Урок решения ситуационных задач по теме "Плотность вещества"
методическая разработка по физике (7 класс) по теме

 7 класс

Тема урока «Плотность вещества».

Цель: закрепить знания учащихся по теме «Плотность вещества»; научить применять знания по данной теме в различных жизненных ситуациях.

Урок посвящен решению ситуационной задачи «Архимед царю помог, и тебе с того урок»,  в процессе решения которой учащиеся учатся применять физические знания в нестандартных ситуациях.  

Ход урока

I. Постановка проблемной задачи

Всем нам хорошо известно, что 1 кг железа и 1 кг ртути занимают разные объемы, а о телах одинаковых по форме и объему нельзя однозначно сказать, что их массы одинаковы, все зависит от того, из какого вещества они сделаны. Какую емкость надо взять с собой для покупки в магазине 1 кг подсолнечного масла или меда? Можно ли верить продавцу на рынке, который утверждает, что в пол-литровой банке содержится почти 700 г меда?

Для того чтобы определить плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем:     . Массу тела можно определить с помощью весов. А как  найти объем тела?

Если тело имеет форму прямоугольного параллелепипеда, то его объем находится по формуле:     V=abc

Если же у него какая-то другая форма, то его объем можно найти методом, который был открыт древнегреческим ученым Архимедом в   III в. до н.э. Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия. Его отец, астроном Фидий, был родственником Гиерона, ставшего в 270 г. до н.э. царем города, в котором они жили.

До нас дошли не все сочинения Архимеда. О многих его открытиях стало известно благодаря более поздним авторам, в сохранившихся трудах которых описываются его изобретения.

Так, например, римский архитектор Витрувий в одном из сочинений рассказал следующую историю: «Что касается Архимеда, то изо всех его многочисленных и разнообразных открытий то открытие, о котором я расскажу, представляется мне сделанным с безграничным остроумием. Во время своего царствования в Сиракузах Гиерон после благополучного окончания всех своих мероприятий дал обет пожертвовать в какой-то храм золотую корону бессмертным богам. Он условился с мастером о большой цене за работу и дал ему нужное по весу количество золота. В назначенный день мастер принес свою работу царю, который нашел ее отлично исполненной; после взвешивания вес короны оказался соответствующим выданному  весу золота.

После этого был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него примешано такое же количество серебра. Гиерон разгневался на то, что его провели, и, не находя способа уличить это воровство, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом. Тот, погруженный в думы  по этому вопросу, как-то случайно пришел в баню и там, опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое количество воды, каков объем его тела, погруженного в ванну. Выяснив для себя ценность этого факта, он, не долго думая, выскочил с радостью из ванны, пошел домой голым и громким голосом сообщал всем, что он нашел то, что искал. Он бежал и кричал одно и то же по-гречески: «Эврика, эврика! (Нашел, нашел!)»

Затем, пишет Витрувий, Архимед взял сосуд, доверху наполненный водой,  и опустил в него золотой слиток, равный по весу короне. Измерив объем вытесненной воды, он снова наполнил сосуд водой  и опустил в него корону. Объем воды, вытесненной короной, оказался больше объема воды, вытесненной золотым слитком. Больший объем короны означал, что в ней присутствует менее плотное, чем золото, вещество. Поэтому опыт, проделанный Архимедом, показал, что часть золота была похищена.

Задание для учащихся:

 1. Когда мы, собираясь на каникулы в лагерь, набиваем все новыми и новыми вещами и без того уже пухлый чемодан, какие из физических величин мы изменяем – m, V,  ?

2. Кусок пластилина скатали в шарик. Изменилась ли его плотность?

3. Докажи, что из двух тел равного объема плотность больше у того тела, масса которого больше.

4. Что необходимо знать, чтобы сравнить плотности шаров на четвертых весах?

5. В воздушный шарик накачали дополнительную порцию воздуха. При этом масса шарика возросла в 4 раза, а объем – только вдвое. Во сколько раз возросла плотность воздуха в шарике?

6. Для измерения плотности пластилина взяли его кусок массой 100 г. Как изменятся результаты измерений, если будет взят кусок массой 200 г?

7. Имеются две банки: с медом и молоком (см. рисунок). Сравните массы этих веществ.

8. Имеются 3 кг меда и 3 кг молока. Сравните их объемы.

9.  Докажите, что из двух тел равной массы плотность больше у того тела, объем которого меньше.

10. Железный и алюминиевый стержни имеют одинаковые диаметры и массы. Какой из них длиннее?

III. Домашнее задание

1. Экспериментальное задание. Возьмите кусок мыла, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, на котором обозначена его масса. Проделав необходимые измерения, определите плотность мыла.

2. Предложите способ, позволяющий определить однородно ли тело (например, есть ли в теле полость).

Примечание:        Задания  № 5-10 выполняются учащимися индивидуально либо в группах (по усмотрению учителя). Для увеличения темпа работы учащимся могут быть предложены бланки ответов, в которые требуется вставить нужные слова или символы.