Учитель физики Хакимова Асия Хамедулловна

Физика 7 класс.

Тема урока: Условия плавания тел.

Цели урока: Добиться усвоения учащимися условий плавания тел на основе изученного понятия об архимедовой силе. Развивать умения учащихся определять архимедову силу с помощью динамо­метра и мерного стакана, делать выводы по результатам экспериментальных заданий.

Показать использование условий плавания тел в технике, в народном хозяйстве.

Развивать творческую активность, творческие способности уча­щихся.

Методы обучения: Беседа. Фронтальные опыты. Де­монстрация диапозитивов. Логиче­ские выводы и интуитивные догадки школьников. Записи на доске и в дневниках.

Оборудование: Лабораторное: сосуды с водой, маслом, набор тел разной плотности, деревянный и пенопластовый кубики одинаковых размеров, клубень картофеля, пробирка с поваренной солью, пластилин, пробирки с песком, прямоугольный параллелепипед из пенопласта («плот»), эпидиаскоп, диапозитивы, динамометр, цилиндр измерительный, гири.

Литература: 1. Перышкин А.В., Родина Н.А. Физика 7.- М.: Просвещение 1989.

2. В.Г. Разумовский, Л.С. Хижнякова. Современный урок физики в средней школе. - М.: Просвещение, 1983.

3. Методика преподования физики в 7 - 8 классах средней школы./ Под ред. А.В. Усовой. - М.: Просвещение, 1990.

4. В.Г. Разумовский, А.И. Бугаев и др. Основы методики преподования физики в средней школе. -

М.: Просвещение, 1984.

Тип урока: Изучение нового материала с элементами исследовательской деятельности.

Структура урока:1. Организационный момент………………………2 мин.

2. Повторение темы: «Архимедова сила»…………….…5 мин.

3. Изучение и закрепление нового мате­риала. ………....35мин.

4. Задание на дом………………………………………….3 мин.

Ход урока.

1. Организационный момент.

1) Приветствия учащихся.

2) Сообщение темы и целей урока.

2. Повторение темы «Архимедова сила».

Учитель. На предыдущих уроках мы познакомились с дей­ствием жидкости на тела, погруженные в нее. Какая сила возни­кает при погружении тела в жидкость?

Ученик. Архимедова сила.

Учитель. Как направлена эта сила?

Ученик. Она направлена вертикально вверх.

Учитель. От чего зависит архимедова сила?

Ученик. Архимедова сила зависит от объема юла и от плот­ности жидкости.

Учитель. А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется архимедова сила?

Ученик. Тогда для подсчета архимедовой силы надо ис­пользовать формулу F_A= _жgV, где V - объем той части тела, которая погружена в жидкость.

Учитель. Какими способами можно на опыте определить архимедову силу?

Ученик. 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.

Учитель. 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. Почему? Сегодня мы выясним это. Запишите в тетради тему уро­ка - «Условия плавания тел».

3. Изучение и закрепление нового мате­риала.

Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опыта, сегодня каждая группа получит свое задание. После вы­полнения заданий мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел. Откройте таблицы плотностей различных веществ. Они вам при­годятся во время работы. На выполнение опытов отводится 16 минут. Внимательно прочитайте свои задания, постарайтесь не отвле­каться. Все результаты записывайте в тетрадь. Если у кого-нибудь возникнут вопросы, поднимите руку.

(Ребята получили карточки с заданиями и оборудование для их выполнения (5 вариантов). Варианты заданий неодинаковы по уровню трудности: первое - наиболее простое, шестое и седьмое - сложнее. Они даются соответственно уровню подготовки учащихся.

Первый вариант: пронаблюдать, какие из предложенных тел тонут и какие плавают в воде; найти в таблице учебника плотности соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды. Результаты оформить в виде таблицы 1.

Таблица 1

Плотность жидкости

Плотность вещества

Тонет или нет

Для выполнения этого задания нужен сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, фарфоровый ролик, кусочки свинца, алюминия, органического стекла, пенопласта, пробки, парафина. Тела находятся в коробке с перегородками, в каждой ячейке указано название вещества.

Второй вариант: сравнить глубину погружения в воде деревянного и пено­пластового кубиков одинаковых размеров; выяснить, отличается ли глубина по­гружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке.

Для проведения опыта нужны два сосуда (с водой и с маслом), деревянный и пенопластовый кубики.

Третий вариант: сравнить архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки; сделать вывод на основании ре­зультатов опытов.

При выполнении этого задания используются мензурка, динамометр, две пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).

Четвертый вариант: заставить картофелину плавать в воде. Объяснить ре­зультаты опыта. Для выполнения задания используются сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.

Пятый вариант: добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде. Пояснить результаты опыта.

Для выполнения задания нужны сосуд с водой и кусок пластилина

Пока учащиеся выполняют задания, учитель наблюдает за их работой, оказывает необходимую помощь. (Поскольку ответы ребят будут использоваться при изложении нового материала, учитель намечает, в какой последовательности они будут отчитываться.)

Учитель. Заканчиваем работу, приборы отодвиньте на край стола. Переходим к обсуждению результатов. Сначала вы­ясним, какие тела плавают в жидкости, а какие - тонут.

(Отвечают в основном ребята, выполнявшие задания первого ва­рианта. Один из них называет те тела, которые тонут в воде, дру­гой - тела, которые плавают, третий сравнивает плотности тел каждой группы с плотностью воды. После этого все вместе делают вывод.

Если плотность вещества, из которого изготовлено тело больше плотности жидкости, то тело тонет. А если плотность вещества меньше плотности жидкости, то тело плавает. Выводы записываются на доске и в тетрадях.

Что произойдет с телом, если плотности жидкости и вещества будут равны? Этот вопрос мы пока оставим открытым, а несколько позже вернемся к нему.

Посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. Некоторые ребята рассматривали, как ведут себя тела, изготовленные из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что они заметили?

Ученик. Глубина погружения тел разная. Пенопласт пла­вает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду.

Учитель. Что можно сказать о глубине погружения дере­вянного бруска, плавающего на поверхности воды, масла?

Ученик. В масле глубже брусок погружался, чем в воде.

Учитель. Таким образом, глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости и самого тела. Запишем этот вывод.

Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например картофелину или пластилин. Посмотрим опыт. Бросим эти тела в воду. (Проводится демонстрация.) Что вы наблюдаете?

Ученик. Они тонут в воде.

Учитель. Ау группы ребят картофелина в воде плавает.

В чем же дело?

Ученик. Чтобы заставить картофелину плавать, мы насыпали в воду побольше соли.

Учитель. Что же произошло?

Ученик. У соленой воды увеличилась плотность и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла и архимедова сила стала больше.

Учитель. Правильно. А у ребят, выполнявших задание с пластилином, соли не было. Каким образом вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал в воде?

Ученик. Я сделал из пластилина лодочку, она имеет боль­шой объем и поэтому плавает.

Учитель. Неверно, не просто большой, а больший, чем у куска пластилина.

Ученик. А мы сделали из пластилина коробочку, она тоже плавает.

Учитель. А она почему плавает?

Ученик. У нее тоже больше объем, чем у куска пластилина.

Учитель. Итак, чтобы заставить плавать обычно тонущие тела, можно изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила, действующая на тело. Как вы думаете, есть ли какая-нибудь связь между силой тяжести и архимедовой силой для плавающих тел?

Ученик. Мы погружали в воду две пробирки с песком - одна полегче, другая потяжелее, - и обе они плавали в воде. Мы определили, что архимедова сила в том и другом случае примерно равна силе тяжести.

Учитель. Молодцы. Значит, если тело плавает, то F_А=F_ТЯЖ (Записывает на доске.) А если тело тонет в жидкости?

Ученик. Тогда сила тяжести больше архимедовой силы.

Учитель. А если всплывает?

Ученик. Тогда архимедова сила больше силы тяжести.

Учитель. Дома для каждого из этих случаев сделайте ри­сунок.

Итак, получили условие плавания тел: F_А=F_ТЯЖ . Но оно связано с плотностью тела и плотностью самой жидкости. Можно ли по-другому выразить условие плавания тел? Давайте попробу­ем. Мы знаем, что если тело плавает, то F_А=F_ТЯЖ. (Учитель за­писывает на доске вывод) Значит, условия плавания тел можно сформулировать двумя способами: сравнивая архимедову силу и силу тяжести или сравнивая плотности жидко­сти и находящегося в ней вещества. Где в технике учитываются эти условия?

Ученик. При постройке кораблей. Раньше делали деревян­ные корабли и лодки. Плотность дерева меньше плотности воды, и корабли плавали в воде.

Учитель. Металлические корабли тоже плавают, куски стали тонут в воде.

Ученик. С ними поступают так, как мы поступили с пласти­лином: увеличивают объем, архимедова сила становится больше, и они плавают. Еще делают понтоны и подводные лодки.

Учитель. Итак, в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу. А учитывается ли как-нибудь связь условий плава­ния тел с изменением плотности жидкости?

Ученик. Да, при переходе из моря в реку меняется глубина осадки судов.

Учитель. Приведите примеры использования условий плавания тел в технике.

Ученик. Для речных переправ применяют понтоны. В морях и океанах плавают подводные лодки. Для подводного плавания часть их емкости заполняют водой, а для надводного - воду вы­качивают.

Учитель. Посмотрите внимательно на атомный ледокол. В нашей стране работают несколько таких ледоколов. Они самые мощные в мире и могут плавать, не заходя в порты, более года. Но подробнее мы поговорим об этом на следующем уроке.

Выставить отметки за урок.

3. Задание на дом.

Откройте дневники и запишите задание на дом: § 50,51. Решите задачи 72 и 73 из задач для повторения на стр. 166. Сходите в библиотеку. Прочитайте дополнительно материал из истории развития водного транспорта. Желающие, подготовьте доклады.

Конец формы