Конспект урока Действие жидкости и газа на погружённое в них тело
план-конспект урока по физике (7 класс)

Урок 26                                   Тема: Действие жидкости и газа на погружённое в них тело

Цели урока: сформировать понятие об архимедовой силе;

Планируемые результаты

Предметные: составление плана и последовательности действий; прогнозирование результата и выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий                              

Личностные: оценивание личностной значимости полученной на уроке информации с практической точки зрения                                  

Метапредметные:

Познавательные: устанавливать причинно-следственные связи изучения физической величины,   использовать знания о давлении в повседневной жизни, приводить примеры практического использования физических знаний.

Коммуникативные: деятельность в рамках сотрудничества, формировать способность выслушивать собеседника, понимать его точку зрения; развивать монологическую и диалогическую речь.

Регулятивные: осуществлять действия по плану изучения физической величины .

Тип урока: «открытие» нового знания.

Оборудование: раздаточный материал, наглядное пособие, лабораторное оборудование на столах: стакан с водой, динамометр, набор цилиндров одинакового объема, мензурка.

Ход урока

1. Организационный момент. – Сегодня, ребята, мы проведем урок-исследование, в котором познакомимся с новым видом сил, действующих на тела, погруженных в жидкость или газ.

Создание проблемной ситуации:

2. Целеполагание и мотивация.

Вспомните купание летом или в бассейне. Вам приходилось нырять за предметами, лежащими на дне? Это может быть камень или игрушка на дне бассейна. Какие необычные ощущения вам приходилось испытывать?

– вода выталкивает тело наверх.

Давайте продемонстрируем это явление на резиновом мячике – опыт с мячиком, погруженным в жидкость.

- Ребята, как вы думаете, почему мячик всплывает?

- На него действует сила, направленная вверх, эта сила называется выталкивающей силой.

Легенда.

Теперь пришло время рассказать вам одну древнюю легенду о древнегреческом ученом – механике и математике. «Однажды царь Гиерон (250 лет до н.э.) поручил ученому проверить честность мастера, изготовившего золотую корону. Хотя корона весила столько, сколько было отпущено на нее золота, царь заподозрил, что она изготовлена из сплава золота с другими, более дешевыми металлами. Ученому было поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней примесь. Много дней мучила ученого эта задача. Взвесить корону было легко, но как найти ее объем, ведь корона была очень сложной формы… И вот однажды, находясь в бане, он погрузился в наполненную водой ванну, и его внезапно осенила мысль, давшая решение задачи. Ликующий и возбужденный своим открытием, ученый воскликнул: «Эврика! Эврика!», что значит «Нашел! Нашел!»

- Смоделируем ситуацию: У нас есть корона – позолоченная и есть ванна.

- Ребята, как найти объем короны или любого тела неправильной формы?

Ответ: Надо погрузить корону в ванну, измерить высоту подъема уровня жидкости, найти площадь основания ванны, затем вычислить объем вытесненной воды. Этот объем равен объему короны V=S·Δh. Вывод: Любое тело, погруженное в жидкость, вытесняет объем воды, равный объему тела.

- Ребята, как звали этого знаменитого ученого? Кто знает? Подумайте, как теперь называется выталкивающая сила?

Ответ: Учёного звали Архимед, поэтому сила называется «сила Архимеда» или «Архимедова сила».

Учитель: Сформулируйте тему нашего урока. -         Архимедова сила

Какие мы сегодня  поставим задачи урока?  Далее нам предстоит найти найти формулу для расчета Архимедовой силы и сформулировать закон Архимеда.

3. Изучение нового материала.

Задача 1. Вам предстоит выяснить, как найти выталкивающую силу, действующую на цилиндр, погруженный в воду. Какие есть идеи? Как вы думаете, вес цилиндра в воздухе и в воде будет одинаковым? Давайте проверим.

 Р1= 1,6 Н   Р2= 1,4 Н

- Почему в жидкости вес стал меньше?

Ответ: На тело действует выталкивающая сила, направленная вверх.

Учитель: - Как найти выталкивающую силу?

                 - Как мы ее назвали по-другому?

                 - Обводим формулу в рамочку.

                 Fарх = 1,6 Н - 1,4 Н = 0,2 Н

Учитель: - Теперь возьмите цилиндр из другого вещества (алюминиевый). Найдите силу Архимеда? Какой получился результат? Почему оказалось, что выталкивающие силы одинаковые?

Ответ: У тел разная плотность, масса, но одинаковые объемы.

Учитель: - Значит, существует другой способ нахождения выталкивающей силы, этот способ связан с объёмом тела?

Вывод формулы Fвыт =F2 – F1

- что означают силы F1 и F2 на рис.?

Ответ: Это силы гидростатического давления. F1 – сила, действующая на верхнюю грань, F2 - сила,  действующая на нижнюю грань, S – площадь поверхности тела на которую действует жидкость.

F1 = Р1·ρж S = ρжgh1s

F2 = Р2· S = ρжgh2s

Подставим Fвыт =F2 – F1 = ρжgh2s - ρжgh1s = ρжgs ( h2 - h1) = ρжghs = ρжg Vт  

Vт – объем тела, если ρж· Vт = mж

Вывод: - Выталкивающая сила равна весу жидкости, заключенной в объеме этого тела.

Задача 2. Как найти силу Архимеда другим способом? Например, зная плотность жидкости и объем тела?

Ответ: 1) измерим Vт с помощью мензурки

 Vт = V2 – V1 = 20 см3; ρж = 1г/см3

             2) найдем массу жидкости mж = ρж· Vт = 1г/см3·20 см3 = 20 г = 0,02 кг.

             3) найдем силу Архимеда  Fарх = mжg = 0,02 кг·10 Н/кг = 0,2 Н.

             Ответ: Fарх = 0,2 Н.

4. ФИЗМИНУТКА------------

Закон Архимеда.

• Если тело погружено в жидкость (или газ), то оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость или газ.
• Сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ равна весу жидкости или газа в объеме данного тела.      

5. Закрепление.

6. Домашнее задание: § 17 ,  №17.2, стр 108 №5 – II гр

7. Итоги урока. Рефлексия.