Программа дополнительного образования внеурочной деятельности по подготовке к государственной итоговой аттестации выпускников основной школы (ОГЭ) по физике
методическая разработка

Программа дополнительного образования внеурочной деятельности по подготовке к государственной итоговой аттестации выпускников основной школы (ОГЭ) по физике

Тема программы: « Архимедова сила. Условие плавания тел. Воздухоплавание.

Метод гидростатического взвешивания.»

                                                                                           Автор программы:

                                                                                               Жилина Ирина Ивановна

                                                                                                         МБОУ « Розентальская ООШ»

                                                                                       Москаленский МР

                                                                                  Омская область

Омск 2018 год

1. Планируемые предметные результаты освоения программы дополнительного образования внеурочной деятельности по физике

Предполагаемые результаты:

 - сформированные умения решать задачи различного типа и уровня сложности из основных разделов школьного курс «Архимедова сила. Воздухоплавание. Метод гидростатического взвешивания», а так же овладение основами знаний о методах научного познания;

-повышение самооценки учащимися собственных знаний по физике, желание выбора предмета на ГИА.

Результаты освоения программы дополнительного образования внеурочной деятельности по физике:

Личностными результатами обучения  являются:

-самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

-мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода.

Метапредметными результатами обучения  являются:

-формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;

-освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими методами решения проблем.

Предметными результатами обучения  являются:

Учащийся научится:

- понимание и способность объяснять физические понятия:  Архимедова сила, плавание тел, воздухоплавание, метод гидростатического взвешивания.

-умение измерять: силу Архимеда.

-владение экспериментальными методами исследования зависимости: силы Архимеда от объема вытесненной телом воды, условий плавания тела в жидкости от действия силы тяжести и силы Архимеда;

- владение способами выполнения расчетов для нахождения: силы Архимеда в соответствии с поставленной задачей на основании использования законов физики.

Виды деятельности учащихся, направленные на достижение результата:

-Самостоятельная работа с учебником.

-Самостоятельные работы.

-Контрольные работы

- Вывод и доказательство формул.

-Анализ формул.

-Решение текстовых количественных и качественных задач.

-Работа с раздаточным материалом.

- Выполнение экспериментального задания. Работа с лабораторным оборудованием.

2. Содержание учебной программы дополнительного образования внеурочной деятельности по физике

«Архимедова сила. Условие плавания тел. Воздухоплавание. Метод гидростатического взвешивания.»

Архимедова сила- 2часа

Условия плавания тел-2 часа

Воздухоплавание-2 часа

Метод гидростатического взвешивания-2 часа (Фронтальная лабораторная работа-1 ч)

Календарно-тематическое планирование по теме

" Архимедова сила. Условие плавания тел. Воздухоплавание.

Метод гидростатического взвешивания."

4. Методическая разработка практического занятия программы дополнительного образования внеурочной деятельности по  физике

Формы и методы работы: работа с физическими понятиями и формулами, частично-поисковый, исследовательский.

Задание 6:  Учитель на уроке последовательно опустил в три разные жидкости сплошной кубик изо льда и сырое яйцо (см. рисунок).

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

1) Плотность яйца больше плотности льда.
2) В первом стакане может быть налита чистая вода.
3) Плотность жидкости в первом стакане наибольшая.
4) Плотность жидкости во втором и в третьем стаканах больше плотности льда.
5) Во всех трёх жидкостях сила тяжести, действующая на кубик изо льда, уравновешена выталкивающей силой.
Решение: 1) Плотность яйца больше плотности льда - правильно т.к. на втором рисунке видно, что яйцо тонет, а кусочек льда плавает
2) В первом стакане может быть налита чистая вода - неверно т.к. плотность льди меньше плотности воды, в воде лед должен плавать, а на рисунке он утонул.
3) Плотность жидкости в первом стакане наибольшая - неправильно т.к. оба тела утонули, значит у них плотность больше, а на других рисунках они плавают это говорить о том что плотность жидкостей в 2 и 3 стакане больше чем в 1.
4) Плотность жидкости во втором и в третьем стаканах больше плотности льда - правильно т.к. лед плавает.
5) Во всех трёх жидкостях сила тяжести, действующая на кубик изо льда, уравновешена выталкивающей силой - неправильно т.к. на первом рисунке лед утонул, значит сила тяжести больше выталкивающей силы
Ответ: 1,4
Задание 7 : Деревянный шарик помещают на дно стакана с водой. Шарик начинает всплывать. Что происходит с выталкивающей силой, действующей на шарик, пока он остаётся полностью погружённым в воду?
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
4) ответ зависит от плотности жидкости
Решение: по закону Архимеда, на тело погруженное в жидкость действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости,  поэтому, пока шарик находится в жидкости, он вытесняет один и тот же объем жидкости, следовательно выталкивающая сила не изменится.

Ответ: вариант 3

Задание 8 : Вес тела измеряют, подвесив его на динамометре. Вес тела в воздухе P1. Вес тела в воде P2. Чему равна действующая на тело в воде выталкивающая сила F?
1) F=P1    2) F=P2     3) F=P1+P2     4)F=P1-P2 
Решение: выталкивающая сила направлена вверх, вес тела вниз. В воздухе тело весит больше чем в воде, так как в воде на него действует сила Архимеда. Что бы найти выталкивающую силу надо из веса тела в воздухе вычесть вес тела в воде.
Ответ: 4

Лабораторная работа по теме « ИЗМЕРЕНИЕ МАССЫ ТЕЛА МЕТОДОМ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ВЗВЕШИВАНИЯ»

Цель работы: Определить плотность твердого тела методом гидростатического взвешивания.

Приборы и принадлежности:

1. Технические весы Т-200. 2. Набор разновесов (гири).

3. П-образная подставка.      4. Вода.

5. Лабораторный стакан.           6. Тонкая проволочка.

7. Исследуемое тело.

8. Термометр.

ТЕОРИЯ МЕТОДА

При точном взвешивании необходимо учитывать, что объем взвешиваемого тела в воздухе, вообще говоря, отличается от объема уравновешивающих его гирек. Поэтому различны действующие на тело и гирьки архимедовы силы. Найдем условие равновесия коромысла рычажных весов с учетом указанных сил Архимеда.

На рис.1 схематически изображены коромысло весов К, грань опорной призмы О, чашки весов Ч, исследуемое тело Т, подвешенное на проволочке к серьге левой чашки весов и гири Г.

рис.1

Как известно, коромысло будет находиться в покое, если сумма моментов внешних сил, действующих на него, равна нулю.

Если весы отрегулированы точно, то в положении равновесия сумма моментов силы тяжести и силы реакции опоры, действующих на коромысло (эти силы на рис.1 не изображены), равна нулю и поэтому в положении равновесия будет равна нулю и сумма моментов сил  и  . Так как коромысло является равноплечным рычагом, то имеет место . Каждая из этих сил является весом, обусловленным элементами весов (серьги, чашки и подвес) и силами, действующими на тело

и гири .

Если весы не нагружены и находятся в положении равновесия, то по-прежнему , но сейчас эти силы обусловлены только элементами весов.

Если же весы нагружены телом и гирями, то создаются дополнительные силы , которые в случае равновесия нагруженных весов, также равны между собой.

Эти дополнительные силы (см. рис.2 и 3) находятся из соотношений

. Так как тело и гири находятся в покое, то имеем:

,

И в итоге получаем, учитывая, что :

(1).

В этой формуле  - истинные массы тела и гирь, т.е. массы, определенные в вакууме.

Истинная плотность материала тела (аналогично для гирь):

(2).

Сила Архимеда находится по формуле:

рис. 2 рис. 3

(3),

где  - плотность вещества, в которое это тело погружено полностью.

Подставив (3) и (2) в (1), имеем:

(4),  (5),

Формула (4) соответствует взвешиванию тела в воздухе, (5) - взвешиванию тела, полностью погруженного в воду.

Вычтем (5) и (4). Разделив на (4) полученное равенство, получим расчетную формулу для определения истинной плотности тела (без учета массы проволочки):

(6)

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Перед взвешиванием убедитесь, что весы установлены правильно: колонка должна занимать вертикальное положение (устанавливается по отвесу), а коромысло - равноплечный рычаг (достигается перемещением

гаек на концах коромысла).

2. С помощью проволочки подвесьте тело к крючку серьги и взвести его в воздухе: .

3. Поставьте над чашкой весов П - образную подставку, на которую поставьте сосуд с водой. Воды должно быть столько, чтобы тело было полностью погружено и не касалось ни дна, ни стенок сосуда.

4. Взвесьте тело в воде и запишите его массу: .

5. Снимите показания комнатного термометра (t).

6. Определите из таблицы плотность воды  и плотность воздуха  при комнатной температуре.

7. По формуле (6) определите плотность материала, из которого сделано тело.

8. По ранее выведенной формуле рассчитайте абсолютную погрешность измерения плотности материала.

9. Сделайте вывод о его наименовании.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Подготовьте рабочую тетрадь в соответствии правилами оформления рабочей тетради и вышеизложенной методикой выполнения работы.

Примечания: 1) Определение масс должно быть оформлено в соответствии с ранее выполненной работой "Определение массы техническими весами".

2) В работе нет необходимости в таблицах для занесения результатов прямых измерений.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое плотность вещества, в каких единицах она измеряется?

2. Сформулируйте закон Архимеда.

3. Сформулируйте закон Паскаля.

4. Какие силы действуют на тело, помещенное на чашку весов ?

6. Какие силы действуют на коромысло весов, нагруженных телом и гирями?

7. Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость ?

8. Выведите формулу для силы Архимеда (3).

9. Выведите рабочую формулу (6).

10.Выведите формулу для вычисления абсолютной погрешности измерения плотности

5. Рекомендации учителям ассоциации по использованию программы дополнительного образования внеурочной деятельности по  физике

1. Повышение творческой активности  педагогов  по освоению и внедрению современных педагогических технологий при организации внеурочной работы по физике.

2.Продемонстрировать из опыта работы примеры конкретных внеклассных мероприятий, направленных на повышение мотивации учащихся к успешной учебе.

3.Показать результативность проведения внеклассных мероприятий  для развития творческой  активности обучающихся

4. Продемонстрировать влияние внеурочной работы на уровень оценки работы учителя на разных уровнях.

Литература:

1. http://op.vlsu.ru/fileadmin/Programmy/Kolledg/11.02.01/Metod_doc/MR_LR_Fizika_SPO.PDF

2. https://studfiles.net/preview/5921103/

3. Типовые экзаменационные варианты по физике. Е. Е. Камзеева — 2013 г.

4. https://phys-oge.sdamgia.ru/problem?id=700