Урок «Архимедова сила»

Обобщающий урок по теме «Архимедова сила».

Задачи урока: обобщить и систематизировать знания, полученные при изучении данной темы. Выявить уровень усвоения учебного материала, состояние знаний и умений каждого ученика и всего класса в целом.

Оборудование: мензурка с водой, тело неправильной формы, штатив, динамометр, металлический цилиндр, предметный столик.

Вступление

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

Сегодня мы проводим обобщающий урок по теме «Архимедова сила».

Записываем тему в тетрадях.

На этом уроке мы должны обобщить учебный материал, оценить свои умения, исследовать явления и в конце урока выполнить небольшую тестовую работу для проверки изученного материала.

1.Опрос

1) Какие известные вам из жизни явления указывают на существование выталкивающей силы?

2) Как показать на опыте, что на тело, находящееся в жидкости, действует выталкивающая сила?

3) Как можно на опыте определить, с какой силой тело, погруженное целиком в жидкость, выталкивается из жидкости?

4) Только ли к жидкостям относятся эти опыты и законы?

5) Как по-другому называют выталкивающую силу и от чего она зависит?

6) По какой формуле ее можно рассчитать?

7) Какие силы действуют на погруженное в жидкость или газ тело?

8) На рисунке изображен сплошной шарик, находящийся в воде, и две действующие на него силы.

а) что это за силы?

б) как они направлены?

в) движется шарик в данный момент или

покоится?

г) только ли силы можно сравнивать, говоря об условии плавания тел? Сравните плотности тела и жидкости.

9) При каком условии тело, находящееся в жидкости тонет? Всплывает? Плавает внутри жидкости?

10) Одинаковые или различные выталкивающие силы действуют на первое и второе тела, погруженные в жидкость? Если разные, то какая больше и почему?

а) одинаковые железные шарики

вода бензин

б) железные кубик (1) и шарик (2), V_К = V_Т

11111222

1. 2

в) железный (1) и алюминиевый (2) шарики, m_ж = m_а

1. 2

11) Почему воздушные шары наполняют водородом или гелием?

12) В земных условиях для испытания космонавта в состоянии невесомости применяют различные способы. Один из них заключается в следующем: человек в специальном скафандре погружается в воду, в которой он не тонет и не всплывает. При каком условии это возможно?

13) Практическое задание. Груз висит на пружине над сосудом с водой, стоящим на предметном столике. Предметный столик подняли на столько, что груз оказался полностью погруженным в воду. Перечислите все изменения, которые произошли при этом с различными физическими величинами (параметрами), характеризующими груз, пружину и воду в сосуде.

14) Практическое задание. Вам выдано физическое тело неправильной формы, плавающее в мензурке с водой. Как определить силу тяжести, действующую на это тело, не пользуясь другим оборудованием. (Вытащить тело из мензурки и посмотреть, как изменится уровень воды. Определить вес вытесненной воды. Он равен весу тела в воздухе, т. к. тело плавает).

Несколько веселых вопросов из сборника задач по физике Григория Остера

1.Почему в недосоленном супе ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?

2.Где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке?

3.Один прекрасно воспитанный, скромный, вежливый мальчик погрузился в жидкость и вёл себя там хорошо. Но жидкость всё равно выталкала его. За что выперли ни в чём не виноватого ребенка? (за то, что вес мальчика меньше веса жидкости, взятой в объеме его тела)

2. Расчетные задачи

1) Определить выталкивающую силу, действующую на камень объемом 5000 см³, находящийся в воде.

Дано: Решение:

V = 5000 см³ = 0,005 м³ F_А = ρ_ж∙g∙V_Т = 1000 кг/м³∙9,8 Н/кг∙0,005 м³ = 50 Н

ρ = 1000 кг/м³ Ответ: F_А = 50 Н.

F_А - ?

2) Сколько воды вытесняет плавающий деревянный брусок длиной 3 м, шириной 30 см и высотой 20 см. (Плотность дерева 600 кг/м³)

Дано: Решение:

ρ_д = 600 кг/м³ m_в = Р_в/g

а = 3 м Вес тела равен весу вытесненной им воды, если тело плавает Р_в = Р_т

в = 30 см = 0,3 м Р_т = mg = ρ_д∙V∙g = ρ_д∙a∙в∙с∙g = 600 кг/м³∙3 м∙0,3 м∙0,2 м∙9,8 Н/кг = 1080 Н

с = 20 см = 0,2 м m_в = 1080 Н/9,8 Н/кг = 108 кг

m_в - ? Ответ: m_в = 108 кг

3) Аэростат объемом 350 м³ широко использовали в противовоздушной обороне во время Великой Отечественной войны. С какой силой действовал аэростат, наполненный водородом на стальной трос, которым воздушный шар привязывали к земле? Весом троса пренебречь.

Дано: Решение:

V = 350 м³ F = F_A - P

ρ_{воздуха} = 1,29 кг/м³ F_A = ρ_возд.∙g∙V_Т = 1,29кг/м³∙9,8 Н/кг∙350 м³ = 4515 Н

ρ_{водорода} = 0,09 кг/м³ Р = mg = ρ_водор.∙g∙V_Т = 0,09 кг/м³∙9,8 Н/кг∙350 м³ = 315 Н

F - ? F = 4515 H - 315 H = 4200 Н = 4,2 кН

Ответ: F = 4,2 кН

4) Плот состоит из 12 сухих еловых брусьев. Длина каждого бруса 4 м, ширина 30 см, а толщина 25 см.Можно ли на этом плоту переправить через реку автомашину весом 10 кН? (плотность ели 600 кг/м³)

Дано: Решение:

а = 4 м Р_груза = F_a - P_п

в = 30 см = 0,3 м F_a = ρ_ж∙g∙V_т

с = 25 см = 0,25 м V_т = а∙в∙с∙n = 4 м∙0,3 м∙0,25 м∙12 = 3,6 м³

n = 12 Р_п = mg = ρ_е∙V∙g = 600 кг/м³∙9,8 Н/кг∙3,6 м³ =21600 Н

Р_авт = 10 кН = 10000 Н F_a = ρ_ж∙g∙V_т = 1000 кг/м³∙9,8 Н/кг∙3,6 м³ = 36000 Н

ρ_е = 600 кг/м³ Р_груза = 36000 Н - 21600 Н = 14400 Н = 14,4 кН

Р_груза - ? Ответ: Р_груза = 14,4 кН; можно

3.Тестовая работа

В.А. Орлов; тематические тесты по физике 7 - 8 классы; тест № 12

4. Рефлексия

Обсуждение результатов урока.

Подведение итогов: оценки, комментарии.

5.Заключительное слово учителя

Жидкости на тело давят,

Вверх его все поднимают,

При этом силу создают,

Что Архимедовой зовут!

Её считать умеем мы:

Надо знать лишь вес воды,

Что то тело вытесняет -

Всё закон нам объясняет.

Открыл его великий грек,

Ему имя - Архимед!

6.Домашнее задание

Подготовиться к контрольной работе.