Урок: Архимедова сила.
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

Урок:  Архимедова сила.   7 класс

Маменишкина Нина Васильевна, учитель физики

МБОУ Кутуликская СОШ

п.Кутулик, Иркутская область

Без сомнения, все наше знание начинается с опыта.

Кант Иммануил

 (Немецкий философ, 1724 - 1804 гг.)  

Цели: 1. Обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; установить, от каких факторов она зависит; установить формулу расчета архимедовой силы.

           2. Повышать интерес к изучению физики, развивать умение видеть изучаемые явления в природе, навыки проведения экспериментов, логическое мышление.                                            3. Воспитывать чувство коллективизма, взаимопомощь в группе, упорство и настойчивость при поиске ответа, развивать речь.

Формируемые компетенции:

Предметные:     выяснить условия плавания тел,   докладывать о          результатах  своего  исследования, применять полученные знания для решения практических  задач из повседневной жизни.

Метапредметные: овладение навыками самостоятельной работы, формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами.

Личностные:  создание педагогических условий для формирования у обучающихся положительной мотивации к учению, умения преодолевать посильные трудности, чувства коллективизма, взаимовыручки и уважения друг к другу, умения вести диалог, аккуратности; соблюдать технику безопасности.

    Тип урока:  Изучение нового материала

На уроке осуществляется: познавательная, информационно-коммуникативная, рефлексивная деятельность учащихся. 

Форма проведения: работа в группах, урок проведения экспериментов при изучении новой темы.

Оборудование: 1. Компьютер, проектор, презентация,

                           2. Для каждого обучающегося таблица для записи выводов

    3. На каждом столе: инструкция по выполнению опытов,    таблица для записи результатов наблюдения

   4. Сосуды с пресной и соленой водой, пластилин

   5. Наборы тел равного объема и разной плотности; тел разного объема, динамометр, пластилин,  алюминиевый и медный цилиндры

                    Ход занятия

      1. Организационный момент.

Представление формы проведения урока, напоминание правил ТБ при работе с приборами.

         2.Актуализация знаний.

Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

Измерьте вес цилиндра в воздухе Р1 теперь опустите это тело в воду и снова измерьте его вес. Что вы установили? (Вес тела в воде меньше, чем в воздухе.)

Почему вес тела в жидкости меньше? (Существует сила, выталкивающая тело из жидкости, т.е. направленная вверх.)

Верно. Сила, выталкивающая тело из жидкости, называется архимедовой в честь великого древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на ее существование и рассчитал ее значение. Тема нашего сегодняшнего урока: Изучение архимедовой силы.

      3.  Изучение нового материала.

Цель урока: определить, от чего зависит и от чего не зависит архимедова сила, установить формулу расчета, научиться решать задачи.

Применение знаний и умений в новой ситуации

Повторим еще раз измерения: вес тела в воздухе 5Н, вес того же тела в воде – 3Н. Чему равна архимедова сила? (Чтобы найти архимедову силу, нужно из веса в воздухе, вычесть вес тела в воде.)

Запишем эту формулу. Как обозначить архимедову силу?

Fa = P1 – P2. Изобразим эту силу на рисунке: на тело действует сила тяжести, приложенная к центру тела и направленная вертикально вниз, и архимедова сила, направленная вертикально вверх.

От чего зависит или не зависит архимедова сила? Чтобы ответить на этот вопрос, проведем эксперименты.

1 группа. Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный цилиндры равного объема, нить.

Задание:

1. Определите архимедовы силы, действующие на каждое тело.
2. Сравните плотности тел и архимедовы силы, действующие на тела.
3. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы от плотности тел.

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

Задание:

1. Определите архимедову силу, действующую на каждое тело.
2. Сравните эти силы.
3. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы от объема тела.

3 группа. Оборудование: сосуд с пресной водой и соленой водой, цилиндр, нить, динамометр.

Задание:

1. Определите архимедовы силы, действующие на тело в простой воде и соленой воде.
2. Сравните эти силы.
3. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы от плотности жидкости.

4 группа. Оборудование: мензурка с водой, цилиндр, нить, динамометр.

Задание:

1. Определите архимедовы силы, действующие на тело на глубине h1 и на глубине h2.
2. Сравните эти силы.
3. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы от глубины погружения тела.

5 группа. Оборудование: сосуд с водой, пластилин, нить, динамометр.

Задание:

1. Кусочку пластилина придайте форму куба, шара, цилиндра.
2. Поочередно определите архимедовы силы, действующие на пластилин определенной формы.
3. Сравните эти силы.
4. Сделайте вывод о зависимости или независимости архимедовой силы формы тела.

Каждая группа поочередно отчитывается о своей работе и сообщает свои выводы.

Запишем выводы в тетради и на доске:

4. Теперь мы с вами должны установить формулу расчета архимедовой силы. Для этого все вместе проведем эксперимент.

Оборудование: ведерко Архимеда, цилиндр, динамометр, нить, стакан для отлива воды.

Эксперимент: Нальем в ведерко Архимеда воды до краника. Опустим цилиндр на динамометре в воду. Что произойдет с водой? Как изменились показания динамометра? (Часть воды выльется. Показания динамометра уменьшились, так как вес тела стал меньше.)

Чему равен объем вытесненной воды? (Объем вытесненной воды равен объему тела, опущенного в воду.)

Рассчитаем Архимедову силу, действующую на тело:
Fa = P1 – P2 = 5Н – 3Н = 2Н.

А теперь определим вес вытесненной воды:
Pвытесненной жидкости = mg = Vg = 2Н.

Объем вытесненной жидкости определим при помощи измерительного цилиндра.

Сравните архимедову силу и вес вытесненной жидкости. Запишите формулу расчета архимедовой силы:
Fa = g жVтела, Fa = Pвытесненной жидкости.

1.  Этап первичное закрепление знаний .

Тестирование (раздаточный материал с тестом).

1) Вес стальной детали в воздухе равен 3Н, а в воде 2,7Н. Определите архимедову силу, действующую на стальную деталь.

2) Железный и деревянный шары равных объемов бросили в воду. Сравните архимедовы силы, действующие на шары?

- На железный шар действует большая архимедова сила, так как его плотность больше.

- На деревянный шар действует большая архимедова сила, так как его плотность меньше.

- На железный и деревянный шары действуют одинаковые Fа, т.к. объемы равны.

3) Железное и деревянное тело равных масс бросили в воду. Равны ли выталкивающие силы, действующие на каждое тело?

- На деревянное тело действует большая выталкивающая сила, т.к. его объем больше.

- На железное тело действует большая выталкивающая сила, т.к. его объем больше.

- На тела действуют равные выталкивающие силы, т.к. равны массы тел.

4) К динамометру подвешено металлическое тело. В каком случае показания динамометра будут больше: если тело опустить в керосин или в воду?

- Больше в воде, т.к. ее плотность больше.

- Больше в керосине, т.к. его плотность меньше.

- Одинаково, т.к. объем тела не меняется.

5) Архимедова сила определяется формулой:

Сделайте вывод: что такое архимедова сила и от чего она зависит? (Архимедова сила – сила, выталкивающая тело из жидкости, зависит от плотности жидкости и объема погруженного тела.)

Изменится ли архимедова сила, действующая на тело, если тело не полностью погружено в жидкость, а лишь наполовину? (Архимедова сила будет меньше, так как объем тела в жидкости будет меньше.)

2. Этап закрепление изученного материала

1). Решение качественных задач:

- Изменится ли равновесие весов? Пояснить.

- Какая из пружин сократится больше и почему?

- Почему собака - водолаз легко вытаскивает тонущего человека из воды, но дотащив до берега, не может сдвинуть его с места?

- Благодаря чему многие водоросли располагаются в воде вертикально, несмотря на то что они имеют мягкие стебли?

2).  Решение задачи у доски.

 С какой силой выталкивается кусок дерева массой 800 г при его полном погружении в воду?

6. Итог урока: анализ таблицы – архимедова сила, анализ задачи.

7. Домашнее задание: параграфы 48, 49.  Примеры проявления силы Архимеда в жизни.

Список литературы.

1. Малафеев Р, И. Творческие задания по физике в 6-7 классах. Пособие для учителей. М., “Просвещение”.1971. 88с.

2. А.В.Перышкин., Физика 7 класс, Учебник для общеобразовательных учреждений «Дрофа» Москва 2012г.

3. Родина Н. А. и др. Самостоятельная работа учащихся по физике в 7-8 классах средней школы. Дидактический материал. М., Просвещение., 1991г., 128с.