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 / Другие методич. материалы / Урок по теме "Архимедова сила" (8 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 теме "Архимедова сила" (8 класс)

библиотека
материалов






Тема: «Выталкивающая сила. Закон Архимеда. Условия плавання тел.



Типу рока: получение новых знаний









Разработала
Ляшко Ольга Григорьевна
учитель высшей категории
старший учитель





Цель:
учебная: Выяснить причины возникновения выталкивающей силы в жидкостях и газах; объяснить природу их происхождения. Сформировать понятие о Архимедову силу; на основании закона Паскаля научиться объяснять действие жидкости или газа на погруженное тело.
развивающая: формировать умения устанавливать причинно-следственные связи в спостереженому явлении; ознакомить учащихся с практическим применением закона Архимеда, развивать научное мировоззрение и логическое мышление.
воспитательная: воспитывать у учащихся уважение к великих творцов науки; умение общаться т работать в парах.


Оборудование: мензурки, прозрачные сосуды с пресной и соленой водой, динамометры, цилиндры из набора кало метрических тел, «Архимедове ведерко», сосуды с медом, маслом, газированной водой.


Вступительное слово учителя
Вода самое удивительное вещество в мире. Человеческая жизнь тесно связана с ней. Мы ее употребляем, используем в быту и производстве, она дает нам энергию, вращает турбины, является домом для многих существ. Вода лечит, закаляет и оздоравливает человека и, наконец, приносит большое удовольствие, когда мы в летнюю жару погружаемся в нее.
Итак каждый день мы взаимодействуем с водой, погружая различные предметы и наблюдаем, что одни тела тонут, другие плавают в воде и на поверхности. Вот сегодня на уроке мы будем исследовать это взаимодействие и выяснять причины возникновения выталкивающей силы воды. А пойдем мы путем проложенным для нас Архимедом.


Эпиграф:
«Мы обязаны Архимеду
фундаментом учения о равновесии жидкостей»
Же. Лагранж
«Нам чрезвычайно повезло,
что мы живем в то время,
когда еще можно делать открытия»
Г. Фейяман



Структура урока



Этапы урока

1.Организационно-вступительная часть

2. Актуализация опорных знаний и активизация мозговой деятельности

3.Изучение нового материала

4.Осознание изученного в виде практической работы

5. Подведение итога урока; оценивание ответов учащихся

6. Домашнее задание
7. Рефлексия
8.Заключительное слово учителя

Ход урока
І. Организационно-вступительная часть
а) приветствие
б) создание рабочего настроения


II. Сообщение темы, цели и ожидаемых результатов
По окончанию этого урока вы сможете:
- Определить направление действия и точку приложения выталкивающей силы;
- Измерять виштовхувальну силу;
- Формировать закон Архимеда
- Вычислять по формуле виштовхувальну силу;
- Выяснять причины возникновения выталкивающей силы, условия плавания тел;
- Приводить примеры действия выталкивающей силы в природе и жизни.

- Выяснять причины возникновения выталкивающей силы, условия плавания тел;
- Приводить примеры действия выталкивающей силы в природе и жизни.



Слово учителя: Закон Архимеда Одна из главных тем раздела «Давление» и возникновения выталкивающей силы связывают с действием закона Паскаля, поэтому прежде чем начать выяснять причины возникновения этой силы ответим на вопросы.


III. Актуализация опорных знаний и активизация мозговой деятельности
Устный опрос с использованием презентаций
1. Что такое давление?
2. Как рассчитывать давление?
3. В каких единицах измеряют давление?
4. От чего зависит весовой давление жидкости?
5. Сформулировать закон Паскаля.
6. Что такое сила притяжения?
7. Что такое вес?
8. Или одинаковое давление в разных жидкостях?


IV. Изучение нового материала
Слово учителя: Мы с вами продолжаем познавать окружающий мир при этом очень важно уметь смотреть и видеть, замечать и отмечать. Поэтому очень внимательно наблюдайте за демонстрационными экспериментами, проводите свои опыты и делайте выводы.
Проблемная ситуация


Демонстрация 1.
В аквариум с водой полностью погружают резиновый мячик и убирают руку. Мячик стремительно истекает.


Вопрос классу: Почему мяч всплыл на поверхность воды? (На мяч действовала сила направлена вверх, она выталкивала мяч из воды, поэтому и называется виштовхувальною)


Групповой эксперимент: (дети работают в парах)
На каждой парте находятся приборы: мензурка с водой, динамометр, цилиндры из набора калоріметричних тел.


Задача: определить вес цилиндра в воздухе и в воде. После выполнения задания учащиеся записывают в тетрадь, что вес тела в воде меньше чем в воздухе. Ученики делают вывод, что на тело, которое погружено в жидкость действует выталкивающая сила. Направление этой силы всегда противоположно направлению силы тяжести.

Слово учителя: Тело, находящееся в жидкости, выталкивается из нее с определенной силой. Итак нам нужно узнать от чего зависит выталкивающая сила, а от чего нет.


Демонстрация 2.
До крючков рычажных весов подвешивают два цилиндра одинакового объема и одинаковой массы. Один из них окунаем в воду , а другой в соленую воду. Равновесие нарушается.


Вывод: выталкивающая сила зависит от плотности жидкости
Мертвым морем называют озеро на Ближнем Востоке, в Палестине. Его воды чрезвычайно соленые, настолько, что в них не может жить ни одно живое существо. Вода Мертвого моря содержит не 3%, а 27% соли. Высокая соленость вызывает большую плотность. Рыбы не могут жить в таком рассоле. А человек не может в нем утонуть, потому что вода с большой плотностью держит ее на поверхности.


Демонстрация 3.
Заменяем цилиндры на две гири одинаковой массы, например латунную и парцелянову (можно гирю заменить картофелем), но разного объема, одновременно погружаем их в воду. Равновесие нарушается.
Вывод: выталкивающая сила зависит от объема погруженного тела.


Демонстрация 4
К динамометру поочередно подвесить латунный и алюминиевый цилиндры разной массы, но одинакового объема и погрузить их в воду. Показания обоих динамометров одинаковы.
Вывод: выталкивающая сила не зависит от массы и плотности погруженного тела.


Демонстрация 5
В высокую цилиндрический сосуд (мензурку), заполненную водой, медленно опустить цилиндр – изменения в показаниях динамометра не наблюдается.
Вывод: выталкивающая сила не зависит от глубины погруженного тела.
Слово учителя: А теперь давайте выясним, почему возникает выталкивающая сила. Для этого рассмотрим рисунок.









В результате действия притяжения в жидкости существует давление, которое по закону Паскаля действует во всех направлениях
- Силы F1 и F2 одинаковые по значению и разные по направлению, поэтому их равнодействующая равна нулю. Под их действием тело только сжимается.
- На верхнюю грань бруска будет действовать сила F1 , которая направлена вниз. На нижнюю грань будет действовать сила F2 , направленная вверх.
Поскольку h1 > h2;, то F1 > F2. Равнодействующая этих сил направлена вверх. Это и будет выталкивающая сила.
Разница между силой давления жидкости на нижнюю грань и силой давления на верхнюю грань и есть та сила с которой тела выталкиваются из жидкости: FA = F2 - F1 – это и есть причина возникновения выталкивающей силы.
Вывод: сила, выталкивающая тело из жидкости является рівнодійною сил давления, действующих на тело со стороны жидкости.


F1=p1 *S F2=p2*S
p1=gρ*h1 p2=gρ*h2
F1= gρh1*S F2=g ρ*h2*S
FA=gρ*h2*S - gρh1*S;
FA= gρS(h2-h1);
h2-h1=H ;

VT=S*H
FA= дрр* VТ - зависимость выражена этой формулой называется законом Архимеда


Вывод: выталкивающая сила появляется вследствие одновременного проявления закона Паскаля и силы тяжести.


Демонстрация 6
В сосуд с водой опускаем камень. Он утонул. Проблемный вопрос учащимся: - действует Ли в этом случае на камень Archimedean сила?


Групповой эксперимент: Подвесить тело к пружине динамометра, заметить его показания - вес камня в воздухе затем окунуть камень в воду, налитую в мензурку, отметить его показания – вес камня в воде. По шкале мензурки определить объем камня (разница объемов воды до погружения и после погружения камня).
Найти виштовхувальну силу как разность между весом тела в воздухе и показаниями динамометра после погружения тела в воду.
Вычислить силу Архимеда подставив числовые значения в формулу
FА = Рповітря-Ррідини


Слово учителя: предлагаю вычислить виштовхувальну силу, действующую на камень, с помощью формулы закона Архимеда, и сравнить с предыдущими расчетами
FA= дрр* VТ
Вывод: выталкивающая сила действует на любое тело, погруженное в воду, направленная вертикально вверх и приложенная к центру погруженной части тела.


Демонстрация 7 (опыт с «ведерком Архимеда»)
К штативу прикрепляем пружину с ведерком и цилиндром. Когда мы подставляем под цилиндр посудину, в которую налита вода до уровня отливной трубки, то при полном погружении цилиндра объем вытесненной им воды равен объему цилиндра. Если вылить теперь витиснуту цилиндром воду из стакана в «ведерко Архимеда», то показания весов станут такими же, как и до опускания цилиндра в воду. Это значит, выталкивающая сила, действующая на цилиндр, равна весу воды в объеме, занятом цилиндром.


Вывод: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме занятому телом.

Слово учителя: Впервые это утверждение было установлено древнегреческим ученым Архимедом, который жил 287-212 гг. к н.е. в г. Сиракузы, поэтому его называют законом Архимеда. А как Архимед открыл этот закон. Мы с вами сейчас посмотрим. (Демонстрация фрагмента мультфильма «Коля, Оля, Архимед» (случай в ванной).
Историки рассказывают, что задача о золотой короне побудила Архимеда заняться вопросом о плавании тел. Результатом этого было появление выдающегося сочинения «О плавающих телах», которое дошло до нас.
Седьмое предложение (теорема) этого сочинения сформулировано Архимедом следующим образом:
Тела, которые тяжелее жидкость и погруженные в нее, погружаются все глубже, пока не опустятся на дно, и, пребывая в жидкости, теряют в своем весе столько, сколько весит жидкость, взятая в объеме тел.
Сила Архимеда действует и в газах. Ведь в них также давление изменяется с высотой. В газах сила Архимеда значительно меньше, чем в жидкостях, так как плотность газа намного меньше плотности жидкости.
Окончательно закон Архимеда можно сформулировать так: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объеме этого тела.


Демонстрация 8.
В сосуд с водой опустить металлическую шарик, кусочек стеарина, пробки примерно одинакового объема. Вопрос: - Почему металлический шарик утонул, кусочек стеарина плавает в толще жидкости, а пробки – всплывает?
Вывод: На каждое тело, что содержится в жидкости действуют две силы: сила Архимеда FA= дрр* VТ и сила притяжения Fтяжіння=ρТq* VТ
И случай: тело тонет FA < FТ;
Тело тонет, если его плотность больше, чем плотность жидкости.
II случай: тело плавает в толще FA =FТ
Тело плавает внутри жидкости, если его плотность равна плотности жидкости.
III случай: тело всплывает на поверхность жидкости FA >FТ
Тело всплывает, если его плотность меньше плотности жидкости.
Сделанные выводы касаются не только твердых тел, но и жидкостей, и газов.

Демонстрация 9.
В стакан с водой налить мед, он опустится на дно, налить масло, оно всплывет на поверхность.
Вывод: Если плотность одной жидкости (газа) больше плотности другой жидкости (газа), то жидкостная плотность, которой больше опускается вниз.
Если плотность одной жидкости (газа) меньше плотности другой жидкости (газа), то жидкостная плотность, которого меньше всплывает на поверхность.


V. Осознание изученного в виде практической работы.
1) Решение задач в презентации иллюстрированных





2) В сосуде с водой находятся три шарика разного объема в состоянии покоя,как показано на рисунке. На шарик действует наибольшая выталкивающая сила ?
3) На дне водоема содержатся три шарика, изготовленные из сосны, гранита, и стальная. Выберите шарик, который всплывет на поверхность, если их отпустить.


4)



На рычажных весах зрівноважено два шарика: стальная и алюминиевая. Или нарушится равновесие весов, если оба шарики погрузить в воду?


5) Корабль переходит из моря в реки. Как изменится при этом выталкивающая сила, действующая на корабль?


6) Почему специально обученная собака легко вытаскивает из воды тонущего человека, а на берегу не может здвинути ее с места?
Розвязання задач експереметальних


Демонстрация 10.
В две склянки, одна из которых с водой, а другая с газированной водой. Одновременно погрузить в оба стакана по виноградине. В воде лоза останется лежать на дне, а в газированной воды лоза поднимется на поверхность. Объяснить увиденное.


Ответ: Плотность виноградины немного больше плотности воды, но в газированной воде на нее начнут садиться пузырьки, которые и помогут виноградине всплыть на поверхность. На поверхности пузырьки лопаются. Виноградина опустится на дно, где она снова «обрастет» пузырьками и всплывет на поверхность.


Слово учителя: В настоящей подводной лодки есть специальные цистерны для балласта-груза, который тянет лодку вниз. Этим балластом является вода. Для погружения лодки цистерны впускают воду, а для поднятия на поверхность выпускают воду и закачивают воздух.


Демонстрация 11.
В аквариум с водой опустили железную пластину, она утонет, поскольку плотность железа больше плотности воды. Затем придали этой пластине форму коробки и опустили ее на воду, она будет плавать. Объяснить увиденное.


Ответ: В случае, когда пластина стала коробкой, ее средняя плотность уменьшилась, благодаря тому что полость коробки заполнилась воздухом. При этом объем увеличился.


Слово учителя: Это явление лежит в основе строения современных плавающих судов, для изготовления которых используют разные материалы. Но за счет того, что большой объем судна, его средняя плотность меньше плотности воды.


Демонстрация 12.
Пластиковая бутылка заполненная доверху водой, в нее опущена пипетка в которой стеклянная трубочка наполовину заполнена водой. Закроем бутылку пробкой.

Сжав бутылку видим, что пипетка начинает тонуть, когда отпускаем бутылку пипетка начинает всплывать. Почему?


Ответ: При нажатии на бутылку стеклянная трубочка пипетки начнет заполняться водой ее вес увеличится и она опустится на дно. Если перестать давить на бутылку часть воды выльется из стеклянной трубочки, ее вес уменьшится и пипетка всплывет вверх.


Слово учителя: Средняя плотность живых организмов, населяющих водную среду, мало отличается от плотности воды, поэтому их вес почти полностью уравновешивается Архімедовою силой. Плавательный пузырь рыб имеет свойство значительно сжиматься, поэтому рыба легко меняет объем своего тела, а с тем и среднюю плотность. Благодаря этому она может регулировать глубину погружения.


VI. Подведение итога урока
Оценивание ответов учащихся


VII. Рефлексия
Упражнение «Незаконченное предложение...» учащиеся работают в парах.
1. Сегодня на уроке мы узнали...
2. Сегодня на уроке нам понравилось...
3. Больше всего на уроке нам запомнилось...
4. Это нам понадобится в дальнейшей жизни....
5. Для нас это было интересное...
6. Об этом бы мы хотели узнать больше...
7. Более всего нам понравилась задача о...
8. Более всего нами понравился эксперимент...


VIII. Домашнее задание
§ 37, § 38 изучить. Выполнить упражнение 21 (1-3) сек. 111


IX. Заключительное слово учителя
Земная жизнь родилась в воде. Все, что сейчас ползает, бегает и растет на земле – все когда-то вышло из моря. И мы, люди, тоже «начинались» в море. Наше тело преимущественно состоит из воды. Наше сердце качает по жилам кровь, соленую, как морская вода. И удары нашего пульса так же ритмичны, как приливы и отливы моря...
И неудивительно, что мы тянемся к воде, завидуем ловкости рыб в плавании.
Море успокаивает, приводит в порядок мысли. Вот и я сейчас предлагаю вам посмотреть фрагмент фильма «Подводный мир» и погрузиться в царство морского пространства. Настроиться на позитивное настроение и хорошие чувства.

11



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 16.09.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров397
Номер материала ДA-048101
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