Конспект урока по физике в 7 классе тема: "Действие жидкости и газа на погружённое вних тело."
план-конспект урока по физике (7 класс)

Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. 7 класс.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Цели урока:

образовательная:     -  ознакомление   школьников  с  новым   физическим      

                                   явлением – действием жидкости и газа  на погруженное в них

                                    тело;

                                   - ввести понятие выталкивающей силы;

                                 -  объяснить причины возникновения выталкивающей силы;      

                                 -  получить выражение для расчёта её модуля.

воспитательная:  формирование   познавательного   интереса  к  физике;

                              воспитание   толерантного  отношения   друг  к  другу;

развивающая:      формирование интеллектуальные умения анализировать,

                              сравнивать, систематизировать знания.

Оборудование: штатив, пружина, линейка, пластилин,  сосуд с водой, пластиковый  и металлический шар.

Ход урока: 

I. Организационный момент:

       Здравствуйте!  Я очень рада видеть вас!

   Как известно, опыт и наблюдение – величайшие источники мудрости. А доступ к ним открыт для каждого из вас.

II. Мотивация:  

       С помощью опытов и выводов мы  можем получать знания, которые используются при построении судов, аппаратов для изучения морских глубин или атмосферы.

Всем известны детские стихи Агния Барто:

...Наша Таня громко плачет:

Уронила в речку мячик.

Тише, Танечка, не плачь,

Не утонет в речке мяч.

 Почему мяч не утонет в воде?

Ученики: Подействовала сила, которая вытолкнула мяч из воды. (Будем называть ее выталкивающей.)

Эксперимент: опустистим  пластиковый шар в воду. Он тут же всплывет на поверхность. Получается, что со стороны воды действует некая сила направленная вверх. Но если мы опустим  в воду металлический шар он остается лежать на дне. Получается, что эта сила действует не на все тела.

Выскажем гипотезу:   на тело, погруженное в жидкость действует некая сила, направленная вертикально вверх. Дополним на все ли тела, действует данная сила.

Постараемся разобраться с помощью эксперимента.

Демонстрационный эксперимент:

1. Прикрепим к штативу пружину. К пружине подвесим груз. Мы видим, что пружина деформировалась. Растянулась под действием веса.
2. Отметим на штативе с помощью линейки и пластилина положение деформированной пружины. Теперь погрузим предмет в воду.
3. Мы видим, что величина деформации уменьшилась. ПОЧЕМУ?

(Это означает, что со стороны жидкости на наш груз действует выталкивающая сила. ) Этот опыт подтверждает нашу гипотезу.

И так, на все тела, погруженные в жидкость действует выталкивающая сила.

Проблема: - А действуют ли эта сила на тело, погруженное в газ?

(да, например, воздушный шар)  Если ребята затрудняются ответить на вопрос, можно продемонстрировать заранее спрятанный воздушный детский шарик.

Эта гипотеза будет справедлива и для тел, погруженных в газ

●   Таким образом, на любое тело, погруженное в жидкость или газ действует выталкивающая сила.

Запишем тему нашего урока: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело».

Определим цели и задачи нашего урока: 

• - выяснить причину выталкивания тел из жидкости и газа;
• - научиться определять выталкивающую силу;
• - практическое применение.

III. Актуализация.

     Для того чтобы выяснить причину действия жидкости на погруженное в нее тело, нам необходимо вспомнить следующие физические понятия и величины:

1. Вес тела.                                                       
2. Гидростатическое давление.
3. Сила давления.
4. Масса тела.
5. Объем цилиндра.

     Работа с формулами.   Установите соответствие между названия физических величин( слайд№ 2)

IV. Изучение нового материала:

       Давайте попробуем математически рассчитать. От чего зависит величина выталкивающей силы?  Для объяснения наблюдаемого явления рассмотрим силы, которые будут действовать на тело погруженное жидкость.

 Чтобы  легче было рассуждать, выберем тело, которое имеет форму параллелепипеда с основаниями параллельными жидкости. 

- Одинаковы ли силы, действующие на левую и правую грани тела?

- Одинаковы ли силы, действующие на переднюю и заднюю грани?

- Одинаковы ли силы, действующие на на верхнюю и нижнюю?

Силы действующие на боковые грани F3  и  F4, будут попарно равны, они лишь сжимают погруженное в жидкость тело. А вот величины сил действующих на верхнюю грань F1 и  F2 будут отличаться. ПОЧЕМУ?

Потому что будет отличаться давление жидкости на глубине h1 и давление жидкости на глубине h2.

И так величина выталкивающей силы численно равна разнице сил F2(действующей на нижнюю грань) и  F1(действующей на верхнюю грань) нашего тела.

Теперь попытаемся математически доказать, что величина выталкивающей силы численно равна весу вытесненной жидкости.

Для этого вспомним  F=p*S( сила давления жидкости равна произведению давления на площадь, которой это давление оказывается).

Рассчитаем давление жидкости p = ρж * q * h

мы выяснили, что выталкивающая сила     Fвыт = F2 – F1

подставим значение Fвыт = F2 – F1 = ρж * q * h2 * S – ρж  * q * h1 * S =

       = ρж * q * S * (h2 – h1) = ρж * q * S * h = ρж * q * Vт = mж * q = Рж

h2 – h1= h высота нашего тела

S * h=V площадь поверхности на высоту=объем тела.

ρж*V=mж -

Fвыт = Ржид

Мы доказали, что величина выталкивающей  силы численно равна весу жидкости, в объёме погруженного в неё тела.

Значение выталкивающей силы установил древнегреческий ученый Архимед. Легенда гласит: « Что сиракузский царь Гиерон поручил Архимеду выяснить из чистого ли  золота сделана корона, которую он заказал ювелиру. Царь подозревал, что ювелир заменил часть золота  равный по массе части серебра. Архимед взвесил корону и равный ей по массе слиток золота в воздухе, а затем провел тоже самое взвешивание погрузив и корону и слиток в воду. Выталкивающая сила оказалась разной, так ювелир был уличен в измене.»

Подведем итог нашему занятию:

 1 ) на все тела погруженные в жидкость,  со стороны жидкости действует выталкивающая сила. Величина этой силы численно равна весу, вытесненной жидкости.

2) подобная сила действует и на тела погруженные в газ, т.е  вес тела погруженного в жидкость меньше веса тела погруженного в воздухе

3) а вес тела погруженного в любой газ будет, будет меньше чем вес тела в вакууме.

V. Закрепление. 

-  какие известные из жизни явления указывают на существование выталкивающей силы?

- как доказать на законе Паскаля существование выталкивающей силы, действующей на тело погруженное в жидкость?

- как показать на  опыте, что на тело находящееся в жидкости действует выталкивающая сила?

- как на опыте показать, что на тело находящееся в газе действует выталкивающая сила?

-  А действует ли выталкивающая сила в невесомости?

-  Собака – водолаз легко вытаскивает тонущего из воды человека, однако на берегу не может сдвинуть его с места. Значит ли это, что в воде на человека действует меньше сила тяжести, чем на суше?

-   Большинство водорослей (например, спирогира, ламинария и др.) обладает тонкими гибкими стеблями. Почему водоросли не нуждаются в прочных, твердых стеблях? Что произойдет с водорослями, если выпустить воду из водоема, в котором они находятся?

 Предлагаю проверить прочность полученных знаний  сегодня на уроке итоговым тестом «Верю, не верю».

Итоговый тест: «Верю, не верю»

САМОПРОВЕРКА.

  Подведем итоги: Вернемся к целям нашего урока. Достигли мы этих целей?

VI. Домашнее задание:        Выучить §50. Записать в тетрадь доказательство существования выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость.

Итоги урока.

       Объявление оценок учащимся, активно работающим на уроке.

А теперь оцените свою работу сами:

1. Как я работал(а) на уроке?
2. Понял(а) ли материал?
3. Узнал(а) ли больше на уроке?

Итоговый тест: «Верю, не верю»

САМОПРОВЕРКА.

Вариант 1.                           Вариант 2.

  1. да                                      1. нет

 2. да                                       2. да

 3. да                                       3. да

 4. да                                       4. да

5. да                                        5. Нет

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?

Итоговый тест: «Верю, не верю»        1 вариант.

1.        Вес тела в жидкости  меньше веса этого же тела в воздухе?

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в газе?

3.         Выталкивающая сила всегда направлена вверх?        

4.        Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

Итоговый тест: «Верю, не верю»       2 вариант.

1.         Выталкивающая сила всегда направлена вниз?        

2.        Действует ли выталкивающая сила на тело находящееся в воде?

3.         Действие выталкивающей силы, объясняется законом Паскаля?

4.          Вес тела погруженного в газ, всегда будет меньше веса тела в вакууме?

5.        Вес тела в жидкости больше  веса этого же тела в воздухе?