Урок физики в 7-м классе по теме: "Условия плавания тел"

Цели урока:

Обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; установить, от каких факторов

зависит и от каких не зависит выталкивающая сила; выяснить условия плавания тел в

зависимости от плотностей тела и жидкости.

Развивать умения учащихся делать выводы по результатам экспериментальных заданий.

Показать использование условий плавания тел в природе, технике, в народном хозяйстве.

Развивать творческую активность, творческие способности учащихся.

I.

Организационный момент.

II.

Актуализация знаний:

На предыдущем уроке мы познакомились с действием жидкости на тела, погруженные в неё.

Вывели аналитическую форму закона Архимеда. Сегодня на уроке мы экспериментально

обнаружим силу, выталкивающую тело из жидкости; установим от каких факторов зависит и от

каких не зависит выталкивающая сила; выясним условия плавания тел в зависимости от

плотностей тела и жидкости.

Учитель: Какая сила возникает при погружении тела в жидкость?

Ученик: Архимедова сила.

Учитель: Куда направлена эта сила?

Ученик: Она направлена вертикально вверх.

Учитель: А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется архимедова сила?

Ученик: Тогда для подсчета архимедовой силы надо использовать формулу F

A

=

ж

g V, где V –

объем той части тела, которая погружена в жидкость.

III. Новый материал:

1. Опыты по обнаружению выталкивающей силы

Учитель: Какими способами можно на опыте определить архимедову силу?

Уч: 1) Можно взвесить жидкость, вытесненную телом, её вес и будет равен архимедовой силе.

2) Можно найти разность показаний динамометра при взвешивании тела в воздухе и в жидкости,

эта разность тоже равна архимедовой силе.

3) Можно определить объем тела с помощью линейки или

мензурки. Зная плотность жидкости, объем тела, можно вычислить архимедову силу.

Учитель:Давайте определим архимедову силу одними из этих способов. Задание №1: (Работа на

бланках)

1)

Определите вес тела в воздухе.

2)

Определите вес этого же тела в воде.

3)

Сравните результаты измерений и сделайте вывод. (Почему вес тела в воде меньше веса

тела в воздухе?)

Итак, 1 цель урока достигнута, далее начинается работа в группах.

2. От чего зависит сила Архимеда?

Учитель: От чего зависит архимедова сила и от чего она не зависит, мы определим сегодня

экспериментально, выполняя задание №2.

После получения результатов каждая группа устно отчитывается о своей работе и сообщает свои

выводы. Выводы записываются учащимися в тетрадях, а учителем - на доске в виде таблицы:

Архимедова сила

Не зависит от:

1) плотности тела

2) формы тела

3) глубины погружения

Зависит от:

1) объема тела

2) плотности жидкости

3) глубины погружения

Таким образом, достигнута вторая цель урока.

3.Выяснение условия плавания тел.

Вы когда-нибудь задумывались, почему маленький камень, брошенный в воду, тонет (попускается на

дно), а огромное бревно плавает на поверхности? Почему говорят, что учится плавать лучше на море?

Да и, вообще, стоит ли бояться воды, бояться плавать? Почему масло образует пленку на поверхности

воды? Заинтересовались? – Изучив сегодняшнюю тему, мы сможем ответить на все эти вопросы,

потому что наша тема «Плавание тел»

- Давайте вспомним, какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость? (сила тяжести и сила

Архимеда)

-Как они направлены?

- Если на тело действуют две силы, то какие варианты их соотношения

возможны? (F

Т

>F

А

F

Т

=F

А

F

Т

<F

А

)

Cделаем рисунок

- Вспомним, что такое равнодействующая сил? (Равнодействующая сил – это сила, которая

оказывает на тело такое же действие, как и несколько одновременно действующих на тело сил)

- Куда направлена равнодействующая сил в первом случае? (вниз)

Значит, тело будет погружаться, т. е. тонуть.

- Чему равна равнодействующая сил во втором случае? (0) Т.е тело будет покоиться – плавать.

- Что происходит в третьем случае? (равнодействующая сил направлена вверх, тело всплывает)

Правильно, тело всплывает. Но до каких пор будет продолжаться всплытие? Давайте разбираться:

когда тело достигает поверхности воды, некоторая часть тела начинает выступать над водой,

следовательно, объем погруженной части тела уменьшается, а, следовательно, уменьшается и

Архимедова сила, действующая на тело. Тело продолжает всплывать пока сила тяжести и сила

Архимеда не станут равными. После этого тело будет плавать на поверхности воды.

Демонстрация опытов

1- металлический груз, картофельный кубик тонут в воде;

2- картофельный кубик плавает в растворе соли в воде (при определённой её концентрации или между

слоями соленой и пресной воды),

3- картофельный кубик всплывает в соленой воде, деревянный кубик всплывает в воде.

Вывод: в

пресной воде картошка тонет, а в солёной плавает. Значит, условие плавания тел зависит от

соотношения плотности жидкости и плавающего тела.

- В чем же дело? Вы когда-нибудь задумывались, почему маленький камень, брошенный в воду, тонет

(попускается на дно), а огромное бревно плавает на поверхности? Почему говорят, что учится плавать

лучше на море? Да и, вообще, стоит ли бояться воды, бояться плавать? Почему масло образует пленку

на поверхности воды? Давайте попытаемся ответить на некоторые вопросы. И снова работа в группах.

Задание 3

Учитель: После получения результатов каждая группа устно отчитывается о своей работе и

сообщает свои выводы. Выводы записываются учащимися в тетрадях.

Учитель:

Докажем это ещё и теоретически.

- По каким формулам вычисляются сила тяжести и сила Архимеда? (F

А

=ρ

ж

gV

Т

; F

Т

=mg)

- Как можно выразить массу тела, зная его объем и плотность? (m=ρ

Т

V

Т

)

- Следовательно, каким образом мы можем записать формулу для силы тяжести? (F

Т

= ρ

Т

V

Т

g)

Какие одинаковые величины входят в обе формулы? А какая отличается? Значит, условие плавания тел будет

зависеть от плотности веществ.

Допишите в опорный конспект условия плавания тел, используя понятие плотности вещества.

IV. Подведение итогов занятия:

- Что нового мы сегодня узнали на уроке?

- Сформулируйте условия плавания тел.

- Как заставить тело плавать?

- Полезен ли этот урок?

2. Выход на тему следующих уроков.

Учитель: Ребята, а что бы вы хотели узнать о плавании?

Ответ: Почему плавают суда, летают дирижабли и воздушные шары?

Учитель: На эти и другие вопросы вы узнаете ответ на последующих уроках.

Дополнительные задания

Задание 4

«Можно ли «заставить» картофелину плавать в воде?

1. Заставьте картофелину плавать в воде.

2. Объясните результаты опыта. Оформите их в виде рисунков.

Оборудование: сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.

Задание 5 1. Добейтесь, чтобы кусок пластилина плавал в воде.

2. Поясните результаты опыта.

Оборудование: сосуд с водой; кусок пластилина и кусочек фольги.

Задание 6

А может ли одна жидкость плавать на поверхности другой?

Возьмите с помощью пипетки несколько капель масла . Опустите пипетку на глубину 3–4 см в стакан с водой.

Выпустите масло и пронаблюдайте, образование масляного пятна на поверхности воды.

На основе проделанного опыта сделайте вывод

Вопрос. Снова вернёмся к таблице плотности веществ. Объясним, почему на воде образуется масляная плёнка.

Итак, проблема решена, значит, жидкости, как и твёрдые тела, подчиняются условиям плавания тел.

Вопрос. Почему нельзя тушить горящий керосин, заливая его водой?