- Учителю
- Урок по физике на тему 'Условия плавания тел' (7 класс)
Урок по физике на тему 'Условия плавания тел' (7 класс)
Урок по физике в 7 классе по теме «Условия плавания тел»
Цель урока: закрепить знания учащихся об архимедовой силе; продолжать развивать умение учащихся практически определять архимедова силу, делать выводы по результатам выполнения экспериментальных задач; сформулировать условия плавания тел, раскрыть содержание понятия «подъемная сила», доказать зависимость выталкивающей силы от высоты, используя знания учащихся закона Архимеда и темы« Атмосферное давление»; развивать у учащихся память, логически-образное мышление, активизировать внимание; вызвать интерес к изучению физики.
Приборы и материалы: сосуды с водой, маслом, набор тел различной плотности, картофелина, пробирка с солью, динамометр, мензурка, гири; таблицы: «Ледокол», «Подводная лодка».
Ход урока
I. Организационный момент
Учитель. Я рада вас видеть. Урок сегодня, по моему мнению, будет интересным. Ведь когда человеку приятно что-то делать, то у нее хорошее настроение. Давайте посмотрим, с каким настроением вы пришли на урок. Проанализируйте его. Перед вами карточки, которые имеют определенный цвет. Выберите такую, которая соответствует вашему настроению сейчас. Покажите, пожалуйста. Чтобы ваше настроение улучшилось, представим себе, что мы находимся на яхте. Дует легкий бриз. Прозрачная вода внушает спокойствие.
II. Актуализация опорных знаний.
Фронтальный опрос
1. На прошлых уроках мы познакомились с действием жидкости на тела, погруженные в нее. Какая сила возникает при погружении тела в жидкость?
2. Как называется эта сила?
3. Какая формула архимедовой силы?
4. Куда направлена эта сила?
5. От чего зависит архимедова сила?
6. А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется архимедова сила?
7. Какими способами можно на опыте определить архимедова силу?
III. Мотивация изучения нового материала
Учитель. Чтобы наша прогулка была интересной и безопасной, нам надо будет с выяснить условия плавания тел.
Мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила. Но одни тела плавают в жидкости, другие тонут, третьи всплывают на поверхность. Почему корабли держатся на воде, принимают на борт и перевозят большие грузы? Почему водолаз может передвигаться по дну? Чтобы ответить на эти вопросы, проведем исследования.
IV. Изучение нового материала
1. Работа в группах
Группа 1. Провести наблюдение: какие из предложенных тел тонут, а плавающие в воде. Найти в таблице учебника соответствующую плотность вещества и сравнить ее с плотностью воды.
Для выполнения задания нужны: сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, кусочки свинца, алюминия, оргстекло, пенопласт, парафин.
Группа 2. Сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубиков одинакового объема: выяснить, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке.
Для проведения опыта необходимы: два сосуда (с водой и маслом), деревянный и пенопластовый кубик.
Группа 3. Сравнить архимедова силу, действующую на каждую из пробирок, с силой притяжения каждой пробирки; сделать вывод.
Необходимы: мензурка, динамометр, 2 пробирки с песком (пробирки должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).
Группа 4. Заставить картофелину плавать в воде. Объяснить результат опыта. Для проведения опыта необходимы: сосуд с водой, пробирка с солью, ложка, сырая картофелина средней величины.
Группа 5. Выяснить, изменится глубина погружения пробирки в воду, если:
а) пластилин положить внутрь пробирки;
б) прикрепить его ко дну пробирки снаружи.
Для выполнения задания нужны: сосуд с водой, пробирка, кусок пластилина.
Группа 6. Добиться, чтобы кусок пластилина в воде плавал.
Необходимы: сосуд с водой, кусок пластилина.
Учитель. Переходим к обсуждению результатов. Выясним:
1. Какие тела плавают, которые тонут?
Если плотность вещества больше плотности жидкости, то тела не тонут. А если плотность вещества меньше плотности жидкости, тела плавают.
ρ т> ρр - тонет
ρт = ρр - плавает
ρт <�������������������
����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
����, если тело плавает, то Fa = Fт.
Если тело тонет в жидкости, то Faт.
Если всплывает, то Fa> Fт.
В технике учитывают эти условия при постройке кораблей. Раньше делали деревянные корабли и лодки, и корабли плавали в воде. Металлические корабли тоже плавают, но ведь куски стали тонут в воде. Здесь увеличивают объем, и архимедова сила увеличивается. Еще делают понтоны и лодки. Итак, в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно добавить плавучесть практически любому телу. Приведите примеры использования условий плавания тел в технике. (Ученики приводят примеры).
Все мы любим цирк, вы покупали воздушные шарики, которые надо крепко держать на нитке, потому что они так и рвутся вверх. Какую условие надо выполнить, чтобы шар поднималась в воздух? (Ее надо наполнить газом, который имеет плотность меньше, чем плотность воздуха. Тогда архимедова сила будет больше силы тяжести).
Правильно, это может быть водород, гелий или нагретый воздух. Первые воздушные шары, которые человек использовал для воздухоплавания, наполняли нагретым воздухом, их сейчас используют в научных экспедициях, фотографические поверхности Земли и т.д. В них можно регулировать выталкивающую силу с помощью газовой горелки, которая находится под отверстием в нижней части шара. Что это дает? (Шар может подниматься вверх, если выталкивающая сила больше силу тяжести, может висеть в воздухе, если они равны, и снижаться, если выталкивающая сила меньше силу тяжести). Шар не только может сам подниматься в воздух, но также может поднимать некоторый груз.
2. Эстафета
Рассмотрим пример. Пуля объемом 50 м3, заполнена водородом. Рассчитать вес груза, который может поднять такой шар?
Как рассчитать вес такого шара? (Первый ученик пишет на доске решение: P = mg = ρVg, P = 0,09 кг / м3 х 50 м3 х 9,8 Н / кг = 44,1 Н. Затем передает «эстафету» - мел другом ученику.)
А как рассчитать выталкивающую силу? Выталкивающая сила равна весу воздуха о объемом 50 м3. (Другой ученик пишет решение: F = ρgV, F = 9,8 Н / кг х 50 м3 х 1,3 кг / м3 = 637 Н. Затем передает «эстафету».)
Значение которой силы больше? О чем это говорит? (Третий ученик пишет: F> P. Это свидетельствует о том, что вес шара можно увеличить, можно положить груз.)
Мы пришли к выводу: разница значений выталкивающей силы и веса шара покажет вес груза, который может поднять шар. Это и есть его подъемная сила. (Третий ученик пишет: Fп = F - Р, Fп = 637 Н - 44,1 Н = 592,9 Н)
V. Закрепление знаний
1. Мозговая атака
Ученики попадают в «экстремальную ситуацию» и должны немедленно ответить на поставленный вопрос. Я говорю: «Ты капитан корабля. Ваш корабль тонет. Что необходимо сделать, чтобы замедлить скорость затопления корабля для спасения пассажиров? Какие законы физики при этом следует знать?»
2. Магазин самообслуживания
Ученики из предложенного перечня вопросов, должны выбрать по собственному желанию вопросы и ответить на них. Каждый ученик выбирает 5 вопросов, по уровню сложности они разные.
Вопросы:
1. Почему воздушный шар, наполненный гелием или водородом, поднимается, а наполненный воздухом - опускается? (1б)
2. В какой воде легче плавать: в морской или в пресной? (1б)
3. Будет ли тонуть медная деталь в сосуде с ртутью? (1б)
4. При каком условии тело, которое находится в жидкости, тонет; плавает; всплывает? (1б)
5. Почему куриное яйцо плавает в чистой воде и тонет в соленой? (1б)
6. Почему сливки в молоке и жир в супе всплывают на поверхность? (1б)
7. Изменится объем воды в сосуде, в которой плавает лед, если он растает? (2б)
8. Может ли одно и то же тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать? (2б)
9. Какое из двух тел одинакового о объёма (одно изготовлено из дуба, другое из березы) труднее удержать в воде? (2б)
9. Медный и алюминиевый шары имеют одинаковую массу. Какой из них легче удержать в воде? (2б)
12. Шарики равных объемов один изготовлен из пробки, второй - из сосны, плавают в воде. Какой из них глубже погружен в воду. Почему? (3б)
13. Как рыбы могут менять глубину погружения благодаря плавательному пузырю? (3б)
VI. Итоги урока
Мнимый микрофон.
- Что для вас на уроке было интересно?
- Насколько сложным оказался для вас материал?
- Что полезного вы приобрели для себя сегодня?
- Что можно организовать на следующих уроках?
VII. Домашнее задание.
1. Изучить материал учебника.
2. Найти в дополнительной литературе информацию о терминах «осадка», «ватерлиния», «водоизмещение судна». Подготовить сообщение.