- Преподавателю
- Физика
- Конспект урока физики на тему Сила Архимеда
Конспект урока физики на тему Сила Архимеда
Раздел | Физика |
Класс | 7 класс |
Тип | Конспекты |
Автор | Аитова Э.З. |
Дата | 29.12.2015 |
Формат | doc |
Изображения | Есть |
Авторы разработки: Аитова Эльза Заилевна - учитель физики МБОУ «СОШ№13 с УИП эстетического цикла» г. Ноябрьск;
Захарова Галина Ивановна - преподаватель физики ГБПОУ ЯНАО «Ноябрьский колледж профессиональных и информационных технологий»;
Сибагатуллина Ралия Назыровна - заведующий методическим кабинетом преподаватель физики ГБПОУ ЯНАО «Ноябрьский колледж профессиональных и информационных технологий».
ТЕМА: «Выталкивающая сила. Сила Архимеда»
Формируемые компетенции:
Личностные:
-
Познавательный интерес на основе развития интеллектуальных и творческих способностей.
-
Убеждение в объективности научных знаний.
Метапредметные:
-
Самостоятельно ставить цели, выдвигать гипотезы, планировать пути достижения.
-
Умение предвидеть результаты.
-
Самостоятельно приобретать знания.
-
Умение определять понятия, создавать обобщения.
-
Развитие речи, умение выражать свои мысли, докладывать о результатах исследования.
Предметные:
-
Формируют понятия «выталкивающая сила», «сила Архимеда», адекватно используют их в собственной речи.
-
Производят опыт, записывают результаты.
-
Анализируют и оценивают полученные результаты, делают выводы.
Цели урока:
Образовательные:
-
Сформировать знание о силе Архимеда как о явлении:
-
выталкивает любое тело полностью или частично погруженное в жидкость.
-
тело полностью или частично погруженное в жидкость.
-
на тело полностью или частично погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по модулю весу жидкости в объеме погруженной части тела;
-
плотность жидкости, плотность тела, объем тела.
-
условия плавания тел, воздухоплавание.
-
Сформировать знание о силе Архимеда как о величине:
-
явление действия жидкости или газа на тело;
-
выталкивающая сила - равнодействующая сила давления на все участки, погруженного в жидкость или газ тело;
-
FA;
-
FA=ρжgVт;
-
величина векторная, приложена к центру тяжести тела, направлена вертикально вверх, противоположно силе тяжести;
-
измеряется в ньютонах;
-
косвенные способы измерения: через динамометр, объем тела и плотность жидкости.
-
Формирование умения решать задачи на силу Архимеда.
Развивающие:
-
Формирование творческих способностей.
-
Развитие логического мышления учащихся, умение перекодировать информацию.
-
Развитие интереса и познавательной активности учащихся на уроке.
-
Развитие речи, умения выражать свои мысли, докладывать о результатах исследования.
Воспитательные:
-
Воспитание коммуникативных качеств при работе в коллективе, в парах.
Форма организации учебного занятия: урок изучения нового знания в рамках деятельностного подхода.
План
№
Этап урока
Вид деятельности
Методы и приемы
Время
1.
Организационный момент.
Приветствие класса
Словесный.
1 мин.
2.
Актуализация знаний.
Учащиеся максимально охарактеризовывают 4 физические величины: плотность, объем, вес, сила - в форме схемы-рисунка (ОК). Все рисунки выполняются на доске. Учащиеся вправе помогать друг другу.
Инструктаж, объяснительно - иллюстративный, практический, словесный.
3 мин.
3.
Ориентировочно - мотивационный.
Создание проблемной ситуации и введение в нее учащихся. Учитель проводит побуждающий полилог, который направлен на осознание проблемы. В процессе общения ученики выдвигают гипотезы решения проблемы. Подведение учителем учеников к решению гипотезы. Оценка учениками своих возможностей, планирование деятельности по решению проблемы. Ученики записывают тему урока, самостоятельно формулируют учебную цель.
Словесный, метод проблемного изложения, частично - поисковый.
5 мин.
4.
Исполнительно - операционный.
Стимулирование активного участия всех детей в учебно - поисковой деятельности. Выполнение фронтального эксперимента, с самостоятельным выдвижением гипотезы учениками и формулировкой выводов по наблюдаемому эксперименту. Обобщение полученных выводов в таблицу. Запись физической закономерности математическим языком на основании использования правила: если наблюдается прямая пропорциональная зависимость, то зависимая величина (аргумент) пишется в числителе дроби, а если обратная пропорциональная зависимость, то - в знаменателе дроби. Применение новых знаний, способа деятельности к решению проблемной ситуации.
Наблюдение, беседа, частично - поисковый, эксперимент, словесный.
13 мин.
5.
Этап закрепления новых знаний.
Решение качественных задач на основании полученных знаний, применение знаний в новой ситуации.
Словесный, практического задания, частично - поисковой.
8 мин.
6.
Этап применения новых знаний.
Выполнение тестовых заданий для закрепления полученных знаний. Самопроверка.
Тест, практического задания, объяснительно - иллюстративный.
8 мин.
7.
Рефлексия.
Отражение уровня познавательной деятельности в виде рисунка.
Словесный, практического задания.
1 мин
8.
Домашнее задание.
Запись домашнего задания.
Словесный, объяснительно - иллюстративный.
1 мин
Ход урока
1. Организационный момент.
Приветствие учащихся.
2. Актуализация знаний.
Цель: актуализировать знания, необходимые для достижения учебной цели.
Учащимся предлагается максимально охарактеризовать 4 физические величины: плотность, объем, вес, сила - в форме схемы-рисунка (ОК). Все рисунки выполняются на доске. Учащиеся вправе помогать друг другу.
Например:
лед
железо
1 т 1 т
плотность масса
V1>V2 в 9 р ?
m-?
Плотность Объем
ρ V
[кг/м3] [м3]
a a
ж с
г b
ρт≠ρж≠ρг
Вес , [H]
Если ѵ = 0 Сила
или ѵ = const, то
Р= Fтяж = mg модуль [H] направление
точка приложения
Земля
Fтяж = mgFупр = к Δl
Результат: умение определять величины и понятия.
3. Ориентировочно - мотивационный этап.
Цель: самостоятельно выдвинуть гипотезу по проблемной ситуации.
Обсуждение проблемной ситуации.
Учащимся предлагается проблемный вопрос.
Ситуация предположения, выдвижение гипотез.
Вопрос. В Вологодской области есть на первый взгляд странное озеро. С незапамятных времен люди считали, что на дне его живет колдун, который никому не позволяет входить в его владения. Крестьяне пытались купать своих лошадей в озере, а они, не успев войти в него, теряли равновесие и падали. Предметы, брошенные в воду, не тонули, а поддерживались непонятной для людей силой. Как объяснить это явление?
Учитель проводит побуждающий полилог, который направлен на осознание проблемы. В процессе общения ученики выдвигают гипотезы решения проблемы.
Отдельные учащиеся могут предположить, что явление объясняется существованием большой выталкивающей силы. Но учащиеся не могут объяснить, почему выталкивающая сила в этом озере имеет такое большое значение, т.к. на данном этапе урока их знаний недостаточно.
Вопросы для полилога на уроке:
-
В чем затруднение?
- Что необходимо знать, чтобы выполнить задание?
Задача учителя подвести учеников к решению гипотезы.
Идет продолжение полилога:
Учитель: О какой силе мы буем говорить?
Учитель сообщает о том, что выталкивающая сила называется силой Архимеда в честь древнегреческого ученого Архимеда (287-212 до н.э.), который впервые указал на ее существование и рассчитал ее значение.
Учитель: Как звучит тема нашего урока? Запишите тему нашего урока.
Учитель: На какие вопросы вы хотите найти ответы, исходя из названия темы нашего урока?
Ученики: От чего зависит сила Архимеда?
Ученики: Как она обозначается?
Ученики: Как ее вычислить?
Ученики: Где она используется?
Учитель: Все ваши вопросы я записала на этом слайде. Обратите внимание: мы еще выясним что она характеризует, точку приложения силы и ее направление, условии ее возникновения. Вот вопросы, на которые мы должны дать ответ в течении нашего занятия.
Результат: самостоятельная постановка темы урока, учебных целей урока.
4. Исполнительно - операционный этап.
Цель: сформировать понятия «выталкивающая сила», «сила Архимеда».
Учитель: Перед вами множество приборов, что можно пронаблюдать, используя эти приборы?
Ученик: Как тонут или плавают кусочки пластилина внутри жидкости, как себя ведут тела в разных жидкостях.
Учитель: Какие силы действуют на тело в воде?
Ученик: Сила тяжести и сила Архимеда.
Учитель: Куда приложены и в какую сторону направлены эти силы?
Ученик: Сила Архимеда вверх от центра тела, а сила тяжести вниз.
Учитель: Какими признаками можно охарактеризовать силу Архимеда?
Ученик: Действует в воде, выталкивает тело, приложена к центру масс тела, измеряется в Ньютонах.
Дается определение силы Архимеда вместе с учениками.
Учитель: Сила Архимеда - выталкивающая сила - равнодействующая сила давления на все участки, погруженного в жидкость или газ тело.
Учитель: На какие вопросы мы еще не дали ответа?
Ученик: Как рассчитывается сила Архимеда?
Учитель: Для того, чтобы записать формулу расчёта, что нам нужно знать?
Ученик: От каких величин зависит сила Архимеда.
Учитель: Что нам для этого необходимо?
Ученик: Провести наблюдения по действию выталкивающей силы на тела.
Учитель: Давайте посмотрим действие силы Архимеда на кусочки пластилина.
Учитель: Чем отличаются данные тела?
Ученик: Они отличаются по объему.
Учитель: Для чего необходим динамометр?
Ученики: Для определения веса кусочков пластилина.
Учитель: Измерьте его с помощью нити и динамометра? Что можно сказать о весе кусочков?
Ученик: Они равны по весу.
Учитель: Итак, перед вами кусочки пластилина равного веса, но разного объема. Что нам необходимо пронаблюдать?
Ученик: Как на них действует сила Архимеда в воде.
Учитель: Каким способом можно фиксировать величину силы Архимеда?
Можно ли по показаниям динамометра, прикрепленного к телу в воде с помощью нити судить о величине силы Архимеда: о ее увеличении, уменьшении?
Ученик: Да. Чем меньший вес покажет динамометр, тем больше действует на тело сила Архимеда.
Ученики самостоятельно решают проблему, выстраивают алгоритм действий, самостоятельно добывают знания под руководством учителя. (III тип ООД)
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела разного объема из пластилина, нить.
1. Определите силу Архимеда, действующую на каждое из тел.
2. Сравните эти силы.
3. Сделайте вывод о зависимости (независимости) силы Архимеда от объема тел.
тело
Объем тела
Вес тела
Тело №1
маленький
0,3 Н
Тело №2
средний
0,2 Н
Тело №3
большой
0,1 Н
Учитель: Какой вывод можно сделать, исходя из результатов эксперимента?
Ученик: Чем больше объём тела, тем меньше его вес в воде.
Учитель: Что является причиной уменьшения веса?
Ученик: Сила Архимеда.
Учитель: На какое тело оно действует больше?
Ученик: На тело большего объема.
Учитель: Значит, чем Vт, тем FA. Это какая зависимость?
Ученик: Прямая.
Учитель: Как можно записать эту зависимость?
Ученик: FA͂ Vт.
Учитель: Что еще есть у вас на столах? Что можно еще пронаблюдать?
Ученики самостоятельно решают проблему, выстраивают алгоритм действий, самостоятельно добывают знания под руководством учителя. (III тип ООД)
Оборудование: сосуды с водой, с соленной водой и с маслом, динамометр, алюминиевый цилиндр, нить.
1. Определите силы Архимеда, действующие на тело в воде, в соленной воде и в подсолнечном масле.
2. Чем отличаются эти жидкости?
3.
жидкость
Плотность жидкости
Вес тела
Вода
маленький
0,3 Н
Соленая вода
средний
0,2 Н
Подсолнечное масло
большой
0,1 Н
Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?
-
Сделайте вывод о зависимости (независимости) силы Архимеда от плотности жидкости.
Ученик: Чем ρж, тем FA.
Учитель: Это какая зависимость?
Ученик: Прямая.
Учитель: Как можно записать?
Ученик: FA͂ ρж.
Оборудование: мензурка с водой, динамометр, алюминиевый цилиндр, нить.
1. Определите архимедовы силы, действующие на тело на глубине h1 и на глубине h2 большей, чем h1.
2. Сравните эти силы.
3. Сделайте вывод о зависимости (независимости) силы Архимеда от глубины погружения тела.
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, кусочек пластилина, нить.
1. Кусочку пластилина придайте форму шара, куба, цилиндра.
2. Поочередно опуская каждую фигурку в воду, определите силы Архимеда, действующую на них.
3. Сравните эти силы.
3. Сделайте вывод о зависимости (независимости) силы Архимеда от формы тела.
После получения результатов учениками формулируется обобщенный вывод и записывает на доске в таблице.
Сила Архимеда
Не зависит от:
Зависит от:
1) формы тела;
1) объема тела (зависимость прямая пропорциональная);
2) плотности тела;
2) плотности жидкости (зависимость прямая пропорциональная).
3) глубины погружения тела.
Теперь можно записать физическую закономерность математическим языком на основании использования правила: если наблюдается прямая пропорциональная зависимость, то зависимая величина (аргумент) пишется в числителе дроби, а если обратная пропорциональная зависимость, то - в знаменателе дроби.
Кроме того, так как возникновение выталкивающей силы определяется действием силы тяжести, то в формуле должна быть и величина g - ускорение свободного падения (которое на разных планетах разное), причем зависимость - прямая пропорциональная.
В результате получаем формулу силы Архимеда:
FA=ρжgVт.
Решается проблемная ситуация.
Сила Архимеда зависит от объема тела и плотности жидкости. Очевидно, что большая выталкивающая сила в озере Вологодской области объясняется повышенной плотностью воды. Действительно, вода в озере очень соленая. А, как известно, плотность соленой воды намного больше плотности обычной (пресной) воды. Подобные озера встречаются и в других странах. Самое большое из них - Мертвое море.
Фиксируется алгоритм действия.
Результат: формирование понятий «выталкивающая сила», «сила Архимеда».
5. Этап закрепления новых знаний.
Цель: закрепить понятия «Сила Архимеда».
-
Где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на сковородке?
-
Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000 кг. Правда только до пояса, выше поднимать отказывался. Может ли быть правдой эта история.
-
Почему в недосоленном супе, ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь. (Веселые вопросы Г. Остера)
Результат: закрепление понятия «сила Архимеда».
6. Этап применения новых знаний.
Цель: применить новые знания, способы деятельности к решению учебной задачи в новой ситуации.
Учитель: Сейчас давайте проверим, хорошо ли вы познакомились с архимедовой силой, для этого мы выполним тест.
Тест 1. Сравните выталкивающие силы, действующие на первое и второе тела.
Тест 2
№
п/п
Вопрос
Ответы
Верный
ответ
1
На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная:
А. Весу жидкости, вытесненной телом
Б. Весу погруженного тела
В. Весу погруженного тела и жидкости, вытесненной телом.
2
Величину выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело, можно подсчитать по формуле:
А.
Б.
В.
3
INCLUDEPICTURE "public.tsu.ru/~abramov/mt-42/images/los7/test3-12-19.gif" \* MERGEFORMATINET
На какое тело действует большая выталкивающая сила?
А. На первое.
Б. На второе.
В. На третье.
4
INCLUDEPICTURE "public.tsu.ru/~abramov/mt-42/images/los7/test3-12-20.gif" \* MERGEFORMATINET
На какое тело действует большая
выталкивающая сила?
А. На первое.
Б. На второе.
В. На третье.
5
INCLUDEPICTURE "fizika.ru/theory/tema-03/03f-i2.gif" \* MERGEFORMATINET
Выталкивающая сила, действующая на погруженную в жидкость картофелину, равна:
А. 3 Н
Б. 2 Н
В. 1 Н
После выполнения тестового задания ученикам предлагается посчитать сколько раз буква «А» встречается в ответах. И затем поднять вверх столько пальцев, сколько раз встречается буква «А». (Методический прием, позволяющий оперативно контролировать знания учеников).
Результат: применение новых знаний, способов деятельности к решению учебной задачи в новой ситуации.
7. Рефлексия.
Цель: самостоятельно проанализировать степень достижения учебных задач.
Вы видите рисунок, на котором изображен сосуд с водой, при выходе из кабинета, нарисуйте в нем, пожалуйста, шарик на той глубине, которая соответствовала бы глубине вашего погружения в урок.
Результат: самоанализ познавательной деятельности для достижения учебных задач.
8. Домашнее задание.
Цель: применить новые знания в решении экспериментальных задач.
Эксперимент: надуйте до разного размера три воздушных шарика. Проверьте с их помощью действие силы Архимеда: какой из шариков легче утопить в ванне с водой? Обоснуйте ответ.
Результат: повторение и закрепление новых знаний, полученных на занятии.