"Архимедова сила" конспект урока, 7 класс

Конспект урока по физике на тему «Архимедова сила», 7 класс

Цель урока. Изучить закон Архимеда.

Задачи урока.

Образовательные: сформировать знания учащихся при изучении закона Архимеда, умение добывать и применять знания.

Развивающая: формирование кругозора учащихся, умение делать выводы из экспериментов, работать с таблицами; развивать интерес к физике.

Воспитательная: воспитание культуры речи, формирование коммуникативной культуры учащихся, взаимопомощи.

Оборудование. На столе приготовлены: ведерко Архимеда, штатив, мензурка, сосуд с водой; сосуды с пресной и соленой водой, маслом, динамометры, тела разные по форме, но изготовленные из одного вещества и одинакового объема; тела разные по объему, но изготовленные из одного вещества( два одинаковых цилиндра); одинаковые тела, но изготовленные из различных веществ (алюминиевый и медный цилиндры).

ХОД УРОКА

Учитель. Сегодня на уроке мы продолжим изучать действие жидкости и газа на погруженные в них тела.

- Вспомните, какая сила действует на тело, погруженное в жидкость или газ? (Выталкивающая).

- Как она направлена? (Вертикально вверх).

- Какой простой опыт может подтвердить сказанное? (Опыт с теннисным шариком).

- Чему равна выталкивающая сила?

- Как на опыте можно определить значение выталкивающей силы? (Необходимо измерить вес тела в воздухе, затем вес тела в жидкости и из веса тела в воздухе вычесть вес тела в жидкости).

- На каждое тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила?

Учитель. На предыдущем уроке вы узнали, что на любое тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, при этом сила выталкивающая тело из жидкости или газа равна весу, вытесненной жидкости и направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.

Убедимся в этом на опыте с ведерком Архимеда.

Почему данный прибор называется так? Его назвали так в честь человека первым, открывшего существование выталкивающей силы. Древнегреческий математик и физик, живший в 287 г. до нашей эры, Архимед впервые указал на существование выталкивающей силы и рассчитал её значение. А теперь попробуйте догадаться, как будет звучать тема сегодняшнего урока.

Тема нашего урока: «Архимедова сила»

Выталкивающую силу стали называть силой Архимеда.

Нам предстоит сегодня узнать, от каких физических величин зависит выталкивающая сила.

Выдвижение гипотез.

Учащиеся предполагают, что выталкивающая сила зависит:

от объема погруженного тела;

от его веса (или массы);

от плотности жидкости;

от глубины погружения тела;

от формы тела.

Подвергнем экспериментальной проверке все наши гипотезы.

Экспериментальная работа.

У вас на партах лежат листы, которые вы будете заполнять в ходе своего исследования.

Проделаем опыт (каждой группе свое задание).

1. Проверка зависимости F выт от V тела.

Учащиеся подвешивают к рычагу два тела равной массы, но разного объема (цилиндр из алюминия и картофелина), добиваются его равновесия, а затем погружают тела в воду. Наблюдают нарушение равновесия, делают вывод о зависимости F выт от объема тела, причем эта зависимость - прямая пропорциональность. Делают соответствующие записи в тетради.

1.  Проверка зависимости F выт от веса (или массы) тела.

Учащиеся подвешивают к рычагу два тела одного объема, но разной массы, добиваются его равновесия, а затем погружают тела в воду. Наблюдают: равновесие не нарушилось, следовательно, выталкивающая сила массы тела (или его веса) не зависит. Результаты отражают в тетради.

1. Проверка зависимости Fвыт от глубины погружения тела в жидкость.

Учащиеся подвешивают к рычагу два одинаковых тела, добиваются её равновесия, погружают тела в воду на разную глубину. Наблюдают: равновесие не нарушилось, делают вывод о независимости выталкивающей силы от глубины погружения в жидкость. Результаты отражают в тетради.

1.  Проверка зависимости F выт от формы тела.

Учащиеся подвешивают к рычагу два тела одинакового объема, но разной формы, добиваются равновесия и погружают тела в воду. Наблюдают, равновесие не нарушилось. Делают вывод о независимости силы выталкивания от формы тела. Результаты отражают в тетради.

1. Проверка зависимости F выт от плотности жидкости. Учащиеся подвешивают к рычагу два одинаковых тела, добиваются равновесия и погружают одно тело в чистую воду, а второе - в насыщенный раствор поваренной соли. Наблюдают: нарушение равновесия, в paстворе соли тело выталкивается сильнее. Делают вывод о зависимости сил; выталкивания от плотности жидкости.

После экспериментальной проверки всех гипотез учащиеся формулируют вывод о зависимости силы выталкивания от плотности жидкости объема тела. Характер зависимости - пряма пропорциональность.

Очень часто нельзя определить не только вес вытесненной жидкости, но и вес тела. Нельзя определить вес вытесненной воды кораблем в реке, а также вес самого корабля. От чего зависит и от чего не зависит сила Архимеда.

После получения результатов каждая группа, устно, сообщает о результатах своей работы и сделанных выводах. Выводы записываются учащимися в тетрадь.

Архимедова сила

Таким образом, мы выяснили, что F_A зависит от объема тела и плотности жидкости, в которую оно погружено.

Ну а теперь сделаем вывод формулы для силы Архимеда.

Р_А = Р_ж = mg = g ρ _ж V_т.

3.Закрепление.

Первичное закрепление

Попробуем ответить на некоторые вопросы:

- Первоклассник и семиклассник нырнули в воду. Кого вода выталкивает сильнее?

- Почему собака - водолаз легко вытаскивает тонущего человека из воды, но дотащив до берега, не может сдвинуть его с места?

- Один раз мальчик нырнул на глубину 2м, а в другой – на 3м. В каком случае его вода выталкивает сильнее?

- Ходить по берегу, усеянному морской галькой босыми ногами больно. А в воде, погрузившись глубже пояса, ходить по мелким камням не больно. Почему?

Это интересно!

Сила Архимеда помогает поднимать затонувшие суда. Один из самых больших ледоколов «Садко», по халатности капитана затонувший в Белом море в 1916 г., пролежал на морском дне 17 лет, его затем подняли понто­нами, и он снова вступил в строй.

Стебли подводных растений несмотря на чрезвычайную гибкость и длину, достигают иногда 60 м сохраняют в воде вертикальное положение благодаря силе Архимеда.

Увеличению плавучести способствуют также крупные воздушные пузыри, заключенные у некоторых водорослей в концах стеблей и играющие роль поплавка.

Где вы в жизни встречаетесь с Архимедовой силой?

Рыбы могут легко регулировать глубину своего погружения, меняя объем своего тела благодаря плавательному пузырю. Погружаться или всплывать будет рыба, при уменьшении объема плавательного пузыря? (Погружаться, т.к. при уменьшении объема тела, уменьшается и Архимедова сила).

Заключительное слово учителя

- Скажите, ребята, что нового вы узнали сегодня на уроке?

- Чему научились?

- Что для вас было наиболее интересным?

На этом наш урок подошел к концу. Очень надеюсь, что это не последнее наше научное исследование. Большое спасибо за совместную работу.