Тема: Плавание тел
Цель: закрепить закон Архимеда, изучить условия плавания тел, формировать умения объяснять поведение тел (тонет, плавает, всплывает) сравнением силы тяжести и силы Архимеда; плотности жидкости и плотности тела, ознакомить с применением закона Архимеда для создания надводных и подводных средств передвижения.
Оборудование:
Весы с разновесами, мензурка, аптечный пузырек с пробкой, проволочный крючок, сухой песок, сухая тряпка.
Презентация “Плавание тел”.
Ход урока
1. Повторение и актуализация знаний:
1.Что называется силой тяжести? Куда она направлена? Формула силы тяжести.
2. Какая сила называется выталкивающей силой? Какова причина ее возникновения? От каких величин она зависит?
3.Сформулируйте закон Архимеда.
4. Что называется равнодействующей силой?
5. Как находится равнодействующая двух сил, направленных по одной прямой в одну сторону? В разные стороны?
6. Как будет вести себя тело под действием двух равных, но противоположно направленных сил?
7. Какие вы знаете способы определения объема тела?
2. Изучение нового материала
1. Вступление учителя
Сегодня на уроке мы ответим на такие вопросы: Почему некоторые тела плавают на поверхности жидкости, а некоторые тонут? Почему гвоздь из железа тонет, а корабль плавает? За счет чего могут погружаться и всплывать подводные лодки и рыбы?
Опыт:
Насыпьте в пробирку столько песка, чтобы она, закрытая пробкой, плавала в мензурке с водой в вертикальном положении, и часть ее находилась над поверхностью воды.
Определите объем воды, вытесненной аптечным пузырьком (определить разность уровней воды до и после погружения пузырька в воду)
Вычислить выталкивающую силу
При помощи весов определить массу тела, вычислить силу тяжести и плотность тела
Во втором опыте насыпьте в пробирку столько песка, чтобы она находилась в равновесии в любом месте внутри жидкости, т.е. плавала.
Выполните те же вычисления, что и для первого опыта.
В третьем опыте насыпьте в пробирку столько песка, чтобы пузырек опустился на дно.
Выполните те же вычисления, что и для первого опыта.
Сделайте вывод
Масса
тела m, кг
Объем тела V, м3
Сила тяжести
Fтяж=mg (Н)
Выталки-
вающая сила
FА=ρgV, (Н)
Плотность тела,
(кг/ м3)
Поведение аптечного пузырька в воде (пузырек плавает или тонет)
1
2
3
[pic]
Выводы:
Тело тонет, если сила тяжести больше силы Архимеда ( Fт >FА)
Тело плавает, если сила тяжести равна силе Архимеда ( Fт =FА)
Тело всплывает, если сила тяжести меньше силы Архимеда ( Fт < FА)
[pic]
Разбор упражнения:
– Какие вещества (лед, стеарин, воск, резина, кирпич) будут всплывать в воде, молоке, ртути?
– Пользуясь таблицей, определите, какие металлы тонут в ртути? (осмий, иридий, платина, золото)
– Какие вещества будут всплывать в керосине? (пробка, сосна, дуб)
- Почему сосновое бревно плавает, погрузившись в воду приблизительно наполовину, а айсберг плавает , погрузившись в воду полностью?
4. Применение условий плавания тел
А) Плавание кораблей
– А сейчас мы должны объяснить, почему стальной гвоздь тонет, а корабль из стали плавает?
– Возьмем пластилин. Если его опустить в воду, то он тонет. Как сделать так, чтобы он не тонул?
Б) Плавание подводных лодок
– За счет чего подводные лодки могут подниматься и опускаться на различные глубины? (за счет изменения своей массы, а значит силы тяжести)
В) Плавание рыб и китов
– Как рыбы и киты могут менять глубину погружения? (рыбы за счет изменения объема плавательного пузыря, киты за счет изменения объема легких, значит за счет силы Архимеда)
Г) Воздухоплавание
– Какое условие должно выполняться, чтобы воздушный шар поднимался вверх? (Сила Архимеда > силы тяжести, плотность газа < плотности воздуха)
– Какими газами наполняют воздушные шары? (нагретый воздух, водород, гелий)
– Что происходит с силой Архимеда при подъеме в верхние слои атмосферы? (уменьшается)
– Как продолжить дальнейший подъем, если шар больше не поднимается? (сбросить балласт)
– Как осуществляется спуск шара? (за счет уменьшения объема шара, а значит уменьшения силы Архимеда)
5. Закрепление материала.
1. Чему равна архимедова сила, действующая на алюминиевый брусок объёмом 200 см3, если он на часть своего объёма погружен в керосин.
2. Тело объёмом 15 дм3 имеет массу 15 кг. Утонет ли это тело в керосине? Ρкеросина= 800 .
3. На тело объёмом 2 дм3 при погружении в жидкость действует выталкивающая сила 18,6 Н. Какая это жидкость?
4. Масса тела 130 кг, его объем 0,2 м3.Всплывет это тело или утонет в воде?
Домашнее задание: § 38повторить, 39 читать.
Чему равна архимедова сила, действующая на алюминиевый брусок объёмом 500 см3, если он на [pic] часть своего объёма погружен в нефть.
Тело объёмом 5 дм3 имеет массу 5 кг. Утонет ли это тело в воде? Ρводы= 1000 [pic] .
На тело объёмом 2 дм3 при погружении в жидкость действует выталкивающая сила 14,2 Н. Какая это жидкость?
