её существование и рассчитал ее значение Архимед (287-212 гг. до нашей эры)

Древнегреческий ученый, физик и математик. Установил правило рычага, открыл закон гидростатики. Материал об Архимеде прилагается .

А как найти эту величину?

Ученик: Из веса в воздухе надо вычесть вес в воде. FА

Р в воде < Р в воздухе

FА = Р2 – Р1

FА – обозначение Архимедовой силы FА


Задание 2

1. Определить Архимедовы силы, действующие на тела разной плотности: алюминиевый и медный цилиндры из набора тел калориметров.

2. Сравните плотности тел и архимедовы силы, действующие на тела.

3. Сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от плотности тела.

Вывод: Архимедова сила не зависит от плотности тела.


Задание 3

  1. Определите Архимедовы силы, действующие на картофелину в пресной воде, в соленной воде.

  2. Чем отличаются эти жидкости?

  3. Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в жидкостях различной плотности.

Вывод: Архимедова сила зависит от плотности жидкости.

Задание 4

  1. Определите архимедовы силы, действующие на тело на различных глубинах и сделать выводы.

Вывод: Архимедова сила не зависит от глубины погружения.

Задание 5

  1. Кусочку пластилина придавать форму шара, цилиндра, куба и поочередно опуская в воду определите архимедову силу.

  2. Сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовы силы от формы тела.

Вывод: Архимедова сила не зависит от формы тела.

Задание 6

  1. Определить архимедову силу, действующую на тела разного объема

  2. Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от объема тела.

Вывод: Архимедова сила зависит от объема тела.


Все полученные результаты заносим в таблицу:


Архимедова сила

Не зависит от:

Зависит от:

  1. Формы тела

  1. Объема тела

  1. Плотности тела

  1. Плотности жидкости

  1. От глубины погружения


  1. Расчет архимедовой силы

Демонстрация эксперимента с ведерком Архимеда.

Значение выталкивающей силы можно определить используя прибор, который находится перед вами. Прибор носит название "ведерко Архимеда". Это пружина с указателем, шкала, ведерко, цилиндр, того же объема, отливной сосуд, стакан.

Здесь пружина выполняет роль динамометра.

1. Показать, что объем ведерки равен объему цилиндра.

2. В отливной сосуд наливаем воду чуть выше уровня отливной трубки. Лишняя вода выльется в стакан. Сливаем воду.

3. Подвесим ведерко к пружине, а к нему - цилиндр. Отмечаем растяжение пружины с помощью указателя. Стрелка показывает вес тела в воздухе.

4. Приподняв тело, под него подставляем отливной сосуд. После погружения в отливной сосуд , часть воды выльется в стакан. Указатель пружины поднимется вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости.

- Почему пружина сокращается?

- В данном случае на тело, кроме силы тяжести, действует ещё и сила выталкивающая его из жидкости.

- В какую сторону направлена выталкивающая сила?

- Выталкивающая сила направлена вверх.

5. Перельем воду из стакана в ведерко.

- Обратите внимание на указатель пружины. Где остановился указатель пружины, после того как мы перелили воду из стакана в ведерко?

- Указатель вернулся на прежнее место.

- Почему указатель пружины вернулся в прежнее положение?

- На пружину кроме силы тяжести и выталкивающей силы действует вес воды в ведерке.

Вес воды равен выталкивающей силе.

-Обратите внимание, сколько вытекло воды?

-Полное ведерко.

- Сравните объем налитой в ведерко воды и объем цилиндра.

- Они одинаковы.

На основании этого опыта делаем вывод: выталкивающая сила равна весу жидкости, вытесненной телом.

6. Формулируется закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по величине весу жидкости, вытесненной телом.

На основании этого опыта можно заключить, что сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.

Если бы подобный опыт проделать с телом, погруженное в газ, то показал бы, что сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объеме тела.

Итак, опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т.е. FA= РЖ = g m ж.

Массу жидкости m ж , вытесняемую телом, можно выразить через её плотность (ρж) и объем тела (Vт) погруженного в жидкость (так как Vж – объем вытесненной телом жидкости равен Vт – объему тела, погруженного в жидкость , Vж = Vт), т.е. mж = ρжVт.

Тогда получим FА = жVт.

Как было установлено, архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело, и от объема этого тела. Но она не зависит, например, от плотности вещества тела, погружаемого в жидкость, так как эта величина не входит в полученную формулу.

Определим теперь вес тела, погруженного в жидкость (или газ). Так как две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести вниз, а архимедова сила вверх) то вес тела в жидкости Р1 будет меньше веса тела в вакууме Р = g m (m - масса тела) на архимедову силу FA= g m ж (m ж – масса жидкости, вытесненной телом) т.е. Р1 = Р - FA, или Р1 = g m - g m ж.

Таким образом, если тело погружено в жидкость (или газ), то оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость ( или газ).

Следует помнить, что при расчете силы Архимеда под V понимают только ту часть объема тела, которая полностью находится в жидкости.

Это может быть и часть объема тела (если оно плавает на поверхности, не полностью погрузившись), и весь объем (если тело утонуло).

Закон Архимеда можно получить математическим путем.

Для объяснения используем представление о давлении жидкости на тело. Давление внутри жидкости: p=жh. Рассмотрим рисунок 3. В жидкости находится параллелепипед. Если верхняя грань находится на глубине h1 , а нижняя на глубине h2, то р2 > р1. Давление на боковые грани компенсируются, так как , по закону Паскаля, (на боковые грани ) давление на одном уровне по всем направлениям одинаково.

Вывод:выталкивание тела происходит в результате действия разного давления на нижнюю и верхнюю грани: Рнижн > Рверх.

Находим силы с которыми жидкость действует на верхний и нижний грани параллелепипеда.

F1 = p1S = ж h1. F2 = p2S = ж h2. F2 - F1= ж h2 - жh1 = ж (h2 –h1 ).

Так как (h2h1 ) = h – высота параллелепипеда, то Sh =V –объем параллелепипеда.

В итоге F2 - F1 = жV. Окончательно: FА = жV.

Что такое жV? По формуле это вес жидкости вытесненной данным телам.



  1. Решение задачи

  1. Определите выталкивающую силу, действующую на камень объемом 0,5 м3, находящийся в воде.

Решение: FА = ж *g*Vт FА = 1000кг/м3 * 10 Н/кг * 0,5м3 = 5000 Н = 5 кН

  1. Подводим итог урока.

  2. Домашнее задание: §51 упр. 26 (3,4) Прочитать Легенду об Архимеде




Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 16.02.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров153
Номер материала ДВ-460421
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх