Урок физики
в 7 классе по теме:
«Плавание тел. Условия плавания тел»
Учитель физики, математики
и информатики
Боровинская Полина Алексеевна
с. Большое Сорокино, 2013 год
Тема: « Плавание тел. Условия плавания тел». 7 класс
Цель урока: Создать условия для выяснения условий, при которых тело в жидкости тонет, всплывает и плавает. Убедиться в том, что поведение тел в жидкости зависит от соотношения силы тяжести и выталкивающей силы Архимеда, плотностей жидкости и тела, погружённого в жидкость.
Задачи урока:
Образовательная: добиться усвоение учащихся условий плавания тел на основе изученного понятия об Архимедовой силе, формировать практические умения учащихся определять Архимедову силу с помощью динамометра и мерного стакана, делать выводы по результатам экспериментальных заданий.
Развивающая: развивать творческую активность, творческие способности учащихся.
Воспитательная: формировать навыки самостоятельной работы над общей проблемой, воспитывать трудолюбие, настойчивость в достижении цели.
Оборудование:
лабораторные сосуды с водой, маслом; набор тел разной плотности; деревянный и пенопластовый кубики одинаковых размеров; клубень картофеля; пробирка с поваренною солью; пластилин; пробирки с песком; прямоугольный параллелепипед из пенопласта; динамометры; гири; мензурки.
Ход урока.
Организационный момент.
Здравствуйте, ребята, пожалуйста садитесь. Сегодня у нас необычный урок. Эпиграфом к нему будут слова Ломоносова: [pic]
Ребята, а как вы понимаете эти слова?
2. Формулирование темы и целей урока.
Сначала мы вместе восхитимся вашими знаниями — а для этого разгадаем кроссворд. У каждого обучающегося лежит кроссворд. По прошествии 5 минут ребята обмениваются кроссвордами и по готовым ответам, открытым на доске, оценивают работу соседа.
[pic]
По горизонтали:
1. Единица давления. 2. Единица массы. 3. Кратная единица массы. 4. Единица площади. 5. Единица времени. 6. Единица силы. 7. Единица объема. 8. Единица длины.
Ответы: 1. Паскаль. 2. Килограмм. 3. Тонна. 4. Квадратный метр. 5. Час. 6. Ньютон.
7. Литр. 8. Метр.
Какое слово у нас получилось по вертикали?
Плавание.
Итак — тема сегодняшнего урока — ПЛАВАНИЕ. Запишите число и тему урока.
Ребята, а плавание — это новое для нас понятие или мы уже знакомы с ним? Как вы думаете, с каким уже изученным нами физическим явлением оно связано?
С архимедовой силой.
Давайте вспомним какая сила называется архимедовой, как её можно измерить, по какой формуле вычислить?
Для того, чтобы вспомнить формулу вычисления архимедовой силы воспользуйтесь карточками. На них все изученные нами в курсе физики величины. Ваша задача правильно составить формулу. Один человек работает у доски. Теперь посмотрите у соседа и оцените работу каждого, поставив 3 балла за верно составленную формулу.
Ребята, а как вы думаете, на все ли тела, погружённые в жидкость, действует архимедова сила?
На все.
А все тела одинаково ведут себя в жидкости?
Нет, одни тонут, другие плавают, а третьи всплывают.
Итак, какова цель нашего урока?
Изучить плавание тел и условия плавания тел.
3. Изучение нового материала.
- Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опыта. Исследуем эти условия.
(Метод обучения: исследовательский)
Самостоятельная работа в парах по уровням способностей учащихся. Ребята получили карточки с заданиями, созданы пары. Каждая имеет свое задание.
Нужно:
- выполнить опыт по инструкции; - заполнить таблицу; - подготовить сообщение для устного ответа; - подготовить отчет об опыте; - сделать вывод.
(Время работы – 15 минут. Пока учащиеся выполняют задания, учитель наблюдает за их работой, оказывает необходимую помощь. Так как ответы будут использоваться при изложении нового материала, учитель намечает, в какой последовательности они будут отчитываться.)
Первый вариант:
Пронаблюдать, какие из предложенных тел тонут и какие плавают в воде; найти в таблице учебника плотности соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды. Результаты оформить в виде таблицы:
Плотность жидкости
Плотность вещества
Тонет или нет
Для выполнения этого задания нужен сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, фарфоровый ролик, кусочки свинца, алюминия, органического стекла, пенопласта, пробки, парафина. Тела находятся в коробке с перегородками, в каждой ячейке указано название вещества.
Второй вариант: Сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубиков одинаковых размеров; выяснить отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке.
Третий вариант: Сравнить Архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки; сделать вывод.
При выполнении этого задания используются мензурка, динамометр, две пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).
Четвертый вариант: Заставить картофелину плавать в воде. Объяснить результаты опыта. Для выполнения задания используются сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.
Пятый вариант: Добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде. Пояснить результаты опыта.
Для выполнения задания нужны сосуд с водой и кусок пластилина.
(Шестой вариант: Выяснить, изменится ли глубина погружения пробирки в воду, если, а) пластилин положить внутрь пробирки;
б) прикрепить его ко дну пробирки снаружи.
При выполнении этого задания используются сосуд с водой, пробирка, кусок пластилина.
Седьмой вариант: Выяснить, какой груз может поднять плот (кусок пенопласта) в воде.
Для проведения опыта из пенопласта заранее вырезают небольшой прямоугольный параллелепипед и подбирают несколько тел разной массы. )
- Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опытов. Исследуем эти условия. После выполнения заданий мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел. На выполнение опытов отводится 15 минут. Откройте учебники стр. 26 , где помещены таблицы плотностей различных веществ. Они вам пригодятся во время работы. Внимательно прочитайте свои задания, постарайтесь не отвлекаться.
(Задания дифференцированы в соответствии уровня подготовки учащихся).
Все результаты записывайте в тетрадь. Если у кого-нибудь возникнут вопросы, поднимите руку.
(Каждый получил карточку с заданием и оборудованием для выполнения работы)
- Заканчиваем свою работу, приборы отодвинули на край стола. Переходим к обсуждению результатов. Сначала выясним, какие тела плавают в жидкости, а какие – тонут, какие всплывают. Переходим к обсуждению результатов.
выясним:
какие тела плавают, какие тонут?
Ученик: если плотность вещества больше плотности жидкости, то тела не тонут. а если плотность вещества меньше плотности жидкости, тела плавают.
рв > рж – тонет;
рв < рж – плавает
посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. что вы заметили?
ученик: глубина погружения тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду.
Что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды и масла?
ученик: брусок погружался глубже в масле, чем в воде.
Глубина погружения тела зависит от рв и рж тела.
- можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например, картофелину и пластилин?
Посмотрим опыт. Бросим эти тела в воду. Что наблюдается? (тонут.)
а у… картофелина плавает в воде. В чем дело?
Чтобы картофелина плавала, необходимо насыпать соли в воду.
Что же произошло?
У соленой воды увеличилась плотность, и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла, и FA увеличилась.
У ребят с пластилином соли не было. Как вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал?
Мы сделали из пластилина коробочку, и она тоже плавает.
Почему?
У нее больше объем, чем у куска пластилина.
Итак, чтобы заставить плавать тонущие тела, можно изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила.
как вы думаете, есть ли какая-то связь между архимедовой силой и силой тяжести?
Мы погружаем в воду две пробирки с песком. Одна полегче, другая потяжелее. Обе они плавали в воде. Мы определили, что и в том и в другом случае архимедова сила примерно равна силе тяжести…
Молодцы! Значит, если тело плавает, то FA = FT . А если тело тонет в жидкости? А если всплывает?
Получили условие плавания тел: рв = рж.
Теперь поговорим о применении открытого нами закона. Средняя плотность живых организмов, населяющих водную среду, близка к плотности окружающей их воды. Это и делает возможным их плавание под водой. Большую роль в передвижении рыб играет плавательный пузырь. Меняя объём этого пузыря, рыба способна как увеличивать, так и уменьшать действующую на неё выталкивающую силу.
- А где учитывают эти условия в технике?
При постройке кораблей. Раньше делали деревянные корабли и лодки рж > рв, и корабли плавали в воде.
- Металлические корабли тоже плавают, а ведь куски стали тонут в воде. Здесь увеличивают объем, и архимедова сила увеличивается. Еще делают понтоны и лодки.
Итак, в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу. Приведите примеры использования условий плавания тел в технике.
Перейдем на следующий слайд и посмотрим фильм о подводной лодке и о воздухоплавании.
5. Закрепление.
Учитель. Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок, к подлинно научной теории и «переоткрыли» уже известный и открытый закон Архимеда. Все цели нашего исследования достигнуты. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими, наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.
А теперь попробуем ответить на веселые вопросы Григория Остера из его книги «Физика»:
1) Генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею?
2) Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000 кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли быть правдой эти россказни?
3) Почему в недосоленном супе, ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?
4) Где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке? 6. Домашнее задание:
7. Итог урока.
Итак, урок подходит к завершению . Мне очень понравилось с вами работать.
А теперь давайте вместе оценим вашу работу на сегодняшнем уроке. У каждого из вас есть оценочный лист, в котором вы ставили себе оценки за работу. Подведем итог. На слайде открывается оценочная шкала.
