Конспект открытого урока по теме "Сила Архимеда"
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

План-конспект открытого урока на тему

«Архимедова сила»

Ход урока

1. Организационный момент

Учитель: Здравствуйте, ребята, садитесь. Сегодня у нас с вами не просто урок физики, а урок-путешествие. Я предлагаю вам совершить путешествие в прошлое, в III в. до н.э., в Древнюю Грецию, г. Сиракузы. В то время правил царь Гиерон II. Вы спросите, «зачем мы туда отправляемся?», так вот, наш путь лежит к одному ученому, другу царя Гиерона II. (Включен слайд 1)

2. Актуализация знаний

А как звали этого ученого, мы узнаем отгадав кроссворд. (Слайд 2)

Ребята, у каждого у вас есть список вопросов для кроссворда, а наши гости могут видеть их на экране. (Кроссворд прикреплен на доске на ватмане)

1. Какой учёный вывел закон, который утверждает: «Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа» (Паскаль)
2. Каким прибором измеряют силу (динамометр)
3. Куда направлена выталкивающая сила? (вверх)
4. Наука о природе (физика)
5. Величина, которая вычисляется произведением длины, ширины и высоты (объём)
6. Какая сила действует на опору или подвес? (вес)
7. А ну-ка быстро посмотри,

И разреши сомненья

Скажи нам, как узнать внутри

У жидкости… (давление)

3. Проблемная ситуация

Учитель: Скажи, какой великий человек

                 Прославил свой далекий век?

Ученик: Архимед.

Учитель: Вот мы и узнали имя ученого, друга царя – Архимед. (Слайд 3)

Учитель: Ребята, а какой атрибут одежды является символом царской власти?

Ученик: Корона!

Учитель: Правильно, ребята, это корона. А как связаны Архимед, царь и корона мы сейчас узнаем. (Слайд 4 – отрывок из мультфильма «Коля, Оля и Архимед»)

Учитель: Ребята, т.к. Архимед был ученым, то он смог найти ответ на вопрос царя, сделав открытие. Но нам с вами, тех знаний, что мы усвоили на предыдущих уроках, не совсем достаточно, чтобы полно и корректно ответить на поставленные вопросы, таким образом мы сталкиваемся с необходимостью пополнения багажа знаний о действии жидкости и газа на погруженное в них тело. Тема нашего урока «Сила Архимеда» (Слайд 4, записывают в тетрадь), цель нашего урока: познакомиться с формулировкой закона Архимеда, узнать формулу для расчёта силы Архимеда и выяснить область применения на практике. (Слайд 5, записывают в тетрадь). Ребята, предлагаю сформулировать задачи, для достижения цели нашего урока.

Примеры задач: 

1.        Экспериментально определить величины, от которых зависит сила Архимеда;

2.        Вывести формулу для количественного расчёта силы Архимеда;

3.        Научиться применять полученные знания при решении простейших задач на определение силы Архимеда.

Учитель: Тема урока определена, цели и задачи поставлены, приступим к их выполнению.

4. Проблемное изучение нового материала

Учитель: На прошлом уроке мы изучали действие жидкости и газа на погруженное в них тело (Стих: «Наша Таня громко плачет, Уронила в речку мячик, Тише, Танечка, не плачь. Не утонет в речке мяч». Бросаю мяч в воду). Почему мяч всплыл на поверхность? (Ученики отвечают)

Учитель: Подействовала сила, которая вытолкнула мяч из воды. Будем называть её выталкивающей. Опустим в тот же аквариум металлический шарик. Тело утонуло, действует ли выталкивающая сила в этом случае? (ученики отвечают: на оба шарика  действует выталкивающая сила, но она разная по числовому значению, поэтому один шарик находится на поверхности воды, а второй наполовину погружён в воду).

Учитель: Проведём опыт (учитель демонстрирует опыт):

Опыт:  К пружине подвешивают  тело цилиндрической формы. Растяжение пружины отмечается стрелками на штативе. Она показывает вес тела в воздухе. Приподняв тело, под него подставляем отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки. После чего тело погружают целиком в жидкость. При этом часть жидкости, объём которой равен объёму тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Указатель пружины поднимается вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости. В данном случае на тело, наряду с силой тяжести, действует ещё и сила, выталкивающая его из жидкости.

Учитель: Из этого опыта мы видим, что вес тела уменьшается на величину, равную весу вытесненной воды. Эту взаимосвязь заметил и Архимед.

Учитель: Теперь сформулируем закон Архимеда  (работа с учебником)

Откроем учебник на стр.147 и найдём формулировку закона Архимеда.

На тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объёме погружённой части тела. (ребята записывают в тетрадь формулировку закона, показана на слайде)

Учитель: Силу, выталкивающую погружённое в жидкость тело, Fвыт называют так же архимедовой силой  FА. (слайд –  Fвыт = FА )

Fвыт = FА    

(ребята записывают в тетрадь)

Физкультминутка (Видео Слайд 9)

Учитель: А теперь вам предстоит выяснить, от каких величин зависит архимедова сила. (Слайд 10-11)

Работа в группах (по 4-5 ученика, уже рассажены по группам)

Учитель: Проведём работу в группах. Каждая группа получает задание и отвечает на поставленный вопрос эксперимента. Выберите капитана группы, распределите роли в своих группах.

А перед началом выполнения заданий хочу вам напомнить технику безопасности на уроке физики при работе со стеклянными приборами. (Слайд)

Задание первой группе

Определите зависимость архимедовой силы от плотности тела.

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела одинакового объема  и разной плотности (алюминиевый и латунный цилиндры), нить.

1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.

2 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р1= _____ Н

3 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воде.      Р2=_____Н

4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр.

Р1 - Р2=_____Н

2 ученик: Определить  вес медного цилиндра в воздухе.           Р3=_____Н

3 ученик: Определить  вес медного цилиндра в воде.                 Р4=_____Н

4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на медный цилиндр.          

Р3 -  Р4 =______Н      

1 ученик: Сделать вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности тела.

Вывод:  архимедова сила   …………………………………от плотности тела.

Задание второй  группе

Определите зависимость архимедовой силы от формы тела.

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

1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.

2 ученик: Кусочку пластилина придать форму куба и определить вес пластилина в воздухе.          Р1=_____ Н

3 ученик: Определить вес пластилина воде.                   Р2 =_____ Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на кусочек пластилина.

Р1 – Р2 = _____Н

2 ученик: Кусочку пластилина придать форму шара и определить вес пластилина в воздухе.        Р3= ______Н

3 ученик: Определить вес пластилина воде.                 Р4=_____Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на кусочек пластилина.  

Р3 - Р4=______Н

1 ученик: Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от формы тела.

Вывод:   архимедова сила   …………………………………от формы  тела.

Задание третьей  группе

Определите зависимость архимедовой силы от

объёма погружённой части.

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

1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.

2 ученик: Определить вес цилиндра в воздухе.          Р1=_____ Н

3 ученик: Опустить цилиндр в воду на 1/4 объёма и определите вес.

Р2 =_____ Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на цилиндр.

Р1 – Р2 = _____Н

3 ученик: Опустить цилиндр в воду на 1/2 объёма и определить вес.    

Р3 =_____ Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на цилиндр.  

Р1 – Р3=______Н

1 ученик: Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от формы тела.

Вывод:  архимедова сила ………………………………….от объёма погружённой части  

После получения результатов представители от каждой  группы  выходят к доске и свои выводы записывают на доске на заранее приготовленной схеме. Планирую, если опыты получаться, чтобы они по очереди вышли и записали, а потом сравнить с записью на слайде

Учитель: Молодцы! А теперь после выяснения, от чего же зависит архимедова сила, мы с вами выведем формулу для расчёта этой силы.

Закон Архимеда гласит: Сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость или газ тело, равна весу жидкости в объёме этого тела, т.е.

Fвыт = FА = Рж = mжg = ρжVТ gFА = ρж VТg      ребята записываю в тетрадь (Слайд 12)

производные формулы        

Применение: 1. Плавание судов;

                        2. Водолазы;

                        3. Рыбы и все морские жители;

                        4. Воздухоплавание;

                        5. Птицы (Слайд 14)

Решение задач:

Определить архимедову силу, действующую в морской воде на камень объёмом 1,6 м3 .

Дано:                        Решение:

VТ = 1,6 м3                         FА = ρж VТ g  

g = 9,8 Н/кг               FА = 9,8 Н/кг 1030 кг/м3 1,6 м3 = 16480 Н ≈ 16,5 кН.

ρж = 1030 кг/м3               Ответ: FА = 16,5 кН

FА - ?

Задача 2: На болт, погруженный в машинное масло, действует выталкивающая сила  FА = 18 мН. Определите объем болта. (плотность машинного масла – 900 кг/м3)

Дано:                   Решение:

FА = 18 мН

ρж = 900 кг/м3               VТ =           VТ =

g = 9,8 Н/кг

VТ  - ?

Тест ______________________________

Учитель: А теперь обменяйтесь своими тестами и сделаем взаимопроверку. (Слайд)

Домашнее задание

             § 51 с.146

1. кто любит читать – с.150
2. кто  не любит считать – упр.26 (2)
3. кто любит считать – упр.26 (4)
4. кто любит творчество – упр.26 (5)
5. кто любит экспериментировать – упр.26 (6)

Рефлексия

 Учитель: Наше путешествие подходит к завершению. Нам нужно возвращаться обратно, в наш 21 век. Итак, …. (включаю зеркало). Благодаря методу исследования вы совершили научное открытие. Вы по-другому взглянули на те предметы, которые мы часто используем в жизни. В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному, и сегодня мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, каждый из вас, все вместе как класс, и понравилось ли то дело, которым мы с вами сегодня занимались.

                 Оцени работу: (раздаю каждому)

1. Что вы узнали нового на уроке?
2. Для меня это важно и интересно…
3. Где могут пригодиться знания, которые вы получили на уроке?
4. Для меня было не достаточно…
5. Моя оценка атмосферы урока…

Итог урока: Итак,

1. С какой силой мы сегодня познакомились на уроке? (Архимедовой)
2. Какова формула для расчёта этой силы? (FА = ρжVТ g)
3. От каких величин она зависит? (плотности жидкости, объёма тела)

Выставление оценок