Открытый урок физики в 7 классе «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело»
учебно-методический материал по физике (7 класс)

Конспект урока по физике в 7 классе.

Учитель Нестеров Иван Владимирович.

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 рад видеть вас!

Как известно, опыт и наблюдение – величайшие источники мудрости. А доступ к ним открыт для каждого из вас. Сегодня перед нами много открытий.

II. Вопросы.

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

1. Вес тела.                                                        
2. Гидростатическое давление. (Давление жидкости)
3. Сила давления.
4. Масса тела.
5. Объем цилиндра.

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

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

III. Мотивация:  

А теперь попробуем поэкспериментировать, а  результатом каждого эксперимента является  …… вывод или закон.

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.

У меня на столе есть динамометр и металлический цилиндр.

1. Определить вес данного тела в воздухе Р1.(Что я должен делать)

На доске пишу  Р1=….Н

2. Не снимая с динамометра погружу это тело в воду и определим вес этого тела в воде Р2.

На доске Р2=….Н

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

Проблема: Почему вес тела в воде меньше веса тела в воздухе?

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

А что эта сила делает с телом,  Может мы можем сказать что эта сила старается вытолкнуть тело из жидкости? Значит мы эту силу можем назвать выталкивающей.

- 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.

Какой вывод можно сделать

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:- дети

- 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.

V. 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    

 P2=ρgh2 → F2=ρgh2S    

                                                                                            Р2=ρgh2 → F2=ρgh2S                                                                                                   Fвыт =F2 – F1 = ρgS(h2 – h1) = ρgSh                                                                            

Sh=Vт   

● Вывод: выталкивающая сила

равна весу жидкости в объеме погруженного в него тела.

 Fвыт = F2 – F1 = gρжVт = gmж =Pж

ρжVт=mж

- А как можно измерить выталкивающую силу?

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

 V.Закрепление

      А теперь попробуем определить, от каких фактов зависит или не зависит выталкивающая сила.

Задание 1.

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

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

Порядок выполнения задания:

1. Возьмите тело с меньшим объемом и определите вес тела в воздухе Р1.
2. Погрузите это тело в воду и определите вес тела в воде Р2.
3. Повторите опыт с телом большего объема.
4. Определите выталкивающую силу в обоих случаях. Результате внесите в таблицу:

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

Задание 2.

   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:

1. Определите вес тела в воздухе Р1.
2. Погрузите тело на половину в воду и определите вес тела в воде Р2.
3. Определите выталкивающую силу Fвыт 1 = P1 – P2.
4. Опустите тело полностью в воду и определите вес тела в воде Р3.
5. Определите выталкивающую силу Fвыт 2 = P1 - P3.
6. Сравните выталкивающие силы: Fвыт 1 и Fвыт2. Сделайте вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от объема погруженной в жидкость части тела.

     Задание 3.

   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:

1. Определите вес тела в воздухе Р1.
2. Опустите тело полностью в сосуд с водой и определите его вес в воде Р2.
3. Повторите этот опыт с раствором соли.
4. Определите выталкивающие силы в обоих случаях и занесите результаты в таблицу:

5. Чем отличаются эти жидкости?
6. Что можно сказать о выталкивающих силах, действующих на тело в различных жидкостях?
7. Сделайте вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от плотности жидкости.

Задание 4.

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

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

Порядок выполнения работы:

1. Определите вес тела в воздухе Р1.
2. Определите вес тела в воде на глубине h1 и на глубине h2, большей, чем h1, Р2.
3. Рассчитайте выталкивающую силу, действующую на тело на разной глубине. Результаты измерения и расчета занесите в таблицу:

4. Сравните выталкивающие силы, действующие на тело на разной глубине.
5. Сделайте вывод о зависимости (независимости) выталкивающей силы от глубины погружения тела в жидкость.

Задание 5.

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

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

Порядок выполнения задания:

1. Кусочку  пластилина придайте форму шара.
2. определите вес тела в воздухе Р1.
3. Опустите тело в воду и определите вес тела в воде Р2.
4. Определите выталкивающую силу, действующую на тело.
5. Измените форму тела (куб, цилиндр,…).
6. Повторите опыт. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

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

На доске заполняется схема:

ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА

ЗАВИСИТ ОТ                                        НЕ ЗАВИСИТ ОТ

                    объема тела;                                        формы тела;

                    плотности жидкости;                        

                                                                                  глубины погружения тела

                                                                                  внутри жидкости.  

По учебнику рассмотреть действие выталкивающей силы со стороны газа на тело.(рис.150)

            Давайте порассуждаем. 

-  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».

---------3мин----

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?

Что мы должны были изучить? (слайд 1)

8. Рефлексия деятельности на уроке

        Закончить фразу

1. сегодня я узнал…
2. мне было интересно…
3. я понял, что…
4. теперь я могу…
5. я научился…
6. у меня получилось …
7. меня удивило…
8. урок дал мне для жизни…
9. мне захотелось…

VII. Домашнее задание:       §50.   Вопросы  – 1-4

Итоговый тест: «Верю, не верю»

Итоговый тест: «Верю, не верю»

Задание 1.

Задание 2.

Задание 3.

Задание 4.

Задание 5.