Урок физики по теме «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело»

Действия учителя

Действия учащихся

Организационный момент (1-2 мин)

Контроль присутствия всего необходимого для занятия, обеспечение недостающих материалов

Концентрация внимания, быстрое включение обучающихся в деловой ритм

Актуализация знаний и умений учащихся (4 мин)

На демонстрационном столе учителя три шарика одинакового размера из дерева, металла и пенопласта.

-Какие силы действуют на шарики. Укажите точки приложения этих сил и направление. Сравните эти силы.

-На какой из шариков действует наибольшая сила тяжести? Наименьшая? Почему?

-Сила тяжести и сила упругости. Сила тяжести приложена к центру тяжести шариков и направлена вертикаль вниз, сила упругости приложена к опоре (столу) и направлена вертикально вверх. Силы равны, т.к. шарики находятся в состоянии покоя.

-На металлический наибольшая, т.к. сила тяжести пропорциональная массе тела, а у металлического шарика масса больше (больше плотность при одинаковых объемах шариков), чем у остальных шаров. На шарик из пенопласта – наименьшая, т.к. его масса самая маленькая (меньше плотность)

Мотивационный этап для введения понятия физической величины (выталкивающей (архимедовой) силы) (7 мин)

-Посмотрим, что произойдет с шариками, если погрузить их в сосуд с жидкостью (с водой). Демонстрирует опыт.

-Что вы заметили?

-Действительно, жидкость выталкивает шарики из дерева и пенопласта. А металлический шарик – более тяжелый предмет выталкивает или нет?

Подводит к формулированию гипотезы.

Демонстрирует опыт по уменьшению веса тела, погруженного в воду

К камню привязана тонкая резиновая нить. Измеряют длину растянутой резинки. Опускают камень на резинке в сосуд с водой, измеряют длину резинки в этом положении.

-Как изменилась длина резинки при погружении камня в сосуд с водой?

-Почему?

Точно такой же эффект мы бы получили, если бы подействовали на камень снизу, например, приподняли рукой.

-Подтвердили мы гипотезу?

-Сформулируйте утверждение.

Наблюдают за ходом эксперимента.

- Вода выталкивает шарик из пенопласта на поверхность, деревянный шарик также всплывает, а металлический тонет.

-Выталкивает (не выталкивает)

Формулируют гипотезу: жидкость выталкивает любое тело, погруженное в нее. ???

-Уменьшилась.

- Жидкость выталкивает камень.

Делают вывод о подтверждении гипотезы.

Производят записи в тетрадь.

Целеполагание (2 мин)

Формулирует цель урока:

-Сегодня на уроке мы узнаем, какая сила заставляет погруженные в жидкость (или газ) тела подниматься вверх и за счет чего уменьшается вес тела в жидкости. Формулирует тему урока.

Слушают учителя и проникаются необходимостью достичь цели на уроке.

Записывают тему урока.

Организация деятельности учащихся по созданию понятия о выталкивающей (архимедовой) силе через способ измерения (20 мин)

Демонстрирует рисунок, на котором изображены силы давления жидкости, действующие на разные стороны тела, погруженного в нее.

-Куда направлена равнодействующая сил F₁ и F₂?

Вводит понятие выталкивающей (архимедовой) силы. Приводит обозначение физической величины, единицу измерения в Си.

-Какая сила, кроме выталкивающей, действует в жидкости на погруженное тело?

-Сформулируйте вывод о том, в каких случаях тела тонут, плавают в жидкости и всплывают, учитывая действия на тело этих двух сил.

Укажите силы на рисунках для трех возможных случаев.

-Из жизненного опыта мы знаем, что тяжелый камень поднять в воде легче, чем в воздухе, больно лежать на морской гальке на берегу, и не больно лежать на таких же камнях, погрузившись в воду.

-За счет чего уменьшается вес тела в жидкости?

Замечают, что силы, действующие на боковую поверхность цилиндра, попарно равны и уравновешивают друг друга. А силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани цилиндра – неодинаковые.

Делают вывод о том, что преобладающие силы давления действуют в направлении снизу вверх (применяют знания о зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости), это и заставляет тело всплывать.

-Вверх.

Выполняют записи.

-Сила тяжести.

Формулируют научный факт:

- поведение тел в жидкости зависит от значений выталкивающей (архимедовой) силы и силы тяжести, действующих на тела:

а) если F_АF_т – тело опускается на дно, т.е. тонет,

б) если F_АF_т – тело поднимается вверх, т.е. всплывает,

в) если F_А=F_т – тело остается в покое в жидкости, т.е. плавает в тоще воды.

Указывают направление выталкивающей силы и силы тяжести, действующие на погруженное в жидкость тело, на рисунках. Один ученик у доски, остальные в тетрадях.

-За счет действия выталкивающей (архимедовой) силы

Формулирует ПЗ.

-Используя оборудование (на партах): сосуд с водой, динамометр и металлический цилиндр, предложите способ измерения выталкивающей силы, действующей на погруженный в воду цилиндр.

-Можем ли мы получить расчетную формулу для выталкивающей силы? Как ее можно записать?

-Измерьте выталкивающую (архимедову) силу предложенным вами способом, результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

Оформляет таблицу на доске:

№ оп

Р_{в возд} =

Р _{в жид}=

F_А =

-Сформулируйте вывод по результатам эксперимента. Запишите в тетради

-Как вы думаете, действует ли выталкивающая сила в газах? Приведите примеры.

Обсуждают. Предлагают измерить вес цилиндра в воздухе и в жидкости, определить выталкивающую силу как разность между измеренными величинами.

-Можем.

Записывают формулу.

F_А = Р_{в возд} - Р _{в жид}

Приступают к выполнению эксперимента.

Заполняют таблицу

Формулируют и записывают вывод.

-Действует.

Приводят примеры: полет воздушных шаров, дирижаблей.

Закрепление изученного материала (10 мин)

Задает три вопроса качественного характера:

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

2) Григорий Остер, книга «Физика»: где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке?

3)Будет ли действовать выталкивающая сила на тело, плотно прилегающее ко дну?

Отвечают на вопросы. Применяя знания, полученные на уроке.

Завершающий этап (2 мин)

С какой физической величиной вы сегодня познакомились на уроке?

Что вы узнали об этой величине?

Нам посчастливилось сделать открытие по измерению этой силы. Как измерить выталкивающую (архимедову) силу, используя лабораторное оборудование?

На следующем уроки нам предстоит открыть закон Архимеда и выявить величины, от которых зависит и не зависит выталкивающая (архимедова) сила.

Формулирует и комментирует домашнее задание: п.46, вопросы к параграфу.

Задачи.

1. №105

2. Первоклассник и десятиклассник нырнули в воду. Кого и почему вода выталкивает сильнее?

Отвечают на вопросы.

Понимают домашнее задание и методику его выполнения, записывают домашнее задание.