Конспект урока по теме: «Поведение тела в жидкости. Условие плавания тела»
Учителя Борковой Т.Б.
Цели урока. 1) Образовательная: добиться усвоения учащимися условия плавания тел на основе изученного понятия об архимедовой силе;
2) Развивающая: развивать умение работать с физическими приборами, определять архимедову силу с помощью мензурки; развивать такие мыслительные операции как анализ, синтез, сравнение, обобщение.
3) Воспитательная: воспитание таких качеств личности как активность, настойчивость, наблюдательность.
Оборудование. Демонстрационное: сосуд с водой, кусок пробки и пластилина, «картезианский водолаз», таблица «Подводная лодка». Лабораторное: мензурки с водой, весы с разновесами, пробирки с пробками, сухой песок.
Ход урока.
Актуализация знаний
Постановка учебной проблемы
«Открытие» нового знания
Закрепление знаний.
Итог урока
– На предыдущих уроках мы позна-комились с действием жидкости и газа на погруженные в них тела, научились разными способами оп-ределять архимедову силу. Эти знания пригодятся вам на се-годняшнем уроке, который поможет нам понять, почему тела по-разному ведут себя в жидкости. Желаю всем успеха и хороших оценок на уроке.
– В начале урока дайте ответ на следующие вопросы:
– Какая сила действует на любое тело находящееся на Земле или вблизи нее?
– Как направлена эта сила?
– С помощью каких приборов мож-но определить величину этой силы?
– А как с помощью весов можно определить силу тяжести?
– В каких единицах выражают мас-су тела при расчете силы тяжести?
– А какие силы действуют на тело, находящееся в жидкости?
–Каково направление этой силы, и как ее можно рассчитать?
– С помощью какого прибора, кроме динамометра, можно определить архимедову силу? Дает задание:
– Определите выталкивающую си-лу, действующую на тело, изоб-раженное на рисунке. Первона-чальный уровень воды отмечен стрелкой. На слайде:
[pic]
– С чего следует начать решение задачи?
– Что можно определить, зная цену деления?
– А как рассчитать архимедову силу?
– Какой получился ответ?
– У меня есть кусок пробки и кусок пластилина. Что произойдет, если пробку положить на воду?
Кладет пробку на воду.
– А что произойдет с куском плас-тилина в этом же случае?
Кладет пластилин на воду.
– А теперь повторим еще раз опыт с пластилином.
Придает куску пластилина форму коробочки и опускает ее на воду.
– Что вас удивило?
– А вы что ожидали увидеть?
– Значит, какой возникает вопрос?
– Приведите примеры из собст-венных наблюдений, когда тело, имеющее плотность больше, чем у жидкости, плавает на ее по-верхности.
– Таким образом, зная плотность материала из которого сделано тело, всегда ли можно заранее преду-гадать, будет оно тонуть или пла-вать в жидкости?
– А что же для этого надо знать?
– Верно, о поведении тела в жидкости можно судить по величине действующих на него сил.
–Каким же способом можно ус-тавить условия, определяющие поведение тела в жидкости?
– В качестве тела, за поведением которого в воде будем наблюдать, возьмем пробирку. Какие измери-тельные приборы вам потребуются для опытов?
Наблюдает за выполнением рабо-ты.
После того, как работа выполнена всеми парами, организует обсуж-дение результатов работы:
– При каком же условии тело, находящееся в жидкости, тонет?
–При каком условии тело, поме-щенное в жидкость всплывает?
– Почему всплывающее тело, достигнув поверхности жидкости, при дальнейшем его движении вверх, в конце концов, останавли-вается?
– При каком же условии тело плавает на поверхности жидкости или внутри ее?
– А как иначе этот вывод можно сформулировать, зная закон Архи-меда?
– Как зависит объем погруженной в жидкость части тела, плавающего на поверхности жидкости, от его массы?
– Как, зная условие плавания тела, можно ответить на вопрос, возник-ший в начале урока?
– А теперь оформите с помощью рисунка, полученные на уроке знания. Подумайте, как это можно сделать.
В результате обсуждения появ-ляется опорный сигнал, который оформляется на слайде и в тетра-дях.
На слайде:
– [pic] При выполнении работы мы изменяли силу тяжести, а как иначе можно было провести наблюдение за поведением тела в жидкости?
– Каким образом?
– Итак, какую проблему мы рас-смотрели на уроке? Какова тема урока?
Организует решение качественных задач, следующего содержания:
1)деревянная доска, на которую действует сила тяжести 100Н, плавает в воде. Какова, действу-ющая на нее архимедова сила?
2)Л.522. На поверхности воды плавают бруски из дерева, пробки и льда. Укажите, какой брусок проб-ковый, а какой из льда.
На слайде:
[pic]
3) – Французский ученый Декарт придумал прибор, названный «кар-тезианским водолазом». Демонст-рирует прибор и показывает его действие.
– Объясните наблюдаемое явление.
–Что напоминает вам «карте-зианский водолаз»?
4)– Почему подводная лодка может не только плавать, но погружаться и всплывать? Как это достигается?
– Верно, перед погружением в них заполняют водой балластные ка-меры. А при подъеме вода из камер вытесняется сжатым воздухом. (Показывает таблицу, изобра-жающую строение лодки).
5) – А как регулируют глубину по-гружения рыбы? Киты?
– Итак, что нового вы узнали на уроке?
– Каким способом «открыли» новое знание?
– Что было интересно?
Задаёт домашнее задание: § 50(вы-борочно), задание 27 стр.90 ( зальет ли вода свечу?) из «Книги для чтения по физике».
Для желающих – задача: в аквариу-ме с водой, имеющем форму пря-моугольного параллелепипеда, пла-вает тело неправильной формы. Как определить массу этого тела, если в вашем распоряжении только линей-ка. Опишите кратко все этапы ра-боты.
– Сила тяжести.
– Она направлена вертикально вниз.
– С помощью динамометра или весов.
– Определить с помощью весов массу тела, а затем рассчитать силу тяжести по формуле:
F = m g.
– Массу надо выразить в килограммах.
– Кроме силы тяжести действует еще выталкивающая сила.
– Эта сила направлена верти-кально вверх и равна весу вытесненной телом жидкости, т.е. ее можно вычислить по формуле: Fа= Vв.ж.g ρж.
– С помощью мензурки.
– Определить цену деления шка-лы мензурки, цена деления шкалы равна 10 см3.
– Можно найти объем, вытес-ненной телом воды, он равен 20см3.
– С помощью закона Архимеда, но сначала надо выразить объем в м.3.
– 0,2 Н.
– Она будет плавать, т.к. ее плотность меньше, чем у воды.
Наблюдают ее плавание на поверхности воды.
– Он утонет, т.к. его плотность больше, чем у воды.
Наблюдают, как он тонет.
Наблюдают плавание плас-тилиновой коробочки на по-верхности воды.
– Теперь пластилин плавает, а не тонет.
– Думали, что будет тонуть, ведь плотность его по-прежнему больше, чем у воды.
– Почему кусок пластилина то-нет в воде, а тот же кусок, имеющий форму коробочки, пла-вает на ее поверхности.
– Лодка сделана из металла, но плавает на воде; стеклянная банка плавает на поверхности воды и т.п.
– Нет.
– Очевидно, надо знать величину силы тяжести и выталкивающей силы, которые действуют на тело.
– С помощью эксперимента.
–Мензурка для определения архимедовой силы и весы для определения силы тяжести.
Работают в парах, все необхо-димые записи делают в плане исследования, который выдает-ся каждому ученику.
Сравнивают свои выводы с теми, которые формулируются в ходе обсуждения.
–Тело в жидкости тонет, если сила тяжести больше архимедо-вой силы.
–Тело всплывает, если архиме-дова сила больше силы тяжести.
–Объем погруженной в жид-кость части тела уменьшается, поэтому уменьшается и архи-медова сила, когда она срав-няется с силой тяжести, тело начинает плавать на поверхности жидкости.
– Тело плавает, если архимедова сила равна силе тяжести.
–Тело плавает, если вес, вытес-ненной им жидкости равен силе тяжести, действующей на тело.
– Чем больше масса тела, а значит и сила тяжести, тем больше объем погруженной в жидкость части тела при его плавании на поверхности жид-кости.
– Кусок пластилина тонет, т.к. действующая на него сила тяжести больше архимедовой силы, т.е. больше веса вытес-ненной им воды при погру-жении. Пластилиновая коробоч-ка плавает, потому что сила тяжести равна архимедовой силе, т.е. весу вытесненной воды, который в этом случае больше, т.к. объем погруженной в воду части тела увеличился.
Предлагают разные варианты.
– Можно было изменять архи-медову силу.
– Изменять, например, плотность жидкости. В нашем случае, уве-личивая плотность воды с помощью добавления соли.
Формулируют тему урока.
– Согласно условию плавания тела она равна 100Н.
–Из этих брусков самую боль-шую плотность имеет ледяной брусок, а самую маленькую – пробковый. Значит, наибольшая сила тяжести действует на ледяной брусок, а самая малень-кая– на пробковый. Следователь-но, наибольший объем находится в воде у ледяного бруска, а наименьший – у пробкового. 1– ледяной, а 3 – пробковый.
Объясняют явление.
– Напоминает подводную лодку.
– Лодка плавает, т. к. вес вы-тесненной ею воды равен силе тяжести. Очевидно, изменяют силу тяжести, действующую на
лодку.
Отвечают на вопрос, используя знания по биологии и знания, полученные на уроке.
План исследования поведения тела в жидкости
Запишите цель работы: …………………………….
Укажите оборудование: ……………………………
Определите массу пробирки с пробкой и рассчитайте силу тяжести.
Поместите пустую пробирку, закрытую пробкой в воду; определите выталкивающую силу; результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
2
3
4
5
Повторите те же самые действия еще 3 раза, добавляя в пробирку песок до уровней, указанных метками на пробирке; результаты опытов запишите в таблицу.
Запишите ответы на вопросы: 1) при каком условии тело в жидкости плавает на ее поверхности или внутри жидкости?..................................................................................................... 2) как зависит объем находящейся в жидкости части тела от массы тела?..................................... 3) при каком условии тело в жидкости тонет?...................................................................................
Погрузите пустую пробирку, закрытую пробкой в воду; удерживая её под водой, отпустите пробирку. Что наблюдаете?..................................................................................................................
Запишите в таблицу значения архимедовой силы и силы тяжести, действующих на пробирку в последнем опыте.
Запишите ответы на вопросы:
1) при каком условии тело в жидкости всплывает?...............................................................................
2) почему всплывающее тело, достигнув поверхности жидкости, при дальнейшем движении в конце концов останавливается?................................................................................................................
