Конспект урока "Сила Архимеда"

ЧАСТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СИМФЕРОПОЛЬСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ШКОЛА»

КОНСПЕКТ УРОКА ПО ФИЗИКЕ

В 7 КЛАССЕ

«Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.»

подготовила

учитель физики

Гладких Виктория Павловна

г. Симферополь
2021

Урок физики в 7 классе

«Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.»

Тип урока: урок изучения нового материала.

Форма проведения: урок-исследование.

Цели урока: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; вывести формулы для расчета Архимедовой силы; установить от каких факторов зависит выталкивающая сила.

Задачи урока:

1. Образовательные: изучить силу Архимеда (вывод формулы для расчета выталкивающей силы, зависимость от других величин, вывод и формулировка закона, экспериментальное подтверждение закона).

2. Развивающие: осуществляя проблемно-поисковый метод самостоятельно сделать вывод, какие физические параметры тела и жидкости влияют на величину выталкивающей силы.

3. Воспитательные: способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для усвоения новых знаний.

Оборудование: презентация, компьютер, проектор, стаканы, соль, вода, масло растительное, пластилин, нитки, резиновый шарик, металлический цилиндр, алюминиевый цилиндр, динамометры, грузы по 100 г (цилиндрический и квадратные).

Формы организации познавательной деятельности: групповая, индивидуальная, фронтальная.

Методы:                    

• словесные: беседа, объяснение, инструктаж.

• наглядные: мультимедийные иллюстрации.

• практические: выполнение группового эксперимента, самостоятельная   работа.          

План

1. Орг. момент урока.

2. Актуализация опорных знаний.

3. Мотивирование на учебную деятельность. Определение темы, цели, задач урока.

4. Изучение нового материала.

5. Исследовательский этап

6. Закрепление

7. Подведение итогов. Рефлексия. Д.З.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Актуализация опорных знаний

- Прежде, чем мы перейдем к изучению новой темы, давайте вспомним недавно изученный материал.

1. Что вы можете сказать о давлении внутри жидкости на одном и том же уровне? (Внутри жидкости существует давление и на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям).

2. Изменяется ли давление с глубиной? (С глубиной давление увеличивается).

3. С помощью какой формулы можно рассчитать давление жидкости на дно и стенки сосуда? ?(p=gρh, где h – высота столба жидкости; ρ- плотность жидкости; p – давление).

4. От чего зависит давление внутри жидкости? (От высоты столба жидкости. Чем больше высота, тем больше давление. От плотности жидкости. Чем больше плотность жидкости, тем больше давление жидкости).

5. Рассчитайте давление на дно мензурки (экспериментальное задание)

6. Что такое вес тела? С помощью какого прибора можно определить вес тела?

(Сила, с которой тело действует на опору или растягивает подвес, прибор динамометр).

1. Мотивирование на учебную деятельность. Определение темы, цели, задач урока.

-Что изображено на картинке? (Древнегреческий ученый Архимед)

-Что обнаружил Архимед, если верить легенде? (Объем вытесненной жидкости равен объему тела, помещенного в жидкости)

Проведем несколько экспериментов.

1.Подвесим груз на динамометр, опустим в сосуд с жидкостью. (Показания динамометра уменьшаются)

2. С чем связано изменение показания динамометра? (На тело в жидкости действует сила)

3. Куда направлена эта сила? Как ее можно назвать (Вверх, выталкивающая)

4. Действует ли эта на тела помещенные в газ?(Да)

5. Проведем опыт с воздушным и гелевым шариками.

Таким образом, как будет звучать тема сегодняшнего урока?

«Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.»

- Какова же цель сегодняшнего урока? (выяснить, как действует жидкость или газ на погруженное в них тело, от чего зависит это действие).

1. Изучение нового материала.

1. Определение выталкивающей силы

- Давайте постараемся решить нашу проблему с помощью эксперимента. Погрузим теннисный шарик в воду и быстро уберём руку. Шарик «выпрыгивает» из воды.   Почему шарик  всплыл?(со стороны воды действует сила, которая его выталкивает).

- Верно. Эта сила направлена вертикально вверх. Согласно нашей гипотезе будем называть ее выталкивающей силой.

- Но если мы опустим в воду шар из пластилина, то он останется лежать на дне. Что же получается, что эта сила действует не на все тела? Постараемся разобраться с этим с помощью эксперимента. К динамометру подвесим груз. А теперь погрузим это тело в воду. Мы видим, что величина деформации уменьшилась. Это означает, что со стороны жидкости на наше тело действует выталкивающая сила. Этот опыт подтвердил нашу гипотезу.

Итак, на все тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая сила со стороны жидкости. Согласно закону Паскаля, эта гипотеза будет справедлива и для тел, погруженных в газ.

2. Вывод формулы для определения выталкивающей силы.

Давайте попробуем математически записать и посмотреть, от чего зависит выталкивающая сила. Для объяснения этого явления рассмотрим силы, действующие на тело, погруженное в жидкость. (Работа по рисунку на слайде)

Силы, действующие на боковые грани будут попарно равны. Они лишь сжимают, погруженное в жидкость тело. А вот величина сил действующих на верхнюю грань – F₁ и на нижнюю – F₂ будут отличаться. Почему?(Давление жидкости на глубине (h₁) верхней и нижней (h₂) граней будет разным).

- Итак, величина выталкивающей силы численно равна разнице сил F₂ (действующей на нижнюю грань) и F₁ (действующей на верхнюю грань тела). Математически докажем, что величина выталкивающей силы численно равна весу вытесненной жидкости. Для этого вспомним, что сила давления равна произведению величины давления на площадь, на которую это давление оказывается. (Откроем страницу 155 учебника)

F=pS, рассчитать давление можно по формуле: p=Ƿgh

Мы с вами уже выяснили, что величина выталкивающей силы равна разнице сил давления на нижнюю и верхнюю граниF₂и F₁: F_выт.=F₂–F₁. F₂= Ƿgh₂S, F₁= Ƿgh₁S

Получим, что выталкивающая сила равна разнице этих двух выражений:

F_выт. = Ƿgh₂S - Ƿgh₁S, которые отличаются лишь величиной h₁иh₂. Если мы вынесем за скобку одинаковые множители и найдем значение (h₂- h₁), у нас получитсяh₂- h₁=h – высота данного тела. Получим:

F_выт.= Ƿgh₂S - Ƿgh₁S=ǷgS (h₂ - h₁)= ǷghS. Нужно помнить, что произведение S*h– это объем тела. Заменим это произведение на обозначение объема – V. Тогда мы получим, чтоF_выт.= ǷgV – это и будет значение выталкивающей силы. Также необходимо помнить, что ǷV=m_ж. Заменим произведение плотности и объема на массу вытесненной жидкости:

F_выт.=m_жg=P_ж

Итак, мы с вами доказали, что величина выталкивающей силы численно равна весу вытесненной жидкости.

1. Архимедова сила

Значение выталкивающей силы впервые установил древнегреческий учёный Архимед. В честь него выталкивающая сила названа Архимедовой

1. Значение Закона Архимеда

Расчет Архимедовой силы помогает поднимать затонувшие суда, ее расчет необходим при конструировании судов, аппаратов для изучения морских глубин и атмосферы.

1. Исследовательский этап

Работа в группах по заданиям

- От чего зависит сила Архимеда? (от объема тела, от массы тела, от плотности тела, от плотности жидкости, от формы тела).

Выясним это, проведя исследование в группах. Вы сейчас исследователи и получаете задания для своих групп. Выполняйте задания, следуя инструкции.

(Каждая группа учащихся получает конверт с индивидуальным заданием).

План проведения исследования

• Прочитайте внимательно задание в карточках.

• Каждая группа выполняет его по пунктам.

• Каждая группа делает вывод по полученным результатам.

Группа 1. Как зависит Архимедова сила от формы тела?

Группа 2. Как зависит Архимедова сила от объема жидкости (глубины погружения)?

Группа 3. Как зависимости Архимедовой сила от объема тела?

Группа 4. Как зависимости Архимедовой сила от массы тела?

Группа 5. Как зависимости Архимедовой сила от плотности жидкости?

После получения результатов каждая группа отчитывается о проделанной работе и сообщает свои выводы. Выводы фиксируются в виде структурно логической схемы, учитель демонстрирует ее на экране.

Запишите в тетрадь формулу для определения Архимедовой силы.

F_А= Ƿ_жgV_т

1. Закрепление

1. Какую силу мы сегодня с вами изучили?

2. Охарактеризуем эту силу в ходе игры

Игра «Да-нет»

Вопросы для теста:

1. Сила Архимеда действует на любое тело, погруженное в жидкость.(Да)

2. Сила Архимеда зависит от формы тела. (Нет)

3. Сила Архимеда зависит от плотности жидкости. (Да)

4. Сила Архимеда всегда направлена вниз. (Нет)

1. Итог урока

Подведем итог. Сегодня мы с вами экспериментально выяснили, что на все тела, погруженные в жидкость, со стороны жидкости действует выталкивающая сила (Архимедова). Величина этой силы численно равна весу вытесненной жидкости. Подобная сила действует и на тела, погруженные в газ.

1. Домашнее задание §46-47 читать, упр 29

2. Рефлексия

-Какая была урока?

-Какие понятия были рассмотрены?

-Что было понятно?

-Что вызвало затруднение?