Плавание тел

Тип урока: урок формирования новых знаний

Цель урока:

·   создать условия для усвоения условий плавания тел, формировать умения объяснять поведение тел в жидкости применения условия плавания тел

·  развивать умения проводить эксперимент, умение вычленять в ходе эксперимента данные и по ним соотносить модель с реальностью  наблюдать, анализировать, сопоставлять результаты  опыта и делать из них выводы

Воспитывать добросовестное отношение к учебе, стремление к познанию нового, интерес к предмету.

Оборудование лабораторное: сосуды с водой, маслом, набор тел разной плотности, деревянный и пенопластовый кубики одинаковых размеров, клубень картофеля, пробирка с поваренной солью, пластилин, пробирки с песком, динамометр, цилиндр измерительный,

Оборудование общее:  компьютер, мультимедийный проектор.

Структура урока:

1.     Организационный момент

2.     Актуализация знаний.

3.     Изучение нового материала.

4.     Закрепление.

5.     Домашнее задание.

6.     Итоги урока.

7.     Рефлексия

Ход урока:

 Организационный момент.

1)     Приветствия учащихся.

Эпиграф к уроку:

 Я отнюдь не философ,
но жизнь задаёт вопросы,
на которые приходится
искать ответы...

Евгений Акимцев

Учитель: И сегодня в очередной раз мы с вами начинаем искать ответы на интересующие нас вопросы, или встающими перед нами,  при изучении нашего предмета- физики.

Чтобы сформулировать тему сегодняшнего урока разгадаем кроссворд .

Учитель. От какой величин, кроме объема, зависит сила, выталкивающая целиком погреженное в жидкость тело?

 Ученик. От плотности жидкости.

Учитель: Как называют величину, характеризующую действие одного тела на другое?

Ученик: Действие одного тела на другое определяет физическую величину, называемой силой.

Учитель: Кто из ученых определил силу, действующую на погруженное тело в жидкость?

 Ученик: Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, впервые указал и рассчитал её значение, Архимед

 Учитель: Куда направлена сила Архимеда?

Ученик : Выталкивающая сила направлена вверх.

Учитель: Что испытывает тело со стороны жидкости, будучи полностью погруженным в неё  на определенную глубину?

Ученик: Любое тело, погруженное на определенную глубину, испытывает давление со стороны жидкости.

Учитель: Куда падают все тела?

Ученик: Все тела падают вниз под действием силы тяжести.

Учитель: Какая сила действует на любое тело, направленная вниз?

Ученик: Вниз действует сила тяжести.

Учитель: Как называется сила, с которой тело действует на опору или подвес?

Ученик: Сила, с которой тело действует на опору или подвес, в следствии притяжения земли, называется весом тела.

Учитель: Единица измерения силы?

Ученик: Единица измерения силы- ньютон.

Учитель: Основная единица измерения глубины погружения тела в жидкость?

Ученик: Метр

Учитель: Единица измерения давления?

Ученик: Давление измеряется в паскалях.

Учитель: Итак. Тема сегодняшнего урока «Плавание тел». Запишите в тетради тему урока — «Условия плавания тел».Для того, чтобы хорошо усвоить эту тему попробуем поставить цель урока и сформулировать задачи урока.

Ученик: На уроке должны выяснить причины плавания тел , научиться применять их к решению различных задач, а также применить их где-то в практической жизни.

Учитель: Чтобы успешно изучить тему урока повторим некоторые вопросы. Какие силы действуют на тело погруженное в жидкость?

Ученик: Сила Архимеда и сила тяжести.

Учитель: От чего зависят архимедова сила и сила тяжести?

 Ученик: Архимедова сила зависит от объема тела и от плотности жидкости., а сила тяжести от объема тела и плотности тела.

 Учитель: Как рассчитать данные силы?

Ученик: Сила тяжести равна произведению массы тела на 9, 8 Н/кг.

 Учитель: Какими способами можно на опыте определить архимедову силу?

 Ученик: Можно взвесить жидкость, вытесненную телом, ее вес и будет равен архимедовой силе. Можно найти разность показаний динамометра при взвешивании тела в воздухе и в жидкости, эта разность тоже равна архимедовой силе. Можно определить объем тела с помощью линейки или мензурки. Зная плотность жидкости, объем тела, можно вычислить архимедову силу.

Учитель: А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется архимедова сила и действует ли на него сила тяжести?

 Ученик: Тогда для подсчета архимедовой силы надо использовать формулу FA= rжgV,  где V — объем той части тела, которая погружена в жидкость. Сила тяжести на него тоже действует.

 Учитель: Со значением какой силы  совпадает значение силы тяжести в воздухе, если тело неподвижно или двигается с постоянной скоростью?

Ученик: Со значением веса тела?

Учитель: Мы с вами проводили эксперимент по определению скорости движения тела в воде: шарика из фольги, шарика из пластилина, хлебного шарика. Одинаковые ли скорости у нас получились?

Ученик: Скорости получились разные, хотя размеры шариков были одинаковыми.

Учитель: Мы с вами выясняли, отчего зависела скорость шарика?

Ученик: От плотности тела, чем больше плотность, тем тело быстрее движется.

 Учитель: Итак, мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила. Но одни тела плавают в жидкости, другие тонут, а третьи всплывают на поверхность. Почему? Сегодня мы выясним это.

 Изучение нового материала.

Учитель:Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опыта. Мы с вами уже так поступали при изучении силы трения. После выполнения заданий мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел. Откройте учебники на странице 50, где помещены таблицы плотностей различных веществ. Они вам пригодятся во время работы. На выполнение опытов отводится 16 минут. Внимательно прочитайте свои задания, постарайтесь не отвлекаться. Все результаты заносите на карточку.. Если у кого-нибудь возникнут вопросы, поднимите руку.

Тема урока: Плавание тел

Тип урока: урок формирования новых знаний

Цель урока:

• создать условия для усвоения условий плавания тел, формировать умения объяснять поведение тел в жидкости применения условия плавания тел

• развивать умения проводить эксперимент, умение вычленять в ходе эксперимента данные и по ним соотносить модель с реальностью наблюдать, анализировать, сопоставлять результаты опыта и делать из них выводы

• Воспитывать добросовестное отношение к учебе, стремление к познанию нового, интерес к предмету.

Оборудование лабораторное: сосуды с водой, маслом, набор тел разной плотности, деревянный и пенопластовый кубики одинаковых размеров, клубень картофеля, пробирка с поваренной солью, пластилин, пробирки с песком, динамометр, цилиндр измерительный,

Оборудование общее: компьютер, мультимедийный проектор.

Структура урока:

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний.

3. Изучение нового материала.

4. Закрепление.

5. Домашнее задание.

6. Итоги урока.

7. Рефлексия

Ход урока:

Организационный момент.

1) Приветствия учащихся.

Эпиграф к уроку:

Я отнюдь не философ,
но жизнь задаёт вопросы,
на которые приходится
искать ответы...

Евгений Акимцев

Учитель: И сегодня в очередной раз мы с вами начинаем искать ответы на интересующие нас вопросы, или встающими перед нами, при изучении нашего предмета- физики. Чтобы сформулировать тему сегодняшнего урока разгадаем кроссворд .

Учитель. От какой величин, кроме объема, зависит сила, выталкивающая целиком погреженное в жидкость тело?

Ученик. От плотности жидкости.

Учитель: Как называют величину, характеризующую действие одного тела на другое?

Ученик: Действие одного тела на другое определяет физическую величину, называемой силой.

Учитель: Кто из ученых определил силу, действующую на погруженное тело в жидкость?

Ученик: Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, впервые указал и рассчитал её значение, Архимед

Учитель: Куда направлена сила Архимеда?

Ученик : Выталкивающая сила направлена вверх.

Учитель: Что испытывает тело со стороны жидкости, будучи полностью погруженным в неё на определенную глубину?

Ученик: Любое тело, погруженное на определенную глубину, испытывает давление со стороны жидкости.

Учитель: Куда падают все тела?

Ученик: Все тела падают вниз под действием силы тяжести.

Учитель: Какая сила действует на любое тело, направленная вниз?

Ученик: Вниз действует сила тяжести.

Учитель: Как называется сила, с которой тело действует на опору или подвес?

Ученик: Сила, с которой тело действует на опору или подвес, в следствии притяжения земли, называется весом тела.

Учитель: Единица измерения силы?

Ученик: Единица измерения силы- ньютон.

Учитель: Основная единица измерения глубины погружения тела в жидкость?

Ученик: Метр

Учитель: Единица измерения давления?

Ученик: Давление измеряется в паскалях.

Учитель: Итак. Тема сегодняшнего урока «Плавание тел». Запишите в тетради тему урока — «Условия плавания тел».Для того, чтобы хорошо усвоить эту тему попробуем поставить цель урока и сформулировать задачи урока.

Ученик: На уроке должны выяснить причины плавания тел , научиться применять их к решению различных задач, а также применить их где-то в практической жизни.

Учитель: Чтобы успешно изучить тему урока повторим некоторые вопросы. Какие силы действуют на тело погруженное в жидкость?

Ученик: Сила Архимеда и сила тяжести.

Учитель: От чего зависят архимедова сила и сила тяжести?

Ученик: Архимедова сила зависит от объема тела и от плотности жидкости., а сила тяжести от объема тела и плотности тела.

Учитель: Как рассчитать данные силы?

Ученик: Сила тяжести равна произведению массы тела на 9, 8 Н/кг.

Учитель: Какими способами можно на опыте определить архимедову силу?

Ученик: Можно взвесить жидкость, вытесненную телом, ее вес и будет равен архимедовой силе. Можно найти разность показаний динамометра при взвешивании тела в воздухе и в жидкости, эта разность тоже равна архимедовой силе. Можно определить объем тела с помощью линейки или мензурки. Зная плотность жидкости, объем тела, можно вычислить архимедову силу.

Учитель: А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется архимедова сила и действует ли на него сила тяжести?

Ученик: Тогда для подсчета архимедовой силы надо использовать формулу FA= rжgV, где V — объем той части тела, которая погружена в жидкость. Сила тяжести на него тоже действует.

Учитель: Со значением какой силы совпадает значение силы тяжести в воздухе, если тело неподвижно или двигается с постоянной скоростью?

Ученик: Со значением веса тела?

Учитель: Мы с вами проводили эксперимент по определению скорости движения тела в воде: шарика из фольги, шарика из пластилина, хлебного шарика. Одинаковые ли скорости у нас получились?

Ученик: Скорости получились разные, хотя размеры шариков были одинаковыми.

Учитель: Мы с вами выясняли, отчего зависела скорость шарика?

Ученик: От плотности тела, чем больше плотность, тем тело быстрее движется.

Учитель: Итак, мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила. Но одни тела плавают в жидкости, другие тонут, а третьи всплывают на поверхность. Почему? Сегодня мы выясним это.

Изучение нового материала.

Учитель:Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опыта. Мы с вами уже так поступали при изучении силы трения. После выполнения заданий мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел. Откройте учебники на странице 50, где помещены таблицы плотностей различных веществ. Они вам пригодятся во время работы. На выполнение опытов отводится 16 минут. Внимательно прочитайте свои задания, постарайтесь не отвлекаться. Все результаты заносите на карточку.. Если у кого-нибудь возникнут вопросы, поднимите руку.

Группа № 1

Выяснение условий плавания тел в жидкости. Цель опыта: экспериментально выяснить зависимость плавание тела в жидкости, от плотности тела и плотности жидкости. Оборудование: сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, фарфоровый ролик, кусочки свинца, алюминия, органического стекла, пенопласта, пробки, парафина.

1. Пронаблюдать, какие из предложенных тел тонут и какие плавают в воде.

2. Найти в таблице учебника плотности соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды.

3. Определите выталкивающую силу по аналогии с лабораторной работой.

4. Результаты оформить в виде таблицы 1.

Вещество	Плотность жидкости	Плотность вещества	Тонет или не тонет
Сталь
Фарфор
Свинец
Органическое стекло
Пенопласт
Пробка
Парафин

Сделайте вывод об условии плавания тел:

1. Сравнивая плотности жидкости и тела__________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Группа 2. Сравнить глубину погружения тел в жидкости. Цель опыта: экспериментально выяснить уровень погружения тел в жидкости.

Оборудование: два сосуда (с водой и с маслом), деревянный и пенопластовый кубики.

1. Пронаблюдайте глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубиков одинаковых размеров. Сравните их плотности.

2. Выяснить, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности, для этого деревянный и пенопластовый кубики отпустите в масло.

3. Заполните таблицу.

Жидкость	Плотность жидкости	Вещество	Плотность вещества
Вода		Дерево
Масло		Пенопласт

1. Результаты опыта представить на рисунке.

Вода Масло

1. Сделайте вывод из опыта, от чего зависит уровень погружения тела в жидкость____________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Группа 3. Выяснение условий плавания тел в жидкости. Цель опыта: экспериментально выяснить зависимость плавание тел в жидкости от соотношения силы тяжести и Архимедовой силы.

Оборудование: мензурка, динамометр, три пробирки с песком (две пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину , а третья тонуть тонуть).

1. Определить вес тела в воздухе и вес тела в жидкости для каждой пробирки.

2. Рассчитать Архимедову силу.

3. Сравнить Архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки.

4. Заполнить таблицу на основании опытов.

Пробирка	Вес тела в воздухе (сила тяжести F )	Вес тела в жидкости	Архимедова сила F	Тонет, плавает, всплывает	Какая сила больше: сила тяжести или Архимедова
Заполненная на 1/3 песком.					F F
Заполненная на 1/2 песком.					F F
Заполненная на 3/4 песком.					F F

1. Расставьте на рисунке, силу тяжести и Архимедову силу.

2. Cделать вывод на основании результатов опытов об условии плавания тел в жидкости

Если F F, то тело ____________________________________________ Если F = F, то тело __________________________________________ Если F F, то тело ___________________________________________________

Учитель: Заканчиваем работу, приборы убираем на подносы. Подведем итоги нашей экспериментальной работы. Первая группа расскажет нам о том, какие тела тонут, какие нет, даст ответ на вопрос от чего это зависит?

Ученик: Если плотность вещества, из которого изготовлено тело больше плотности жидкости, то тело тонет. А если плотность вещества меньше плотности жидкости, то тело плавает. Выводы записываются на доске и в тетрадях.

Учитель: Что произойдет с телом, если плотности жидкости и вещества будут равны? Этот вопрос мы пока оставим открытым, а несколько позже вернемся к нему.

А пока о своем эксперименте и выводах доложит вторая группа.

Ученик: Глубина погружения разная. Дерево сильнее погрузилось в воду. Мы считаем, что плотность дерева больше, поэтому оно сильнее погружается в воду. При погружении в масло, оба тела опустились на большую глубину, т.к. плотность масла меньше, чем воды.

Учитель: Таким образом, глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости и самого тела. Запишите это в тетради.

Учитель: Попытаемся выяснить, можно ли заставить плавать тело, которое тонет в воде в обычных условиях. Возьмем картофелину и пластилин. Посмотрим опыт. Опустим эти тела в воду. Что вы видите?

Ученик: Они утонули.

Учитель: А вот картофель в воде плавает(учитель достает сосуд с плавающей картофелиной в насыщенно растворе соли). Как вы объясните эту ситуацию?

Ученик: В сосуде находится жидкость большей плотности, возможно там раствор соли.

Учитель: Совершенно верно, картофель в насыщенном растворе соли всплывает. Наши бабушки пользуются таким приемом при засолке капусты, проверяя картофелем или сырым яйцом насыщенность солевого раствора.

Ученик: А что произойдет, если воду смешать с водой?

Учитель: Давайте проверим. ( наливает в сосуд с водой подсолнечное масло, жидкости разделяются).

Ученик: Значит та жидкость, плотность которой меньше, располагается выше.

Учитель: А сейчас свои результаты эксперимента доложат ребята третьей группы.

Ученик: Мы погружали в воду три пробирки, одна пустая,… во второй немного песка, а в третьей песка больше половины. Первая пробирка плавала на поверхности, вторая полностью погружена в воду, а третья утонула. При этом, архимедова сила в первом опыте была меньше силы тяжести, во втором равна силе тяжести, а в третьем меньше силы тяжести.

Учитель: Молодцы. На доске заполните таблицу выводов по вашему эксперименту, а ребята перенесите таблицу себе в тетрадь и запишем вывод.

Если сила тяжести меньше архимедовой силы, то тело всплывает на поверхность, если сила тяжести равна архимедовой силе, тело плавает в толще воды, если сила тяжести больше архимедовой силы, тело тонет.

Учитель: А где находит применение в жизни наши выводы сегодняшнего урока?

Ученик: Рыбы плавают в воде, корабли и лодки по поверхности воды.

Учитель: Действительно рыбы плавают в воде, значит можно сравнить плотности воды и рыбы. Что о них вы можете сказать? Почему рыбы то всплывают, то погружаются в воду?

Ученик: Плотность тела рыбы равна плотности воды. Я думаю, что рыбы всплывают и погружаются потому, что у них есть воздушный пузырь.

Учитель: Совершенно верно. За счет сжатия воздушного пузыря рыбы погружаются в глубь воды.

Сегодня на уроке мы с вами выяснили, что тела всплывают потому, что плотность тела меньше плотности жидкости, а корабли изготовлены из металла плотности которого больше, чем плотность воды, так почему они плавают? Выясним на следующем уроке.

Домашнее задание: Учитель: Запишите домашнее задание

§ 50 стр. 120-122 читать, подготовить ответы на вопросы, упр. 25(1,2,3) По вашему желанию вы можете подготовить сообщение о плавании рыб или кораблей.

Итоги урока:

Учитель: Так что вы сегодня узнали на уроке, чему научились? Ответить на эти вопросы я предлагаю отгадать 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?

Оценки за урок.

Рефлексия:

Оценить собственную деятельность на уроке.

Закончить предложение:
“Я сегодня на уроке понял, …”
“Мне было особенно трудно…”
“Для меня осталось непонятным..»

«Сегодня на уроке мне было интересно…»

Литература:

1. Учебник «Физика 7», А.В.Перышкин, М., «Дрофа», 2010 г.

2. Рабочая тетрадь по физике 7 класс, Р.Д.Минькова, В.В.Иванова, М, издательство «ЭКЗАМЕН», 2012 г.

3. В.Г,Разумовский, Л.С.Хижнякова «Современный урок физики в средней школе», М., Просвещение, 1983 г.