Урок физики в 7 классе Сила Архимеда

Сила Архимеда

Цель: Изучить закон Архимеда
Задачи: Усвоение учащимися того, что на тело, находящееся в жидкости (газе), действует выталкивающая сила - сила Архимеда, направленная вертикально вверх. Овладение учащимися способов измерения силы Архимеда. Установление связи силы Архимеда с другими величинами.

Ход урока:

Учитель. Сегодня на основе наблюдений и выводов мы получим знания, которые широко используются в жизни при конструировании судов, подводных сооружений и аппаратов для исследования морских глубин и атмосферы. Работать будет по группам. Каждая группа выполняет своё задание, которое сформулировано на карточке. Через 7 мин. Каждая группа отчитается о проделанной работе, продемонстрирует свой опыт, ответит на вопросы и сделает вывод.

Охарактеризуйте поведение тела внутри жидкости.

Опыт 1 Что произойдёт с теннисным шариком и карандашом, если их погрузить пальцем в мензурку с водой, а затем быстро отпустить?

Проделайте эксперименты. Почему наблюдается такая картина?

Задание 2. Пронаблюдайте, как изменится растяжение пружины, если прикреплённый к ней груз погружать в жидкость. Опишите, что вы видели.
Оборудование: стакан с водой, груз на пружине, линейка, карандаш, теннисный мяч.

Узнаем способы определения выталкивающей силы (силы Архимеда)
Задание 3. Определите вес тела в воздухе и вес этого же тела в воде. Сравните результаты. Найдите выталкивающую силу.
Оборудование: стакан с водой, груз, динамометр.

Задние 4. сравните вес вытесненной телом воды с разностью веса этого тела в воздухе и веса в воде. Для этого: найдите вес тела в воздухе, погрузите тело в воду и определите его вес в воде; вытесненную телом воду соберите в сосуд и определите её вес. Не подсказывает ли вам данный опыт способ нахождения величины выталкивающей силы? В чём он заключается? Как ещё можно определить вес вытесненной телом воды?
^ Оборудование: динамометр, тело на нити, отливной сосуд с водой, сосуд для сбора воды.

Исследуйте, от чего зависит выталкивающая сила.

Задание 5. Сравните разности веса двух тел одинаковой массы, но разного объёма, в воздухе и воде. Как зависит величина силы Архимеда от объёма погружённого в жидкость тела?

^ Оборудование: стакан с водой, динамометр, два тела одинаковой массы, но разного объёма.

Задание 6. На коромысле рычажных весов уравновешены два подвешенных снизу к чашкам одинаковых груза. Нарушится ли равновесие, если грузы опустить в стакан с водой? Если в один из стаканов насыпать соль? Опишите увиденное, объясните явление.

^ Оборудование: рычажные весы, два одинаковых груза, два стакана с водой, соль.

Задание 7. Сравните разности веса в воздухе и вводе двух тел одинакового объёма, но разной массы, сделайте вывод: зависит ли и как именно выталкивающая сила от массы погружённого тела.
Оборудование: стакан с водой, динамометр, два тела одинакового объёма. Но разной массы.

Задание 8. Исследуйте, как изменяется выталкивающая сила(т.е. разность веса тела в воде и в воздухе) с изменением глубины погружения?
^ Оборудование: мензурка с водой, тело на нити, динамометр.

Задание 9. Изучите, изменится ли выталкивающая сила (т. е. разность веса тела в воздухе и в воде) при изменении положения тела в воде на неизменной глубине погружения?
^ Оборудование: стакан с водой, тело на нити, динамометр.

1. На тело, находящееся в жидкости или газе, действует выталкивающая сила.

2. Выталкивающая сила направлена вертикально вверх.

3. Способы измерения выталкивающей силы:

а) F_выт=P_{тела в возд}-P_{тела в жидк}
б) F_выт=P_быт. _Жид.
Связь выталкивающей силы с другими величинами:

F_выт - зависит от плотности жидкости ; объёма тела;
- не зависит от плотности тела, глубины погружения положения тела.
Учитель: А теперь докажем математически, что выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости. (Рассказ, записи на доске.)




F_давл. =pS =ρghS;
F1 = F2$ F4>F3$
F _выт = F4 -F3 = ρgh2S - ρgh1S = ρghS(h2 - h1) = ρgSh.
Sh = V_{параллелепипеда}
F _выт = ρжgV = mжg = P_ж
F _выт = P_ж ;

Вывод: выталкивающая сила равна весу жидкости в объёме погружённого в него тела. Сила, выталкивающая тела из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести. Вес тела в газе меньше, чем в вакууме.

Сила, которая выталкивает тело из жидкости или газа, называется выталкивающей, или архимедовой силой. Значение выталкивающей силы древнегреческий учёный Архимед установил примерно за 250 лет до н. э.

По преданию, сиракузский царь Герон поручил ювелиру изготовить золотую корону. Когда корона была изготовлена, то возникло подозрение, что ювелир часть золота заменил равной частью серебра. Как Архимеду удалось разоблачить ювелира? Ответом на этот вопрос является решение задачи.

Домашнее здание:

( 44§ согласно учебнику)

Задача: Вес золотой короны Герона в воздухе 20 H, а в воде 18,75 H. Какова плотность вещества короны, если к золоту мастер добавил серебро. Определите, сколько золота и сколько серебра присутствует в составе короны? (Найти то, что сможете.)