Получите свидетельство
Вход
Цель урока: Сформировать понятие силы, выталкивающей тело из жидкости, определить ее направление. Установить качественную зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости и от объема тела.
Задачи урока:
образовательная – научить учащихся обнаруживать наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; выяснить от каких факторов зависит (не зависит) величина выталкивающей силы
развивающая – способствовать формированию умений анализировать, сравнивать, обобщать, показать роль физического эксперимента в определении выталкивающей силы.
воспитательная – способствовать формированию познавательного интереса к предмету, воспитанию аккуратности, бережного отношения к физическому оборудованию, умению слушать и быть услышанными.
Тип урока: урок изучения нового материала
Форма урока: урок - исследование
Используемое оборудование: компьютер, проектор, интерактивная доска, динамометры, наборы оборудования для групп, карточки с заданиями, компьютерная презентация Power Point, таблица плотностей у каждого на парте, рабочие листы.
Ход занятия:
Приветствие учителя
- Здравствуйте, ребята. Прежде чем мы приступим к уроку, я хотела бы, чтобы каждый из вас настроился на рабочий лад. Настроились? Прекрасно! А теперь давайте приступим к работе.
Человек издавна пытался увидеть невидимое, услышать неслышимое, объяснить необъяснимое. Оглядываясь вокруг себя, он размышлял о природе и пытался решить загадки, которые она перед ним ставила. Сначала человек считал природу одушевленной, но позже человек стал понимать, что движет всем вокруг закон. И только он стоит во главе всего, что нас окружает.
Вы, конечно же, ежедневно сталкиваетесь с различными физическими явлениями
В большинстве случаев вы можете предсказать, как закончатся явления.
Например, предскажите, чем закончатся следующие события:
если положить в полный стакан ложку, то…;
если резиновый шар наполнить лёгким газом, то…;
если бумажный кораблик пустить по воде, то…
Скажите, пожалуйста, что вы использовали для того, чтобы ответить на поставленные вопросы?
Ребята, а достаточно ли нам только наблюдений и практического опыта, чтобы ответить на вопрос: Почему все так происходит.
Таким образом, мы приходим к мысли, о том, что нам необходимо физическое обоснование, того, что происходит.
Постановка проблемы. Демонстрационный опыт 1. Учитель погружает легкий мячик в воду, налитую в сосуд с прозрачными стенками, и отпускает. Мячик всплывает.
Вопрос к классу. Почему мячик всплывает?
Совершенно верно, подействовала сила, которая вытолкнула мяч из воды.
Демонстрационный опыт 2. Учитель опускает в воду камень. Камень тонет.
Вопрос к классу. Почему результат опыта другой?
Всегда ли жидкость действует на погруженное в нее тело с выталкивающей силой?
Обозначение темы урока: «Выталкивающая сила». Тема появляется на доске. Слайд 2.
Пояснение. Эта сила впервые была измерена древнегреческим ученым Архимедом из города Сиракузы. Поэтому она носит название «Архимедова сила».
Ребята, сегодня вы самостоятельно проведете эксперимент, и узнаете, от каких величин зависит выталкивающая сила, а от каких не зависит. А также совместными усилиями мы с вами выведем формулу для расчета выталкивающей силы и узнаем причины появления выталкивающей силы.
Задание для фронтального эксперимента. Ребята, у вас на партах находятся динамометр, мензурка с водой и небольшие тела с привязанной к ним нитью. Подумайте, как с помощью приборов, которые находятся у вас на столах, проверить, действует ли выталкивающая сила на тело.
Хорошо. Все результаты мы будем заносить в таблицу 2. Слайд 3.
Указание. Опыт должен проделать каждый учащийся сам. Потом результаты наблюдений обсуждаются. Учитель на доске заносит в таблицу результаты опытов одного из учеников.
Сделайте вывод: на все ли тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая сила?
Как она направлена?
А теперь подумайте, как можно найти величину этой силы? Что для этого нужно сделать?
Значит, на все тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая сила, и на те, которые плавают, и на те, которые тонут.
А давайте, сравним по величине выталкивающие силы, действующие на латунный и алюминиевый цилиндры.
Сделайте вывод о зависимости выталкивающей силы от плотности погруженного тела.
Ребята, а давайте зафиксируем это в таблице 1 в правом столбце. Учитель фиксирует, что выталкивающая сила не зависит от плотности погруженного тела на доске.
Молодцы! Так как выталкивающая сила не зависит от плотности самого тела, значит, последующие опыты мы можем проводить только с одним из цилиндров.
А теперь, погружая тело в воду сначала наполовину, а затем, погрузив полностью, пронаблюдайте за показаниями динамометра. Сделайте вывод о зависимости выталкивающей силы от объема погруженной части тела. Результаты опыта занесите в таблицу 2
Учитель фиксирует зависимость выталкивающей силы от объема тела на доске в левом столбце
Теперь, опуская тело на различную глубину, посмотрите, как меняются показания динамометра.
Сделайте вывод о зависимости выталкивающей силы от глубины погружения.
Результаты занесите в таблицу 2
Учитель фиксирует независимость выталкивающей силы от глубины погружения тела на доске в правом столбце
Ребята, а как вы думаете, только ли вода действует с выталкивающей силой на погруженные в нее тела или так ведут себя и другие жидкости?
Я предлагаю вам установить истину. Как проверить данные вами ответы, а по сути выдвинутые вами гипотезы?
Демонстрационный опыт 3. Сравнение веса тела в воздухе с его весом в растительном масле.
Мы видим, что вес тела в масле отличается от веса тела в воздухе. О чем это говорит?
Ребята, а отличаются ли выталкивающие силы, действующие на тело в воде и масле. Установите зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости.
Учитель записывает на доске в левый столбик таблицы.
Ребята, как вы думаете, выталкивающая сила зависит от формы погруженного тела?
А давайте это проверим! У меня есть три тела одинакового объема, но разной формы. Сейчас я измерю вес каждого тела, а Ученик (Имя) мне поможет. (Учитель вместе с учениками фиксирует результаты опыта в таблице).
Сделайте вывод о зависимости выталкивающей силы от формы погружаемого тела.
Мы с вами выяснили, что выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и объема, погруженной части тела, а именно
Fвыт прямопропорциональна ρж
Fвыт прямопропорциональна Vт
Но когда мы переходим от пропорциональности к равенству, мы всегда вводим коэффициент пропорциональности. Чтобы выяснить, что это за коэффициент мы должны установить причину появления в жидкостях выталкивающей силы и вывести формулу для ее вычисления.
Обратимся к наглядному образу. У вас в рабочих листах есть рисунок некоторого тела, погруженного в жидкость. Слайд 4.
Ребята, как действует на тело окружающая его жидкость?
Да, конечно. Молекулы жидкости непрерывно движутся и сталкиваются с телом, ударяются об него, поэтому любая жидкость давит на погруженное тело, причем со всех сторон.
Для того чтобы выяснить причину появления выталкивающей силы, вы должны ответить на следующие вопросы.
- Как изменяется давление в жидкости с глубиной? Почему?
- Где это давление больше?
Да, действительно, жидкость оказывает давление на тело, погруженное в эту жидкость (показывая на рисунок). На каждом уровне силы, действующие на боковые грани куба равны по модулю и противоположны по направлению, т. е попарно уравновешивают друг друга и при выводе формулы мы их учитывать не будем. В тоже время силы давления, действующие на верхнюю и нижнюю грани куба не равны. Причиной этого является разница давлений воды на глубинах h1 и h2. Значит, причина возникновения выталкивающей силы в том, что жидкость давит на тело снизу сильнее, чем сверху. Давайте этот важный вывод запишем в рабочие листы.
Чему же равна выталкивающая сила?
Вернемся к рисунку.
Обозначим на нем высоты столбов жидкости над горизонтальными гранями: h1 нал верхней, h2 над нижней.
Выразим выталкивающую силу Fвыт
Fвыт = F2 – F1
Проведем преобразование этого выражения через давления столбов жидкости. Кто мне поможет?
Fвыт = F2 – F1 = p2 Sосн – p1 Sосн = ρж g h2 Sосн – ρж g h1 Sосн =
= ρж g Sосн ( h2 – h1)= ρж g Sосн hтела = ρж g Vтела в жид
Ответить на вопросы:
1. Два одинаковых тела плавают в разных жидкостях так, как показано на рисунке. Плотность, какой жидкости больше? Слайд 5
2. Изменится ли равновесие весов в опыте, если тела опустить в воду? В какую сторону, почему?
3. Бетонная плита размером 4*0, 3*0, 25м погружена в воду на половину своего объема. Какова выталкивающая сила, действующая на плиту?
4. Для самостоятельного решения.
Выталкивающая сила, действующая на полностью погруженное в керосин тело, равна 1, 6 Н. Чему равен объем тела?
Подведем итоги урока. Ребята, что вы уже знали о выталкивающей силе и что нового узнали на сегодняшнем уроке.
Я вижу, что новый материал урока поняли и теперь сможете его применять при решении многих задач. Думаю, что цели нашего урока достигнуты, все очень активно работали на занятии, были дисциплинированными и внимательными.
Пожалуйста, сдайте мне рабочие листы, которые вы заполняли на протяжении урока.
Запишите д/з в дневник. прочитать §48. Желающие могут подготовить краткие сообщения на темы: "История открытия закона Архимеда", "Жизнь и труды Архимеда".
Весь материал - смотрите документ.
Конспект урока по физике "Выталкивающая сила" (1.72 MB)
0
1619
117
Нравится
0
