Исследовательская работа по теме «Выяснение условия плавания тел»

Государственного бюджетного общеобразовательного учреждения города Москвы «Школы с углублённым изучением английского языка № 2033»

Исследовательская работа по теме
«Выяснение условия плавания тел»

Работу выполнил ученик 7 Д класса

ГБОУ школы №2033 Гаркуша Миша

Руководитель: учитель физики

Йовичевич Н.А.

Москва-2016

Введение

Цель работы: 

• выяснить условия плавания тел;

• выяснение параметров, от которых зависит плавание тел;

• изучение влияния процессы, протекающие в живой природе на плавание тел;

• использование знаний о плавании различных тел для практического использования.

Задачи проекта:

• разработка теории по вопросу плавания тел;

• провести с одноклассниками тестовую работу по теме «Выяснение условия плавания тел»;

Выяснить:

• зависимость условия плавания тел от различных факторов (плотности жидкости, формы вещества, рода вещества, объема веществ);

• пронаблюдать условия плавания тел для различных жидкостей на опыте;

.Продукт:

• научно-исследовательская работа;

• презентация (учебное пособие для проведения уроков физики в 7 классе).

Olg-gar@ya.ru

Проведение открытого урока.

Теория.

Плавание тел зависит от двух сил: силы тяжести и силы Архимеда.

F_T= mg и F_A=ρ_жgV_т

Итак, вернемся к опыту, проведенному в начале урока. Теперь, я думаю, вы сможете мне ответить на вопрос: почему лодка плавает, а шарик тонет. И какие ваши предположения в начале урока были ближе к научному объяснению этого физического явления.

(Внимание на записи на доске)

А сейчас нам предстоит выяснить, при каких условиях тела плавают, а при каких тонут.

Вашему вниманию предложено 3 рисунка. В первом случае тело держится на поверхности воды. Во втором – тонет. И в третьем плавает на определённой глубине. Давайте вместе с вами выведем формулы зависимости положения тела в жидкости от сил Архимеда и тяжести.

(Обратить внимание на рисунок на экране)

F_А F_Т F_А F_Т F_А= F_Т

(Выводы учащихся. Зарисовать и записать в тетрадь)

Я хочу познакомить вас с прибором, который называется ареометр. Он используется для измерения плотности жидкости (демонстрация прибора).

Ареометр состоит из стеклянной колбочки, дно которой утяжелено. Сверху колба переходит в тоненький трубчатый стержень с градуированной шкалой плотности. Когда ареометр опускают в жидкость, его стеклянная колбочка погружается на определенную глубину до тех пор, пока архимедова сила не уравновесит силу тяжести. И по шкале определяют плотность жидкости.

Итог урока.

В ваших учебниках материал по нашей теме изложен в § 56, 57. Это домашнее задание, прочитать и выучить определения.

Так что вы сегодня узнали на уроке, чему научились? Ответить на эти вопросы я предлагаю вам, отгадав следующие загадки:

٭٭٭

Если взять два разных тела,

В жидкость опустить одну

Видно, что одно всплывает,

А другое – в миг ко дну.

Жидкость та же, сомненья нет,

Ну, а в чем же тут секрет?

٭٭٭

Если тело в жидкость опустить,

Будет жидкость снизу на него давить

Почему же тело погружается?

Может быть, здесь физика кончается?

٭٭٭

Если тело в воду бросить.

Или просто опустить

Будет сила Архимеда

Снизу на него давить.

Если вес воды в объеме

Погруженной части знать,

Можно силу Архимеда

Очень просто рассчитать. Как?

Выполнение лабораторной работы.

Задание1.  Исследуйте, какие тела и в каких жидкостях тонут, какие плавают. Данные занесите в таблицу.

Оборудование: набор твердых тел, разные жидкости.

Задание 2. Сравните глубину погружения различных тел, плавающих на поверхности жидкости.

Оборудование : вода, масло, дерево, пенопласт.

Задание 3. Сравните архимедову силу с весом пузырька. Заполните таблицу.

Оборудование: динамометр, пузырьки, мензурка

Задание 4. Можно ли «заставить» картофелену  плавать в воде? Результаты оформить в виде рисунков с пояснениями.

Оборудование: сосуд с водой, соль, картофелена.

Задание 5. Может ли кусок пластилина плавать в воде? В каком случае?

Оборудование: сосуд с водой, кусок пластилина.

Задание 6. Исследуйте, изменится ли глубина погружения пробирки в воду, если:

 а) кусочек пластилина положить внутрь пробирки; б)прикрепить его ко дну пробирки.

Оборудование: сосуд с водой, пробирка, пластилин.

Задание 7. Какой груз может поднять плот (кусок дерева, пенопласта)? Теоретическое решение проверьте экспериментально, сделайте выводы.

Оборудование: разновес, сосуд с водой. Бруски из дерева, пробки, пенопласта.

IV. В конце урока обсуждение результатов работы, подведение итогов.

Отчет о проделанной работе. Коллективное заполнение таблицы

Выполнение теста

Вопросы:

Ответы:

1. Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость?

Сила тяжести и архимедова сила.

2. Куда направлена сила тяжести?

Вертикально вниз.

3. Куда направлена архимедова сила?

Вертикально вверх.

4. По какой формуле находится сила тяжести?

Fтяж = mg

5. По какой формуле находится архимедова сила?

где

Vт – объем той части тела, которая

погружена в жидкость.

6. Дайте определение равнодействующей всех сил, действующих на тело.

Это сила, равная геометрической сумме всех сил, действующих на тело.

7. Куда направлена и чему равна величина равнодействующей двух сил, действующих на тело вдоль одной прямой в противоположных направлениях?

Рассмотреть три случая:

1. F1  F2.

2. F2  F1.

3. F1 = F2.

Практическое применение

Опыты

Плотность вещества

Плотность жидкости

Тонет или нет

Сделать вывод.

Для выполнения задания нужен сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, кусок стекла, парафиновая свечка, деревянный брусок.

Задание второй группе.

Сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубиков одинаковых размеров; выяснить отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке.

Для выполнения задания необходимы два сосуда (с водой и маслом), деревянный и пенопластовый кубики одинаковых размеров.

Задание третьей группе.

Сравнить Архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки; сделать вывод.

Сила Архимеда

Сила тяжести

Тело плавает или тонет

При выполнении этого задания используются мензурка, динамометр, две пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).

Задание четвертой группе.

Заставить картофелину плавать в воде. Объяснить результаты опыта.

Для выполнения задания используются сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.

Задание пятой группе.

Добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде. Пояснить результаты опыта.

Для выполнения задания нужны сосуд с водой и кусок пластилина.

Приложение №4.

Решение задач по теме: «Условия плавания тел в жидкости».

Цель: формирование умений решения задач поданной теме, развитие творческих способностей у учащихся.

Низкий уровень.

1

Средний уровень.

Высокий уровень.

Деревянная доска плавает в воде таким образом, что под водой находится ¾ ее объема. Какой минимальной величины груз нужно закрепить сверху на доске, чтобы она полностью погрузилась в воду?