- Преподавателю
- Физика
- Урок физики в 7 классе - Действие жидкостей и газов на погруженные в них тела. Закон Архимеда
Урок физики в 7 классе - Действие жидкостей и газов на погруженные в них тела. Закон Архимеда
Раздел | Физика |
Класс | 7 класс |
Тип | Конспекты |
Автор | Липатов А.И. |
Дата | 18.12.2015 |
Формат | rar |
Изображения | Нет |
Действие Жидкостей и газов на погруженные в них тела. Закон Архимеда.
Урок физики в 7-м классе.
Цели урока:
Образовательные: получить учащихся, усвоивших, что на тело, находящееся в жидкости или газе, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх; овладевших способами измерения выталкивающей силы; умеющих устанавливать связь выталкивающей силы с другими величинами.
Развивающие: развивать экспериментальные умения, навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать выводы.
Воспитательные: убеждать учащихся в познаваемости окружающего мира, формировать интерес к познанию законов природы и их применению; создавать позитивное отношение к предмету.
Ход урока:
Класс заранее разделен на четыре группы. На столе у каждой группы приготовлено оборудование для проведения опытов:
1-й стол: штатив, мензурка с водой, динамометр, несколько тел с зацепами с двух сторон
2-й стол: штатив, мензурка с водой, динамометр, два тела разной массы, но одинакового объема.
3-й стол: Рычажные весы, два одинаковых тела, два стакана с водой, один стакан с соляным раствором.
4-й стол: Штатив, динамометр, мензурка с водой, два тела разного объема, но равной массы.
-
Организационный момент, мотивационное начало.
(Слайд 1)
-
Здравствуйте. Сегодня мы продолжим изучать раздел физики, посвященный давлению.
(Слайд 2)
-
А вы когда-нибудь задумывались, почему под водой человек может поднять вес, гораздо больший, чем в воздухе?
-
Сегодня, на основе экспериментов и выводов, мы получим ответ на этот вопрос.
-
А также приобретем знания, которые широко используются в жизни при конструировании судов, подводных сооружений и аппаратов для исследования морских глубин и атмосферы.
-
Итак, тема нашего сегодняшнего урока: "Действие жидкостей и газов на погруженные в них тела. Закон Архимеда."
-
Работать будете по группам. Каждая группа получит свое задание, сформулированное на карточке, а потом отчитается о проделанной работе - продемонстрирует свой опыт, ответит на вопросы и сделает вывод.
-
Актуализация опорных знаний. Фронтальный опрос. (5-7 мин)
(Слайд 3, анимированный.) По мере проведения опроса на слайде высвечиваются вопросы и ответы, в итоге формируется краткий опорный конспект, с необходимыми для урока формулами и определениями, которые обучающиеся записывают в тетради.
-
Но, прежде чем приступить к работе, необходимо кое-что вспомнить, а кто забыл, записать!
2.1. Так как раздел посвящен изучению давления, для начала, дайте определение этого физического термина. Давление - что это за физическая величина?
Ответ: Давление - это физическая величина, равная отношению силы давления, приложенной перпендикулярно к поверхности, к площади этой поверхности.
2.2. Назовите формулу для вычисления давления, и его единицу измерения?
Ответ: P=F/S, Паскаль
2.3. Сформулируйте закон Паскаля?
Ответ: Давление, производимое на жидкость, передается во всех направлениях одинаково.
2.4. Назовите формулу для расчета давления жидкости на дно и стенки сосудов?
Ответ: P= pgh
2.5. Как найти объем тела имеющего форму прямоугольного параллелепипеда, с площадью основания S?
Ответ: V= Sh
2.6. Что такое вес тела? Дайте определение?
Ответ: Вес тела - это сила, с которой тело давит на опору, или растягивает подвес. Численно равен силе тяжести. P= FТ=mg
(закрыть проектор)
3. Изучение нового материала
3.1. Рассказ и демонстрации Учителя.
-
Молодцы, что такое давление, вес тела, как рассчитать давление жидкости на дно и стенки сосуда вспомнили.
(Достаю мензурку с водой, опускаю пробковое тело, оно всплывает)
-
Опустим пробку в мензурку с водой и резко отпустим.
-
Что произошло? - тело всплывает
-
Почему? О чем это говорит? - Жидкость его выталкивает
-
И что это значит? - Значит на тело, погруженное в жидкость действует некоторая сила - назовем ее - выталкивающая сила.
-
А теперь давайте выясним, почему же возникает выталкивающая сила?
(слайд 4, анимированный)
-
Для удобства рассуждения рассмотрим тело, имеющее форму прямоугольного параллелепипеда.
-
Итак, мы знаем, что жидкость давит, на дно и стенки сосуда. А если внутрь неё поместить, какое-либо твердое тело, то оно также будет подвергаться давлению.
-
Силы, действующие со стороны жидкости на боковые грани тела попарно равны, и уравновешивают друг друга. Под действием этих сил тело только сжимается.
-
А вот силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани тела, не одинаковы.
-
На верхнюю грань, давит с силой F1 столб жидкости, высотой h1
-
На уровне нижней грани, давление производит столб жидкости, высотой h2. Это давление, как мы знаем, по закону Паскаля, передается внутри жидкости во все стороны. Следовательно, на нижнюю грань, снизу-вверх, c силой F2, давит столб жидкости, высотой h2.
-
Как мы видим h2 больше, чем h1, следовательно, и модуль силы F2 больше модуля силы F1.
-
Поэтому тело выталкивается из жидкости с силой выталкивания, равной разности сил F1 и F2.
-
Рассчитаем эту силу.
(Вывод формулы выталкивающей силы)
-
Итак, выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погружённого в нее тела, и направлена, вертикально вверх.
-
Мы получили с Вами теоретический вывод. Теперь остается проверить его на практике.
(Демонстрация с ведром Архимеда)
-
К динамометру подвешено ведерко, и тело. Растяжение пружины показывает вес тела в воздухе.
-
Опускаем тело в отливной сосуд. При этом часть жидкости выливается в стакан, а растяжение пружины уменьшается.
-
Это показывает наличие выталкивающей силы, и как следствие, уменьшение веса тела в жидкости.
-
Если в ведерко вылить жидкость из стакана (т.е. ту, которое вытеснило тело), то указатель динамометра возвратится в свое изначальное положение.
-
Отсюда можно сделать вывод, что сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.
-
Что и требовалось проверить.
-
Как мы знаем, к газам также применим закон Паскаля, поэтому на тела, находящиеся в газе, также действует сила, выталкивающая их из газа.
-
Под действием этой силы воздушные шары поднимаются вверх.
-
И если проделать такой же опыт с телом, погруженным в газ, то мы также придем к выводу, что сила, выталкивающая тело из газа, равна весу газа, взятому в объеме тела.
-
А эту силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой, в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на ее существование и рассчитал ее значение.
3.2. Исследование обучающихся.
-
А теперь пришло время Вам самостоятельно провести некоторые исследования.
-
А любое исследование, как известно, начинается с гипотезы.
-
Итак, как вы думаете, от чего зависит выталкивающая сила?
(Слайд 5, анимированный)
-
Не стесняйтесь, высказывайте любые свои предположения, потом их проверите на практике.
(Заслушиваются гипотезы обучающихся.)
В результате обсуждения формируется несколько гипотез
Учитель подводит итог обсуждению о зависимости силы Архимеда от плотности и массы тела, от плотности жидкости, от глубины погружения, от объема тела.
-
Хорошо, а теперь каждая из групп самостоятельно проведет исследование, по изучению зависимости силы Архимеда, и потом отчитается о проделанной работе, продемонстрирует свой опыт и сделает вывод.
Учитель раздает карточки экспериментов. (Приложение 1- карточки экспериментов)
-
1-я группа - исследует зависимость силы Архимеда от глубины погружения тела.
-
2-я группа - от массы и плотности погружаемого тела.
-
3-я группа - от плотности жидкости
-
4-я группа - от объема тела.
-
Каждая группа обучающихся получает задание, сформулированное на карточке эксперимента.
-
Вам необходимо провести исследование, заполнить таблицу и сделать вывод.
-
Посмотрим, какая группа справится быстрее, и лучше всех расскажет о своем эксперименте.
(Обучающиеся проводят эксперименты, после чего каждая группа рассказывает о своем опыте и делает вывод).
Выслушав ответы обучающихся, учитель подводит итог (Слайд 6)
-
Итак, мы выяснили, что Архимедова сила зависит только от плотности жидкости и объема погруженного тела. И не зависит от плотности тела, массы и глубины погружения.
-
Контроль и самоконтроль
-
Молодцы, теперь закройте тетради, каждый из вас получает карточку с вопросами и вариантами ответов.
-
Обведите Ваш вариант ответа кружком.
(Приложение 2 - тест к уроку)
Ученики отмечают правильные ответы, затем меняются карточками с соседом по парте, и сравнивают ответы друг друга с правильными ответами на доске. И ставят оценки. (Слайд 7)
-
Домашнее задание
(Слайд 8)
Параграфы 50,51 - читать, подготовить ответы на вопросы.
Выполнить упражнение № 26, стр.149.
-
Рефлексия
А теперь скажите, почему под водой мы можем легко поднять вес, который не можем поднять в воздухе?
(потому что нам помогает выталкивающая сила)
(Слайд 9)
Учитель раздает карточки с вопросами об их впечатление об уроке, обучающиеся заполняют и сдают учителю.
(Приложение 3 - лесенка рефлексии)
5