Конспект урока Архимедова сила

Тема урока: Архимедова сила

Цель урока: сформировать понятие Архимедовой силы, изучить действие жидкости на погруженное в них тело, экспериментально исследовав зависимость выталкивающей силы от других физических величин;

Образовательные: изучить содержание закона Архимеда, используя простейшее оборудование проверить справедливость закона Архимеда;

Развивающие: развивать познавательную активность учащихся; показать связь изучаемого материала с реальной жизнью

Воспитательные: развитие у учащихся самостоятельности, умения работать в группах, чувства личной ответственности перед товарищами по команде, воспитывать интерес к предмету.

Тип урока: изучение нового материала.

Формы работы учащихся: фронтальная, групповая .

Методы работы: проблемно-поисковый.

Оборудование урока: наборы тел, динамометры, емкости для жидкости, компьютер, экран, сосуд с водой, раствор соли.

раздаточный материал (кроссворд, рабочие листы для оформления результатов исследования, листы с домашним заданием)

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

- Здравствуйте. Садитесь. Сейчас мы с вами подымим правую руку погладим себя по голове со словами «Какой (ая) я молодец!». Я желаю вам хорошего настроения.

- Сегодня мы с вами приступаем к изучению новой темы «Архимедова сила», для этого наш урок построен таким образом:

Постановка цели урока.

II. Мотивация

Герой романа А.Р. Беляева «Человек -амфибия» рассказывает: «Дельфин на суше гораздо тяжелее, чем в воде. Вообще у вас все тяжелее. Даже собственное тело». Прав ли автор романа?

Вот сегодня мы это и выясним.

III. Актуализация знаний

Но прежде чем мы ответим на данный вопрос давайте вспомним материал предыдущих уроков

1. Какой ученый вывел закон, который утверждает: "Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку жидкости или газа". (Паскаль.)

2. Прибор для измерения силы. (Динамометр.)

3. Назовите направление выталкивающей силы? (Вверх.)

4. С погружением тела в жидкость давление увеличивается. Какая величина характеризует увеличение давления в жидкости? (Глубина.)

5. Математическая величина, которая характеризуется произведением длины, ширины и высоты. (Объем)

6. Сила, действующая на опору или подвес. (Вес.)

7. А ну-ка, быстро посмотри,

И разреши сомненья

Скажи нам, как узнать внутри

У жидкости... (Давление.)

8. Что получилось по вертикали в выделенных клетках:

Скажи, какой великий человек

Прославил свой далекий, древний век

Тем, что открыл для жидкости закон,

Тем, что навек был в физику влюблен.* (Архимед.)

IV. Изучение нового материала

А Архимед это как раз тот человек, который поможет нам ответить на вопрос, поставленный в начале урока. Тема сегодняшнего урока «Архимедова сила». Легенда об Архимеде.

Сейчас мы с вами экспериментальным путем определим от чего же зависит Архимедова сила?

Чтобы ответить на этот вопрос проведем работу в группах. Каждая группа получает задание и отвечает на поставленный вопрос.

Задание первой группе

Определите зависимость архимедовой силы от плотности тела.

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела одинакового объема и разной плотности (алюминиевый и медный цилиндры), нить.

1.Определите вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р₁= Н

2.Определите вес алюминиевого цилиндра в воде. Р₂= Н

3.Найдите архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр. Р₁ - Р₂= Н

4.Определите вес медного цилиндра в воздухе. Р₃= Н

5.Определите вес медного цилиндра в воде. Р₄= Н

6.Найдите архимедову силу, действующую на медный цилиндр. Р₃ - Р₄ =

7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности тела.

Ответ: архимедова сила …………………………………от плотности тела.

Задание второй группе

Определите зависимость архимедовой силы от объема тела.

Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема (алюминиевые цилиндры), динамометр, нить.

1.Определите вес большого цилиндра в воздухе. Р₁= Н

2. Определите вес большого цилиндра в воде. Р₂= Н

3.Найдите архимедову силу, действующую на большой цилиндр. Р₁ -Р₂= Н

4.Определите вес маленького цилиндра в воздухе. Р₃= Н

5. Определите вес маленького цилиндра в воде. Р₄= Н

6.Найдите архимедову силу, действующую на маленький цилиндр. Р₃ -Р₄= Н

7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от объема тела.

Ответ: архимедова сила …………………………………от объема тела.

Задание третьей группе

Определите зависимость архимедовой силы от плотности жидкости.

Оборудование: динамометр, нить, сосуды с пресной водой и соленой водой, шар.

1.Определите вес шара в воздухе. Р₁= Н

2. Определите вес шара в пресной воде. Р₂= Н

3.Найдите архимедову силу, действующую на шар в пресной воде. Р₁ - Р₂ = Н

4.Определите вес шара в воздухе. Р₁= Н

5. Определите вес шара в соленой воде. Р₃= Н

6.Найдите архимедову силу, действующую на шар в соленой воде. Р₁- Р₂ = Н

7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности жидкости.

Ответ: архимедова сила …………………………………от плотности жидкости.

Задание четвертой группе

Определите зависимость архимедовой силы от глубины погружения.

Оборудование: динамометр, нить, мензурка с водой, алюминиевый цилиндр.

1.Определите вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р₁= Н

2. Определите вес алюминиевого цилиндра в воде на глубине 5 см. Р₂= Н

3.Найдите архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр в воде.

Р₁ - Р₂ = Н

4.Определите вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р₁= Н

5. Определите вес алюминиевого цилиндра в воде на глубине 10 см. Р₃= Н

6.Найдите архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр во втором случае.

Р₁ - Р₃ = Н

7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от глубины погружения тела.

Ответ: архимедова сила …………………………………от глубины погружения тела.

Задание пятой группе

Определите зависимость архимедовой силы от формы тела.

Оборудование: динамометр, нить, сосуд с водой, кусочек пластилина.

1.Кусочку пластилина придайте форму куба.

2. Определите вес пластилина в воздухе. Р₁= Н

3. Определите вес пластилина воде. Р₂ = Н

4.Найдите архимедову силу, действующую на кусочек пластилина. Р₁ - Р₂ = Н

5.Кусочку пластилина придайте форму шара.

6. Определите вес пластилина в воздухе. Р₃= Н

7. Определите вес пластилина воде. Р₄= Н

8.Найдите архимедову силу, действующую на кусочек пластилина. Р₃-Р₄= Н

9.Сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от формы тела.

Ответ: архимедова сила …………………………………от формы тела.

После получения результатов каждая группа устно отчитывается о своей работе и сообщает свои выводы. Выводы записываются учащимися в тетрадях, а учителем - на доске в виде таблицы:

Архимедова сила

не зависит от:

зависит от:

1) формы тела;

2) плотности тела

3) глубины погружения.

1) объема тела;

2) плотности жидкости.

Мы узнали о том, что архимедова сила зависит от объема тела и плотности жидкости. Как теоретически объяснить действие жидкости на погруженное в неё тело. Опыты показывают, что действие жидкости направлено вверх.

На основании этого опыта делаем вывод: выталкивающая сила равна весу жидкости, вытесненной телом.

Формулируется закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по величине весу жидкости, вытесненной телом.

Итак, опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т.е. F_A = Р_Ж = g m _ж.

Массу жидкости m _ж , вытесняемую телом, можно выразить через её плотность (ρ_ж) и объем тела (V_т) погруженного в жидкость (так как V_ж - объем вытесненной телом жидкости равен V_т - объему тела, погруженного в жидкость , V_ж = V_т), т.е. m_ж = ρ_жV_т.

Тогда получим

F_А = gρ_жV_т.

V. Первичное закрепление

Упр. 24 № 3,4

VI.Рефлексия. Сегодня на уроке мы познакомились с Архимедовой силой. Мне очень интересно было работать с вами. Вы показали отличный уровень подготовки к уроку. Решали самостоятельно поставленные перед вами проблемы. Делали правильные выводы.

Теперь вы знаете, что на любое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила. Я надеюсь, что полученные вами знания об архимедовой силе вы будете использовать не только на уроках по различным предметам, но и будете применять их в повседневной жизни.

VII. Домашнее задание: п. 17

Ответить на веселые вопросы Григория Остера из его книги «Физика»:

1) Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался.

Могут ли быть правдой эти россказни?

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

VIII. Итог урока.

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.