Урок физики в 7 классе на тему " Архимедова сила"

Четвертак О.В.

учитель физики

Высшей квалификационной категории

МАОУ СОШ №8 г.Лабытнанги

Тема урока: Архимедова сила

Цели урока

- Продолжить формировать знания учащихся об Архимедовой силе, обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в неё тело, выяснить от каких величин зависит значение выталкивающей силы.

- Продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи между фактами, явлениями и причинами; показать роль физического эксперимента в физике.

- Продолжить формирование познавательного интереса к предмету; познакомить учащихся с практическими применениями закона в технике и для повышения интереса к изучаемому материалу, осветить роль Архимеда в физике.

Дидактический тип урока: урок изучения нового материала.

Форма урока: урок- исследование.

План урока

I. Актуализация знаний

II. Изучение нового материала

1. Введение в тему урока.

2. Сообщение темы урока.

3. Историческая справка.

4. Вывод формулы.

5. Подготовка к исследовательской работе.

6. Исследовательская работа (работа по группам).

7. Оформление результатов исследовательской работы в сводной таблице

8. Выводы по результатам исследовательской работы

III. Закрепление изученного материала.

IV. Домашнее задание. Постановка проблемного вопроса для следующего урока.

V. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Оборудование:

1. Компьютерная презентация.(Приложение 2)

2. Интерактивная доска, проектор.

3. Компьютеры (на каждом виртуальная лабораторная работа).

5. Рабочие листы для оформления результатов исследования.(Приложение 2).

I. Актуализация знаний

1. Повторение изученного материала.

Учащиеся по желанию выходят к интерактивной доске, по очереди выбирают на слайде прибор либо физическое явление и рассказывают о принципе их работы.(слайд 2-7)

2. Введение в тему урока.

Герой романа А.Р. Беляева «Человек - амфибия» рассказывает: «Дельфин на суше гораздо тяжелее, чем в воде. Вообще у вас все тяжелее. Даже собственное тело». Прав ли автор романа?

Собака легко перетаскивает утопающего в воде, однако на берегу не может сдвинуть его с места. Почему?

Задача: исследование действия жидкости или газа на погруженное в них тело.

Для этого сегодня мы отправимся в историческое путешествие в Древнюю Грецию в III век до нашей эры. Именно в это время в Сиракузах, на острове Сицилия проживал величайший математик и физик древности - Архимед. Он прославился многочисленными научными трудами, главным образом в области геометрии и механики. В это время Сиракузами правил царь Гиерон. Он поручил Архимеду проверить честность мастера, изготовившего золотую корону. Хотя корона весила столько, сколько было отпущено на нее золота, царь заподозрил, что она изготовлена из сплава золота с другими, более дешевыми металлами. Архимеду было поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней примесь. Достоверно неизвестно каким методом пользовался Архимед, но задачу, поставленную царём Гиероном учёный решил.

(просмотр слайд-шоу http://files.school-collection.edu.ru)

Сегодня мы с вами тоже будем решать эту задачу, следуя за рассуждениями Архимеда. Начинаем рассуждать!

II. Изучение нового материала.

1. Введение в тему урока.

- Почему тело всплывает? (слайд 10)

Предполагаемые ответы:

- Вода оказывает выталкивающее действие, на погруженное в неё тело,

т.е. со стороны воды на тело действует сила

Учитель. Верно. Будем называть ее выталкивающей силой.

- Действует ли выталкивающая сила в этом случае?

(Фрагмент виртуальной лабораторной работы «Выяснение условий плавания тел» http://files.school-collection.edu.ru)

Предполагаемые ответы:

-Нет, не действует, потому что тело тонет.

-На любое тело, погруженное в жидкость, действует сила.

- Так как тело утонуло, то выталкивающая сила на него не действует.

Учащиеся анализируют данный опыт и делают вывод.

Вывод: На любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, выталкивающая тело из жидкости.

2. Сообщение темы урока. Эта сила называется, Архимедовой, т.к. впервые выталкивающую силу рассчитал Архимед.

Тема нашего урока «Архимедова сила».(слайд 11)

3. Историческая справка. (слайд 12)

Именно с помощью данной силы Архимед решил задачу царя.

Идея решения пришла к ученому внезапно, когда он, находясь в бане, погрузился в наполненную водой ванну, его осенила мысль, давшая решение задачи. Ликующий и возбужденный своим открытием, Архимед воскликнул: «Эврика! Эврика!», что значит: «Нашел! Нашел!»

- Какая мысль пришла в голову учёному, при погружении в ванну?

Предполагаемый ответ: тело, находящееся в жидкости (или газе),вытесняет столько жидкости ( газа), сколько весит жидкость (или газ)в объеме, вытесненном телом.

(просмотр видеосюжета «Архимедова сила») (слайд 13)

4. Вывод формулы для Архимедовой силы (слайд 14)

Учитель предлагает уч-ся:

- самостоятельно сформулировать закон Архимеда

- сверить свою формулировку с образцом

- сделать вывод

Вывод: Сила, выталкивающая целиком, погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.

Вывод формулы:

- Как найти вес жидкости?

- Как найти массу жидкости?

- Как найти объём вытесненной жидкости?

- Как найти Архимедову силу?

Анализ формулы:

- От каких факторов зависит значение Архимедовой силы?

- Как направлена архимедова сила?

Предполагаемый ответ: Сила, действующая на тело, находящееся в жидкости, направлена вверх.

5. Подготовка к исследовательской работе.

- Как на опыте, можно измерить значение Архимедовой силы?

Вопросы к в/фрагменту:

(Видеофрагмент на тему «Архимедова сила» http://files.school-collection.edu.ru)

1) Какой прибор используют для измерения архимедовой силы?

2) Определите цену деления прибора.

3) Чему равен вес тела в воздухе? (0,4 Н)

4) Чему равен вес тела в жидкости? (0,25 Н)

5) Чему равна Архимедова сила? (FА = Р – Р1= 0,15 Н).

Вывод: Архимедова сила равна разности веса тела в воздухе и веса тела в жидкости.

6. Исследовательская работа

Проблемный вопрос: Предположите, какие факторы будут влиять на значение выталкивающей силы.

Возможные предположения:

- объём тела

- форма тела

- глубина погружения тела

- плотность тела

- плотность жидкости

Давайте проверим Ваши предположения.

7. Работа по группам

(Группы рассаживаются за компьютеры, на которых предварительно установлены виртуальные лабораторные работы).

Задание первой группе

Виртуальная лаборатория «Измерение выталкивающей силы».

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и стальной цилиндры одинакового объема.

Определите архимедову силу, действующую на первое и второе тело.

Сравните плотность тел и Архимедовы силы, действующие на тела.

Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от плотности тела.

(Фрагмент виртуальной лабораторной работы «Измерение выталкивающей силы» http://files.school-collection.edu.ru)

Задание второй группе

Виртуальная лаборатория «Измерение выталкивающей силы»

Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема, динамометр, нить.

Определите Архимедову силу, действующую на каждое из тел. Сравните эти силы.

Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от объема тела.

(Фрагмент виртуальной лабораторной работы «Измерение выталкивающей силы» http://files.school-collection.edu.ru)

Задание третьей группе

Виртуальная лаборатория «Плавание тел»

Оборудование: сосуды с водой, бензином, керосином, бруски, изготовленные из разных материалов.

Определите архимедовы силы, действующие на тела в воде, бензине, керосине.

Чем отличаются эти жидкости?

Что можно сказать об Архимедовых силах, действующих на тела в различных жидкостях?

Установите зависимость Архимедовой силы от плотности жидкости.

(Фрагмент виртуальной лабораторной работы «Выяснение условий плавания тел» http://files.school-collection.edu.ru)

Задание четвертой группе

Виртуальная лаборатория «Измерение выталкивающей силы»

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый цилиндр, нить, измерительная линейка.

Определите Архимедову силу, действующую на тело, при погружении на разную глубину

Сравните Архимедову силу, действующую на тело при погружении на разную глубину

Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от глубины погружения тела.

(Фрагмент виртуальной лабораторной работы «Измерение выталкивающей силы» http://files.school-collection.edu.ru)

8. Оформление результатов исследовательской работы в сводной таблице и на рабочих листах. (слайд15 и приложение 1).

9. Выводы по результатам исследовательской работы.

- Обратитесь к целям исследования и укажите, от каких факторов выталкивающая сила, действующая на тело, целиком погруженное в жидкость, зависит и от каких не зависит.

Заполнение интерактивной схемы из подборки заданий по теме «Архимедова сила» http://files.school-collection.edu.ru.

(выводится на интерактивную доску).

III. Закрепление изученного.

1. Где в жизни вы встречаетесь с Архимедовой силой?

Зачем нужно знать закон Архимеда?

3. Решение задачи, которую поставил перед Архимедом царь Гиерон.

(объяснение решения сопровождается записями на интерактивной доске).

Алгоритм решения:

Вопрос 1. Как Архимед нашёл выталкивающую силу?

Вопрос 2. Как Архимед определил объем короны?

Вопрос 3. Как Архимед определил плотность короны?

Объяснение: зная объем короны, он смог определить плотность короны, а по плотности ответить на вопрос царя: нет ли примесей дешевых металлов.

4. Решение интерактивной задачи из подборки заданий по теме «Архимедова сила» http://files.school-collection.edu.ru (выводится на интерактивную доску).

5. Вывод: Мы с вами решили задачу Архимеда.

Легенда говорит, что плотность вещества короны оказалась меньше плотности чистого золота. Тем самым мастер был изобличен в обмане, а наука обогатилась замечательным открытием.

Историки рассказывают, что задача о золотой короне побудила Архимеда заняться вопросом о плавании тел. Результатом этого было появление замечательного сочинения «О плавающих телах», которое дошло до нас.

IV. Обобщение изученного:

- Какая информация на уроке была для Вас новой?

- Какие открытия сделали?

- Какие факты вызвали наибольший интерес?

- Какие опыты вызвали наибольший интерес?

Предполагаемые ответы:

- мы продолжили знакомство с темой «Архимедова сила»

- решили задачу, поставленную перед Архимедом

- подтвердили закон Архимеда

- вывели формулу для Архимедовой силы

- провели опыты по определению Архимедовой силы.

V. Домашнее задание:

1) §49, упр. 24 (1,2)

2). Индивидуальные задания на карточках (сильным ученика)

3) Проблемный вопрос: Почему небольшой металлический гвоздь при погружении в воду тонет, а огромное судно, выполненное из металла, держится на плаву?

(слайд 17)

VI. Итог урока. Рефлексия.

Закончите фразу:

1) Сегодня на уроке я научился….

2) Было интересно узнать …

3) Было трудно …

Литература, web-ресурсы:

1. http://files.school-collection.edu.ru

2. http://window.edu.ru

3. http://class-fizika.narod.ru

4. http://www.somit.ru

12