Учебное занятие
«ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА.
СИЛА АРХИМЕДА»
Тема урока: Выталкивающая сила. Сила Архимеда.
Тип урока: Изучение нового материала с элементами исследования.
Оборудование: динамометры, стаканы с водой и раствором соли, тела разной формы, объема, плотности, проектор, экран, ПК.
Цель: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости (газа) и показать зависимость силы Архимеда от объема погруженной части тела и плотности жидкости.
Задачи:
Образовательная – обеспечить усвоение учащимися формулы для расчета архимедовой силы.
Воспитательная – формирование научного мировоззрения, эстетических представлений, способности следовать нормам поведения на уроке.
Развивающая – развивать познавательную активность учащихся, умение делать наблюдения, ставить эксперименты и делать выводы.
п/п
Этап урока
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
время
1.
Организационный
Здравствуйте, уважаемые коллеги! Нет, нет, я не ошиблась, сегодня действительно вы мои коллеги – физики – экспериментаторы, исследователи действия жидкости на погруженное тело. Именно этой проблеме посвящена наша научная работа.
1 мин
2.
Мотивационный
Не секрет, что предмет нашего исследования для науки не нов, он уже подвергался изучению, а исследователем действия жидкости на погруженное тело был древнегреческий математик и физик Архимед. Нам предстоит сегодня заново открыть его закон. Итак, в путь!
3.
Актуализация знаний (Организует подготовку учащихся к самостоятельному выполнению пробного учебного действия)
Читали ли вы книгу Александра Беляева «Человек-амфибия». (гл 12 рассказ о дельфине) в которой Ихтиандр рассуждал о том, как он спасал дельфина. Почему в воде все кажется легче?
Вспомните лето. Вы у водоёма (озеро, река, море). Вы входите в воду и учите плавать своих друзей. Вы берете тело человека на руки, замечали ли вы что вам легче держать тело в воде, чем на воздухе.
Что помогает вам в этом случае? При падение тел действует сила притяжения, а как бы вы назвали эту силу? Давайте определим тему сегодняшнего урока «Выталкивающая сила». Куда направлена сила? Как определить выталкивающую силу? У нас в наличии мензурка с водой, динамометр, тело.
Прослушивают фрагмент из книги, ответы на вопросы (побуждающий диалог)
Да легко.
Очень короткий промежуток времени. Нет.
Сила. (выталкивающая сила).
Направлена верх.
Определяем вес тела в воздухе, вес тела в воде. Находим разность. Это и будет значение выталкивающей силы
5 мин
4.
Формулировка проблемы, цели урока
Сформулируйте цель дальнейшей работы.
Учащиеся формулируют цель: в ходе исследовательской работы узнать от каких факторов (физических величин) зависит выталкивающая сила.
1 мин
5.
Планирование работы
От чего зависит выталкивающая сила?
Гипотезы записываются на доске (Слайде)
Выдвижение гипотезы: выталкивающая сила зависит от:
- объема погруженного тела
- веса (или массы), плотности тела
- плотности жидкости
- глубины погружения тела
-формы тела
6.
практическая (исследовательская) деятельность
Техника безопасности.
Фронтальный эксперимент в мини-группах. Цель: выяснить зависит ли выталкивающая сила от заданной величины.
Задания группам.
1. Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости.
Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде, тело.
1.Подвесьте тело к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.
2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.
3.Возьмите второй стакан соленой водой и погрузите в него тело на пружине. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в соленой воде.
4.Сравните вес тела в воде и в соленой воде. Сделайте вывод.
(натолкнуть на мысль, что в реке вода пресная в море соленая )
2.Исследование зависимости выталкивающей силы от глубины погружения.
Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, мензурка с водой, тело на нити.
1.Подвесьте тело на нити к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.
2.Опустите тело в мензурку с водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.
3.Опустите тело в мензурку с водой на большую глубину. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела на другой глубине.
4.Сравните вес тела на разной глубине. Сделайте вывод.
3.Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности тела.
Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, алюминиевый и стальной цилиндры (одинакового объема), бумага.
1.Подвесьте алюминиевый цилиндр к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.
2.Опустите алюминиевый цилиндр в стакан с водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.
3.Закройте шкалу динамометра другим листом бумаги и проделайте п.1 п.2 со стальным цилиндром.
4.Сравните расстояние между показаниями для обоих цилиндров. Сделайте вывод.
4.Исследование зависимости выталкивающей силы от объема тела.
Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, два тела разного объема, но одинаковой массы.
1.Подвесьте к пружине тело меньшего объема. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.
2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.
3.Подвесьте к пружине тело большего объема. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.
4.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.
5.Сравните вес тел в воде. Сделайте вывод.
5.Исследование зависимости выталкивающей силы от формы тела.
Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, тело из пластилина.
1.Подвесьте тело к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе.
2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде.
3.Измените форму тела (не меняя объема) и проделайте п.1 п.2 еще раз.
4.Сравните вес тел разной формы. Сделайте вывод.
Учащиеся по карточкам выполняют задание и вывод записываю на доске
(Ответ: вода (ρ=1000 кг/м³), F А1 = 0,3 Н, керосин (ρ=800 кг/м³ ), FА2 = 0,2 Н) => вывод: FА~ρж.
Вывод: FА не зависит от глубины погружения h.
FА не зависит от плотности тела.
(Ответ.
V1=10 см³, FА=0,15 Н
V2=20см³,
FА=0,2 Н
V3=40см³,
FА=0,3 Н => вывод: FА~V.)
Вывод: FА не зависит от формы тела.
Просмотр мультфильма «Архимедова сила»
10 мин
Тот же результат получил и Архимед. Поэтому выталкивающую силу называют силой Архимеда. Вы сегодня сделали открытие?
А вы можете прокричать слово «Эврика»? Давайте вместе дружно, на раз, два, три.
Вы много раз слышали это слово, а кто знаком с лексическим значением слова (с греческого - нашел,
это слово не только легендарное восклицание Архимеда, но и выражение радости в случае разрешения трудной задачи)
Кричим слово «Эврика»
Высказывания учащихся
7.
На доске следующие результаты:
FА~ρж
FА~V
На основании этого вывода получаем формулу для вычисления выталкивающей силы, которая полностью подтверждает наше исследование.
FА=ρжgV
Учащиеся самостоятельно формулируют итог гипотезы, записывают формулу
1 мин
Закрепление.
Постановка проблемной задачи. Определить силу Архимеда, действующую на тело, погруженное в воду.
Сравним значения, полученные при проведении первого и второго опытов. Сделаем вывод.
Проверю листы работы группы как вы оцените работу своей группы. Что вы сегодня делали? Достигли поставленной цели.
Определяем объем тела с помощью мензурки, подставляем числовые значения получаем итоговое значение
(результаты совпадают - они верны - наши гипотезы мы подтвердили или опровергли с помощью опытов и теоретических доказательств)
10 мин
8.
Рефлексия
Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок до подлинно научной теории и «переоткрыли» уже известный закон Архимеда. Все цели нашего исследования достигнуты. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими и наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.
1 мин
Домашнее задание
Параграф 48,49. Упр. 24, задание 14* Сообщение об Архимеде.
Это интересно! (интересные факты, связанные с силой Архимеда)
Творческое задание: написать сочинение на тему: “Если бы Архимедова сила исчезла…”
1 мин
