Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.
план-конспект урока по физике (7 класс) по теме

Конспект урока по физике в 7 классе.

Учитель МБОУ лицей №6 Танасюк Ирина Николаевна.

Тема: Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Цели урока

образовательная: ознакомление   школьников  с  новыми   физическими        

                              явлением – действие жидкости на погруженное в нее

                              тело;    установление,  от   каких   факторов   зависит

                              выталкивающая сила, от каких не зависит;

воспитательная:  формирование   познавательного   интереса  к  физике;

                              воспитание   толерантного  отношения   друг  к  другу;

развивающая:      формирование интеллектуальные умения анализировать,

                              сравнивать, систематизировать знания.

Оборудование: динамометры (12 шт.), мензурки с водой (12шт.), сосуд с раствором соли, нитка, пластилин, алюминиевые цилиндры (12 шт.), латунный цилиндр, парафиновый шарик.

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:  

Эксперимент: В сосуде на дне лежат два шарика (из пластилина и парафина). Наливаем воду, парафиновый шарик всплыл.

- Почему одно тело всплыло?

(на него действует сила направленная вверх)

- А на второе тело эта сила действует?  Проверим экспериментально.

Фронтальная работа:

На каждом столе у вас есть динамометр и металлический цилиндр.

Определите вес данного тела в воздухе Р1.

Не снимая с динамометра погрузите это тело в воду и определите вес этого тела в воде Р2.

Сравните результаты и сделайте вывод.       (Р2 < Р1).

Проблема: Почему вес тела в воде меньше веса тела?

(существует сила, действующая на тело в воде и направленная вверх)

- А действуют ли газы на тело, погруженное в них?

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

●   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;

- исследовать от каких параметров зависит сила действующая на тело, погруженное в жидкость;

- практическое применение.

III. Актуализация.

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

Вес тела.                                                        

Гидростатическое давление.

Сила давления.

Масса тела.

Объем цилиндра.

Работа с формулами.    У каждого на столе карточки с формулами:

 Когда называется «величина» ребята поднимают нужную карточку с формулой.

IV. Изучение нового материала:

    Рассмотрим, как действует жидкость на погруженное в нее тело. Чтобы  легче было рассуждать, выберем тело, которое имеет форму параллелепипеда с основаниями параллельными жидкости.  V = S∙h.

    Если верхняя грань находится на глубине h1, а нижняя  на глубине h2, то Р1 < Р2. Давление на боковые грани компенсируются, т.к. давление на одном уровне по всем направлениям одинаковое (закон Паскаля).

● Вывод:   выталкивание тела                

происходит в результате действия

разного давления на нижнюю и

верхнюю грани.

P1=ρgh1 → F1=ρgh1S                                                                                                 Р2=ρgh2 → F2=ρgh2S                                                                                                   Fвыт =F2 – F1 = ρgS(h2 – h1) = ρgSh                                                                             ● Вывод: выталкивающая сила

равна весу жидкости в объеме погруженного в него тела.

 Fвыт = F2 – F1 = gρжVт = gmж =Pж

- А как можно измерить выталкивающую силу?

Р1 – вес тела в воздухе, Р2 – вес тела в жидкости. Fвыт = Р1 – Р2 (есть разница в весе тела).

Работа в группах.

      Определим, от каких фактов зависит или не зависит выталкивающая сила.

      Разбиваемся на небольшие группы по 4-5 человек, выбираем «старшего» в группах. Каждая группа получает свое задание.

Задание первой группе.

    Цель: выяснить, зависит ли выталкивающая сила от массы и плотности тела.

     Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и латунный цилиндры, нить.

                            Порядок выполнения задания:

1 . Возьмите алюминиевый цилиндр. Определите с помощью динамометра вес цилиндра в воздухе Р1.

2. Не снимая с динамометра, погрузите цилиндр в воду и определите вес этого цилиндра Р2.

3.Определите выталкивающую силу, действующую на цилиндр.

4. Повторите опыт с латунным цилиндром. Результаты измерений внесите в таблицу:

5. Сравните плотности тел (см. табл. №2 стр. 50 учебника) и выталкивающие силы, действующие на тела.

Сделайте вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от плотности тела или массы.

Подготовьте краткий отчет о проделанной работе.

Задание второй группе.

   Цель: выяснить, зависит ли выталкивающая сила от объема тела.

   Оборудование:  сосуд с водой, тела разного объема из пластилина, динамометр, нить.

Порядок выполнения задания:

Возьмите тело с меньшим объемом и определите вес тела в воздухе Р1.

Погрузите это тело в воду и определите вес тела в воде Р2.

Повторите опыт с телом большего объема.

Определите выталкивающую силу в обоих случаях. Результате внесите в таблицу:

Сравните результаты и сделайте выводы о зависимости (независимости) выталкивающей силы от объема.

    Подготовьте краткий отчет о проделанной работе.

Задание третьей группе.

   Цель: выяснить, зависит ли выталкивающая сила от объема погруженной в жидкость части тела.

    Оборудование: сосуд с водой, динамометр, небольшое тело из пластилина, нить.

                                     Порядок выполнения работы:

Определите вес тела в воздухе Р1.

Погрузите тело на половину в воду и определите вес тела в воде Р2.

Определите выталкивающую силу Fвыт 1 = P1 – P2.

Опустите тело полностью в воду и определите вес тела в воде Р3.

Определите выталкивающую силу Fвыт 2 = P1 - P3.

Сравните выталкивающие силы: Fвыт 1 и Fвыт2. Сделайте вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от объема погруженной в жидкость части тела.

Подготовьте краткий отчет о проделанной работе.

                                   Задание четвертой группе.

   Цель: выяснить, зависит ли выталкивающая сила от плотности  жидкости, в которую погружено тело.

   Оборудование: динамометр, нить, сосуд с водой, сосуд с раствором соли, небольшое тело.

Порядок выполнения работы:

Определите вес тела в воздухе Р1.

Опустите тело полностью в сосуд с водой и определите его вес в воде Р2.

Повторите этот опыт с раствором соли.

Определите выталкивающие силы в обоих случаях и занесите результаты в таблицу:

Чем отличаются эти жидкости?

Что можно сказать о выталкивающих силах, действующих на тело в различных жидкостях?

Сделайте вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от плотности жидкости.

Подготовьте краткий отчет о проделанной работе.

Задание пятой группе.

    Цель: выяснить, зависит ли выталкивающая сила от глубины погружения тела внутри жидкости.

    Оборудование:  сосуд с водой, алюминиевый цилиндр, нить, динамометр.

Порядок выполнения работы:

Определите вес тела в воздухе Р1.

Определите вес тела в воде на глубине h1 и на глубине h2, большей, чем h1, Р2.

Рассчитайте выталкивающую силу, действующую на тело на разной глубине. Результаты измерения и расчета занесите в таблицу:

Сравните выталкивающие силы, действующие на тело на разной глубине.

Сделайте вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от глубины погружения тела в жидкость.

Подготовьте краткий отчет о проделанной работе.

Задание шестой группе.

    Цель: выяснить, зависит ли выталкивающая сила от формы тела, погруженного в жидкость.

     Оборудование: кусочек пластилина, сосуд с водой, нить, динамометр.

Порядок выполнения задания:

Кусочку  пластилина придайте форму шара.

определите вес тела в воздухе Р1.

Опустите тело в воду и определите вес тела в воде Р2.

Определите выталкивающую силу, действующую на тело.

Измените форму тела (куб, цилиндр,…).

Повторите опыт. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

Сравните силы и сделайте вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от формы тела.

Подготовьте краткий отчет о проделанной работе.

По ходу отчетов каждой группы на доске заполняется схема:

ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА

ЗВИСИТ ОТ                                        НЕ ЗАВИСИТ ОТ

                    объема тела;                                        формы тела;

                    плотности жидкости;                          плотности и массы тела;

                                                                                  глубины погружения тела

                                                                                  внутри жидкости.  

            Молодцы! Все группы справились со своими заданиями.

V. Закрепление.  

-  А действует ли выталкивающая сила в невесомости?

-  Собака – водолаз легко вытаскивает тонущего из воды, 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»

Вариант 1                                                       Вариант 2

1.  Выталкивающая сила действующая на погруженное в жидкость тело

зависит от плотности тела.                             зависит от плотности жидкости.

2. Вес тела в жидкости меньше                    2. Вес тела в воздухе меньше веса

веса этого же тела в воздухе.                        этого же тела в жидкости.

3. Выталкивающая сила также                     3. Выталкивающая сила не возни-

возникает и в газах.                                       кает в газах.

4. В воду опущены два тела разной формы, но равные по объему.

На  первое  тело  действует                              На  второе  тело  действует

большая  выталкивающая сила.                       большая выталкивающая сила.

5. Выталкивающая сила действует                  5. Выталкивающая сила направ-

на  любое  тело,  погруженное  в                      лена вверх.

жидкость.

САМОПРОВЕРКА.

Вариант 1.                           Вариант 2.

1. нет                                    1. да

 2. да                                      2. нет

 3. да                                      3. нет

 4. нет                                    4. нет

5. да                                      5. да.

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

VI. Домашнее задание:        Выучить §48. Записать в тетрадь доказательство существования выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость.