Разработка урока по физике на тему Сила Архимеда

Учебное занятие

«ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА.

СИЛА АРХИМЕДА»

Тема урока: Выталкивающая сила. Сила Архимеда.

Тип урока: Изучение нового материала с элементами исследования.

Оборудование: динамометры, стаканы с водой и раствором соли, тела разной формы, объема, плотности, проектор, экран, ПК.

Цель: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости (газа) и показать зависимость силы Архимеда от объема погруженной части тела и плотности жидкости.

Задачи:

Образовательная - обеспечить усвоение учащимися формулы для расчета архимедовой силы.

Воспитательная - формирование научного мировоззрения, эстетических представлений, способности следовать нормам поведения на уроке.

Развивающая - развивать познавательную активность учащихся, умение делать наблюдения, ставить эксперименты и делать выводы.

п/п

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

время

1.

Организационный

Здравствуйте, уважаемые коллеги! Нет, нет, я не ошиблась, сегодня действительно вы мои коллеги - физики - экспериментаторы, исследователи действия жидкости на погруженное тело. Именно этой проблеме посвящена наша научная работа.

1 мин

2.

Мотивационный

Не секрет, что предмет нашего исследования для науки не нов, он уже подвергался изучению, а исследователем действия жидкости на погруженное тело был древнегреческий математик и физик Архимед. Нам предстоит сегодня заново открыть его закон. Итак, в путь!

3.

Актуализация знаний (Организует подготовку учащихся к самостоятельному выполнению пробного учебного действия)

Читали ли вы книгу Александра Беляева «Человек-амфибия». (гл 12 рассказ о дельфине) в которой Ихтиандр рассуждал о том, как он спасал дельфина. Почему в воде все кажется легче?

Вспомните лето. Вы у водоёма (озеро, река, море). Вы входите в воду и учите плавать своих друзей. Вы берете тело человека на руки, замечали ли вы что вам легче держать тело в воде, чем на воздухе.

Что помогает вам в этом случае? При падение тел действует сила притяжения, а как бы вы назвали эту силу? Давайте определим тему сегодняшнего урока «Выталкивающая сила». Куда направлена сила? Как определить выталкивающую силу? У нас в наличии мензурка с водой, динамометр, тело.

Прослушивают фрагмент из книги, ответы на вопросы (побуждающий диалог)

Да легко.

Очень короткий промежуток времени. Нет.

Сила. (выталкивающая сила).

Направлена верх.

Определяем вес тела в воздухе, вес тела в воде. Находим разность. Это и будет значение выталкивающей силы

5 мин

4.

Формулировка проблемы, цели урока

Сформулируйте цель дальнейшей работы.

Учащиеся формулируют цель: в ходе исследовательской работы узнать от каких факторов (физических величин) зависит выталкивающая сила.

1 мин

5.

Планирование работы

От чего зависит выталкивающая сила?

Гипотезы записываются на доске (Слайде)

Выдвижение гипотезы: выталкивающая сила зависит от:

- объема погруженного тела

- веса (или массы), плотности тела

- плотности жидкости

- глубины погружения тела

-формы тела

6.

практическая (исследовательская) деятельность

Техника безопасности.

Фронтальный эксперимент в мини-группах. Цель: выяснить зависит ли выталкивающая сила от заданной величины.

Задания группам.

1. Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости.

Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде, тело.

1.Подвесьте тело к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.

2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.

3.Возьмите второй стакан соленой водой и погрузите в него тело на пружине. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в соленой воде.

4.Сравните вес тела в воде и в соленой воде. Сделайте вывод.

(натолкнуть на мысль, что в реке вода пресная в море соленая )

2.Исследование зависимости выталкивающей силы от глубины погружения.

Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, мензурка с водой, тело на нити.

1.Подвесьте тело на нити к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.

2.Опустите тело в мензурку с водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.

3.Опустите тело в мензурку с водой на большую глубину. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела на другой глубине.

4.Сравните вес тела на разной глубине. Сделайте вывод.

3.Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности тела.

Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, алюминиевый и стальной цилиндры (одинакового объема), бумага.

1.Подвесьте алюминиевый цилиндр к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.

2.Опустите алюминиевый цилиндр в стакан с водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.

3.Закройте шкалу динамометра другим листом бумаги и проделайте п.1 п.2 со стальным цилиндром.

4.Сравните расстояние между показаниями для обоих цилиндров. Сделайте вывод.

4.Исследование зависимости выталкивающей силы от объема тела.

Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, два тела разного объема, но одинаковой массы.

1.Подвесьте к пружине тело меньшего объема. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.

2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.

3.Подвесьте к пружине тело большего объема. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.

4.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.

5.Сравните вес тел в воде. Сделайте вывод.

5.Исследование зависимости выталкивающей силы от формы тела.

Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, тело из пластилина.

1.Подвесьте тело к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.

2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.

3.Измените форму тела (не меняя объема) и проделайте п.1 п.2 еще раз.

4.Сравните вес тел разной формы. Сделайте вывод.

Учащиеся по карточкам выполняют задание и вывод записываю на доске

(Ответ: вода (ρ=1000 кг/м³), F _А1 = 0,3 Н, керосин (ρ=800 кг/м³ ), F_А2 = 0,2 Н) => вывод: F_А~ρ_ж.

Вывод: FА не зависит от глубины погружения h.

FА не зависит от плотности тела.

(Ответ.

V1=10 см³, FА=0,15 Н

V2=20см³,

FА=0,2 Н

V3=40см³,

FА=0,3 Н => вывод: F_А~V.)

Вывод: FА не зависит от формы тела.

Просмотр мультфильма «Архимедова сила»

10 мин

Тот же результат получил и Архимед. Поэтому выталкивающую силу называют силой Архимеда. Вы сегодня сделали открытие?

А вы можете прокричать слово «Эврика»? Давайте вместе дружно, на раз, два, три.

Вы много раз слышали это слово, а кто знаком с лексическим значением слова (с греческого - нашел,

это слово не только легендарное восклицание Архимеда, но и выражение радости в случае разрешения трудной задачи)

Кричим слово «Эврика»

Высказывания учащихся

7.

На доске следующие результаты:

FА~ρж

FА~V

На основании этого вывода получаем формулу для вычисления выталкивающей силы, которая полностью подтверждает наше исследование.

F_А=ρ_жgV

Учащиеся самостоятельно формулируют итог гипотезы, записывают формулу

1 мин

Закрепление.

Постановка проблемной задачи. Определить силу Архимеда, действующую на тело, погруженное в воду.

Сравним значения, полученные при проведении первого и второго опытов. Сделаем вывод.

Проверю листы работы группы как вы оцените работу своей группы. Что вы сегодня делали? Достигли поставленной цели.

Определяем объем тела с помощью мензурки, подставляем числовые значения получаем итоговое значение

(результаты совпадают - они верны - наши гипотезы мы подтвердили или опровергли с помощью опытов и теоретических доказательств)

10 мин

8.

Рефлексия

Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок до подлинно научной теории и «переоткрыли» уже известный закон Архимеда. Все цели нашего исследования достигнуты. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими и наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

1 мин

Домашнее задание

Параграф 48,49. Упр. 24, задание 14^* Сообщение об Архимеде.

Это интересно! (интересные факты, связанные с силой Архимеда)

Творческое задание: написать сочинение на тему: "Если бы Архимедова сила исчезла…"

1 мин