Урок физики в 7 классе по теме "Закон Архимеда"
план-конспект урока по физике (7 класс)

Действия (объяснения, вопросы, выводы) учителя

Действия (ответы) учащихся

1

2

Организационный этап (1 мин)

Этап актуализации знаний (2 мин)

-Что такое сила?

- Какие силы вы знаете?

- С помощью какого прибора можно измерить силу?

Отвечают на вопросы учителя.

Мотивационный момент (2 мин)

-Летом многие из вас купаются в различных водоемах: реке, озере, море. Пробовали ли вы поднять человека на руки в воде? Легко ли это сделать? А также легко поднять человека на берегу?

-В воде гораздо легче поднять человека, чем на берегу.

-Почему?

Высказывают свои предположения о том, что на тело в воде действует какая-то сила.

Организация деятельности учащихся по созданию понятия о новой физической величине «архимедова сила» (22 мин)

-У вас на столах находятся цилиндры и сосуд с водой. Что вы можете сказать о цилиндрах, охарактеризуйте их?

-Они изготовлены из разных веществ: дерева, меди и алюминия и одинаковые по размерам (объему).

-С помощью динамометра определите вес данных цилиндров в воздухе. И занесите данные значения в таблицу, которую вы видите на доске.

Выполняют задание.

-Теперь, не снимая с динамометра, по очереди опустите данные цилиндры в воду. Что вы наблюдаете?

-Показания динамометра уменьшились, т.е. вес данных цилиндров уменьшился.

-Запишите данные значения в таблицу.

Выполняют задание.

-Сформулируйте вывод проведенного эксперимента.

- Вес тела в воде меньше веса тела в воздухе.

-Почему вес тела в воде меньше веса тела в воздухе?

-Существует сила, действующая на тело в воде.

-Действительно, существует такая сила, и называют ее выталкивающей силой или еще архимедовой силой.

 -Как ее можно определить, зная вес тела в воздухе и в воде?

- Вычесть вес тела в воде из веса тела в воздухе.

-Правильно, выталкивающую силу можно найти, если вычесть из веса тела в воздухе вес тела в воде. Давайте определим, куда она будет направлена.

-А теперь измерьте вес вытесненной воды, т.е. воды, которая у вас вылилась через трубочку в другой сосуд.

-Как вы это сделаете?

- Измерим вес стакана с водой, затем вес пустого стакана и вычтем вес пустого стакана из веса стакана с водой.

-Хорошо, можно так. Результаты запишите в таблицу.

Выполняют задание.

-Сравните свои результаты с весом вытесненной телом воды. Что вы можете сказать?

- Они получились равны.

-Они действительно будут равны. Сформулируйте вывод.

-Выталкивающая сила равна весу жидкости , вытесненного телом.

-А как вы думаете, куда будет направлена архимедова сила?

- Вверх.

Почему вы так решили?

Поясняют, но не получается.

-Какие силы действуют на цилиндр при погружении его в жидкость?

-Со всех сторон на цилиндр начинает действовать гидростатическое давление.

-Давайте сравним силы, действующие на боковую поверхность цилиндра, одинаковы ли они? Нужно пойти к доске и показать (нарисовать) силы, действующие на боковую поверхность цилиндра.

На доске сделан рисунок (заранее) с цилиндрами находящимися в стакане с водой.

Один из учеников выходит к доске и выполняет задание учителя.

- Силы, действующие на боковую поверхность цилиндра, попарно равны и уравновешивают друг друга.

-А силы, действующие на верхнее и нижнее основание. Одинаковы ли они?

-Кто пойдет к доске и ответит на этот вопрос?

Один ученик выходит к доске и отвечает на вопрос учителя, изображая при этом силы на рисунке.

- Силы, действующие на верхнее и нижнее основание не равны. Мы знаем, что давление столба жидкости прямо пропорционально высоте (глубине). Значит, на нижнюю грань, которая находится на большей глубине, действует большая сила, чем на верхнюю грань.

-Куда эти силы будут направлены?

-Сила, действующая на нижнюю, грань будет направлена вверх, а сила, действующая на верхнюю грань – вниз.

-Тогда равнодействующая данных сил будет куда направлена?

-Вверх.

Организация деятельности учащихся по получению закона зависимости архимедовой силы от плотности жидкости и от объема тела, погруженного в воду (15 мин)

-Итак, мы установили, что равнодействующая всех сил действующих на тело, погруженное в жидкость, направлена вверх. А от каких физических величин она будет зависеть?

- От плотности тела, от объема тела, от того в какой жидкости находится тело, от глубины погружения тела и от формы тела.

-Давайте запишем ПЗ. ПЗ: « Зависит ли архимедова сила от

1. плотности тела,
2. плотности жидкости в которой находится тело,  
3. объема тела,  
4. глубины погружения тела
5. формы тела

и каков вид этой зависимости».

 Разобьемся на пять групп по три человека в каждой.

Первая группа определит зависимость архимедовой силы от плотности тела.

Вторая группа определит зависимость (независимость) архимедовой силы от объема тела.

Третья группа определит архимедовы силы, действующие на тело в воде, соленой воде и масле.

Четвертая группа сделает вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от глубины погружения тела.

Пятая группа определит, зависит ли выталкивающая сила от формы тела.

Каждая группа получает листки с заданиями и оборудование. (См. Приложение).

-После получения результатов каждая группа устно отчитывается о своей работе и сообщает свои выводы. На доске заранее заготовлены шаблоны таблиц, поэтому в процессе выполнения заданий учитель заносит быстро данные, полученные учащимися в таблицы.

 Выводы записываются учащимися в тетрадях, а учителем на доске в виде таблицы

-Давайте составлять формулу для вычисления архимедовой силы.

-Как именно зависит выталкивающая сила от плотности жидкости?

- Чем больше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила

-А как будет зависеть архимедова сила от объема тела погруженного в воду?

-Чем больше объем тела, тем больше выталкивающая сила.

-Все верно. Значит, архимедова сила будет прямо пропорционально зависеть и от плотности жидкости и от объема.

А какой буквой обозначается сила, и в каких единицах измеряется?

- Буквой F, а измеряется в ньютонах.

-Значит и архимедова сила тоже обозначается буквой F и измеряется в ньютонах. А назвали ее в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на ее существование и рассчитал ее значение.

Запишем окончательно формулу для вычисления архимедовой силы:

Записывают в тетрадь.

Завершающий этап (3-5 мин)

-Итак, перечислите основные результаты нашего урока.

- Мы ввели новую физическую величину – архимедова сила, направленная снизу вверх и равная весу жидкости в объеме, вытесненном телом.

- Мы ответили на ПЗ.

- Мы открыли закон Архимеда:

-А теперь ответьте на вопросы:

1. Почему яйцо со стола на пол падает быстро, а в кастрюле с водой опускается на дно медленно?
2. Вы постепенно входите в воду. Как меняется выталкивающая сила по мере вашего погружения?
3. Ходить по берегу, усеянному морской галькой, босыми ногами больно. А в воде, погрузившись глубже пояса, ходить по мелким камням не больно. Почему?

Отвечают на поставленные вопросы (устно).

-Чтобы закрепить полученные знания, изучите параграфы учебника 48-49 и подготовить сообщение об открытии закона Архимеда ( один учащийся получает это задание).

-Повторите «подвиг Архимеда», решив следующую задачу:

Слиток золота и серебра имеет массу 300 г. При погружении в воду его вес равен 2,75 Н. Определите массу серебра и массу золота в этом слитке. (Задачу учитель раздает учащимся на карточках)