Урок на тему: «Плавание тел. Условия плавания тел». (7 класс)

Урок в 7 классе на тему:

«Плавание тел. Условия плавания тел».

«Мимо бревно суковатое плыло,

Сидя, и стоя, и лежа пластом,

Зайцев с десяток спасалось на нем.

«Взял бы я вас - да потопите лодку!»

Жаль их, однако, да жаль и находку -

Я зацепился багром за сучок

И за собою бревно поволок».

Н.Некрасов «Дед Мазай и зайцы».

Цели урока:

обучающие:

• выяснить условия плавания тел в жидкости;

• усвоить их на уровне понимания с использованием логики научного познания;

развивающая:

• научить учащихся применять знания в новой ситуации, развить умение объяснять окружающие явления;

воспитательная:

• формирование практической, самостоятельной работы учащихся.

Задачи урока:

образовательная:

• добиться усвоения учащимися условий плавания тел на основе изученного понятия об архимедовой силе;

• формировать практические навыки учащихся делать выводы по результатам экспериментальных заданий;

развивающая:

• развивать творческую активность, творческие способности учащихся;

воспитательная:

• показать использование условий плавания тел в технике, в народном хозяйстве.

Оборудование: три контейнера с разным наполнением, сосуд с водой;

1) сосуд с водой, стальной гвоздь, алюминиевый цилиндр, пробку, кусочек парафина; 2) два стакана с чистой водой, стакан с растительным маслом, два деревянных и одно пенопластовое тело; 3) сосуды с водой и с раствором соли, картофелина, два одинаковых кусочка пластилина, ложка.

Ход урока.

I Организационный момент (мотивация, создание психологического климата)

Людей всегда интересовали вопросы:

Как плавают люди? Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах? Как регулируют глубину погружения киты? Как плавают суда?

Содержание сегодняшнего урока поможет нам, почему одни тела плавают на поверхности жидкости, а другие - тонут, от чего зависит различный характер поведения тел в разных жидкостях, почему возможно плавание судов, подводных лодок, воздушных шаров и дирижаблей.

II Формулирование целей и задач урока.

Запишем в тетрадях тему урока: « Плавание тел. Условия плавания тел».

III Актуализация опорных знаний учащихся (фронтальный опрос, прием - беседа, метод - репродуктивный)

Вопросы:

Деятельность учителя

Деятельность ученика

1. На предыдущих уроках мы познакомились с действием жидкости на тела, погруженные в нее.

Какая сила возникает при погружении тела в жидкость?

Архимедова сила.

2. Как направлена эта сила?

Она направлена вертикально вверх.

3. От чего зависит Архимедова сила?

Она зависит от объема тела и от плотности жидкости.

4. А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется Архимедова сила?

Тогда для подсчета Архимедовой силы надо использовать формулу F =ρ_жgV_т, где V - объем той части тела, которая погружена в жидкость.

5. Какими способами можно на опыте определить Архимедову силу?

Можно взвесить жидкость, вытесненную телом, ее вес и будет равен Архимедовой силе.

Можно найти разность показаний динамометра при взвешивании тела в воздухе и в жидкости, эта разность тоже равна Архимедовой силе.

Можно определить объем тела с помощью линейки или мензурки. Зная плотность жидкости, объем тела, можно вычислить архимедову силу.

Итак, мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила. Но одни тела плавают в жидкости, другие тонут, а третьи всплывают на поверхность.

IV Изучение нового материала (метод обучения - исследовательский)

Выясним, при каких условиях тело, погруженное в жидкость, тонет, плавает в жидкости или всплывает на поверхность.

1. Рассмотрим опыт:

Имеем три контейнера с разным наполнением. При погружении в жидкость они ведут себя по-разному: один тонет, другой плавает в жидкости, третий всплывает на поверхность. На каждое из тел в жидкости действуют сила тяжести и архимедова сила.

Деятельность учителя

Деятельность ученика

1. Куда направлена сила тяжести?

Вертикально вниз.

2. От чего она зависит?

От массы тела, прямо пропорционально.

3. Чему равна сила тяжести? Как найти массу тела, зная его плотность?

F_тяж = mg; где m = ρ_т V_т

4. В нашем случае тела одинаковы. Находятся они в одной жидкости. Значит архимедова сила, действующая на них, одинакова. Различной оказывается сила тяжести. Каковы соотношения F_тяж и F_арх для каждого тела? Определим направление равнодействующей сил.

Если F_тяж> F_арх , то равнодействующая направлена вниз, тело тонет.

Если F_тяж= F_арх , то равнодействующая направлена равна нулю, тело плавает в жидкости.

Если F_тяж<F_арх, то равнодействующая направлена вверх, тело всплывает.

2. Запишем в таблицу соотношения для трех указанных случаев (работа по группам) Параллельно учащиеся получают индивидуальные экспериментальные задания.

Группа 1

Группа 2

Группа 3

F_тяж > F_арх

F_тяж = F_арх

F_тяж < F_арх

mg > ρ_ж g V_т

mg = ρ_ж g V_т

mg < ρ_ж g V_т

ρ_т g V_т > ρ_ж g V_т

ρ_т g V_т = ρ_ж g V_т

ρ_т g V_т < ρ_ж g V_т

ρ_т > ρ_ж

ρ_т = ρ_ж

ρ_т < ρ_ж

тонет

плавает в жидкости

всплывает

V Физкультминутка.

VI Продолжение изучения материала.

Проверим правильность полученных рассуждений из опытов.

Задание 1. Выясните, какие из предложенных тел тонут, а какие плавают в воде.

Оборудование: сосуд с водой, набор тел разной плотности.

Ход работы.

1. В сосуд с водой опустите стальной гвоздь, алюминиевый цилиндр, пробку, кусочек парафина.

2. Сравните плотности соответствующих веществ с плотностью воды. Заполните таблицу (плотности смотрите в учебнике на стр.50)

Опыт

ρ_т, кг/м³

ρ_ж, кг/м³

вода

Поведение тела (тонет или плавает)

1

сталь

2

алюминий

3

пробка

4

парафин

3. Сделайте вывод: если ρ_т > ρ_ж , то тело __________________ , а если ρ_т < ρ_ж , то тело _______________ .

Задание 2. Сравните глубину погружения в воде деревянного и пенопластового тел одинакового размера. Выясните, одинакова ли глубина погружения деревянного тела в воду и масло.

Оборудование: два стакана с чистой водой, стакан с растительным маслом, два деревянных и одно пенопластовое тело.

Ход работы.

1. Опустите в стаканы с водой деревянное и пенопластовое тела. Сравните глубину их погружения.

Сделайте вывод: глубина погружения тел _________________.

Пенопласт плавает почти на ________________ , а дерево немного ________________ в воду.

2. Опустите второе деревянное тело в стакан с растительным маслом. Сравните глубину погружения тел, плавающих на поверхности воды и масла.

Сделайте вывод: в масло тело погрузилось _________________ , чем в воду.

Задание 3. Заставьте картофелину плавать в воде. Добейтесь, чтобы кусок пластилина плавал на поверхности воды.

Оборудование: сосуды с водой и с раствором соли, картофелина, два одинаковых кусочка пластилина, ложка.

Ход работы.

1. Опустите картофелину сначала в сосуд с водой, а потом в сосуд с раствором соли и объясните ее поведение.

2. Опустите один кусочек пластилина в сосуд с водой, а из второго кусочка сделайте лодочку и аккуратно поставьте на воду. Что изменилось?

Сделайте вывод: чтобы заставить плавать обычно тонущие тела, можно изменить __________________ жидкости или ___________ погруженной части тела.

Итак: условия плавания тел можно сформулировать двумя способами: сравнивая значения действующих на тело силы тяжести и архимедовой силы или сравнивая плотности жидкости и плотности тела.

VII Закрепление.

Выполните тестовые задания, впишите в таблицу коды правильных ответов.

Установите, как будут вести себя разные ТЕЛА в разных ЖИДКОСТЯХ.

1. В банку, где оставались КАПЕЛЬКИ ВОДЫ (ρ_в = 1000кг/м³), налили КЕРОСИН (ρ_кер = 800кг/м³). Капельки: У - утонут; О - плавают внутри жидкости; Д - всплывают.

2. Для уничтожения болезнетворных бактерий КАРТОФЕЛЬ (ρ_кар = 1020кг/м³), перед посадкой выдерживают в РАСТВОРЕ МЕДНОГО КУПОРОСА (ρ_мк = 1020кг/м³). Картофель: Д - тонет; С - плавает внутри жидкости; Л - всплывает.

3. Сливочное масло, которое состоит в основном из хорошо перемешанных ЖИРОВ (ρ_ж = 945кг/м³) и ВОДЫ (ρ_в = 1000кг/м³) и, растопили. Хлопья жира: А - тонут; Л - плавают внутри жидкости; П - всплывают.

4. ГРАДИНА (ρ_гр = 900кг/м³) попала в канистру с МАШИННЫМ МАСЛОМ (ρ_м = 900кг/м³). Она: Н - тонет; Е - плавает внутри жидкости; Ч - всплывает.

5. При пропускании тока через РАСТВОР ПОВАРЕННОЙ СОЛИ (ρ_с = 1200кг/м³) выделяются ПУЗЫРЬКИ ХЛОРА (ρ_хл = 3кг/м³). Они: П - тонут; А - плавают внутри жидкости; Х - всплывают.

1

2

3

4

5

Проверим выполнение тестового задания, вы прочтете слово, которым мне и хочется завершить наш урок.

1

2

3

4

5

У

С

П

Е

Х

VIII Домашнее задание.

§50, А) вопросы, упр.25(3); Б) упр.25(5); В) упр.25(4)

IX Итог урока.

Выставление оценок за урок. Спасибо за урок.