Создать условия для формирования способности к целеустремлённой работе для достижения совместных и личных целей, воспитания толерантности и уважения к другому мнению, коммуникабельности.
Создать условия для развития способности к анализу, синтезу, обобщению.
Развить умение формулировать выводы о физических закономерностях.
Обучающиеся научатся обнаруживать наличие силы, выталкивающей тело из жидкости, узнают, от каких факторов зависит (не зависит) величина выталкивающей силы и сформулируют закон Архимеда через установление зависимости силы Архимеда от объёма погруженного в жидкость тела и от плотности жидкости.
Продолжат формировать умение работать в группах для решения совместной задачи.
На практике применят приёмы активизации мыслительной деятельности – анализ, синтез, сравнение, обобщение и абстрагирование.
1. Компьютерная презентация
2. Проектор
3. Демонстрационные опыты
4. Фронтальные эксперименты
5. Рабочие листы для оформления результатов исследования
Этап урока
Деятельность учителя
Деятельность ученика
Организа-ционный момент
(0,5 мин)
- Здравствуйте, ребята, здравствуйте уважаемые гости. Прежде чем мы приступим к уроку, я хотела бы, чтобы каждый из вас настроился на рабочий лад. Настроились? Прекрасно! А теперь давайте приступим к работе. Слайд 1. (эпиграф к уроку)
Приветствуют учителя, садятся.
Мотива-ционный этап
(1 мин)
Сегодня вы попробуете себя не просто в роли ученика, а в роли ученого- исследователя.
А с чего начинается любое исследование?
Конечно же - с опыта.
Будьте очень внимательны и не стесняйтесь высказывать свое мнение.
Изучение нового материала
(25 мин)
а) исследование
б) Установление от каких факторов зависит (не зависит) величина выталкивающей силы
в)
Вывод формулы для расчета силы Архимеда
Постановка проблемы.
Проблемный опыт№1
Мяч погрузим в воду.
Что происходило с мячом?
Почему всплывает мяч? Что заставляет его всплывать?
Совершенно верно, подействовала сила, которая вытолкнула мяч из воды. Так и будем называть эту силу – «Выталкивающая сила».
Проблемный опыт№2
Учитель опускает в воду камень. Камень тонет.
Вопрос к классу. Почему результат опыта другой?
Вопрос к классу. Всегда ли жидкость действует на погруженное в нее тело с выталкивающей силой?
Вот мы и посвятим сегодня наш урок изучению этой силы.
Обозначение темы урока: «Выталкивающая сила». Тема появляется на доске. Слайд 2.
Пояснение. Эта сила впервые была измерена древнегреческим ученым Архимедом из города Сиракузы. Поэтому она носит название «Архимедова сила». Слайд 3 (Портрет Архимеда)
Обозначение выталкивающей силы- FА,
Единица измерения- Н (Ньютон)
Слайд 4
Практическое задание №1
Ребята, у вас на партах находятся динамометр, мензурка с водой и небольшие тела с привязанной к ним нитью. Подумайте, как с помощью приборов, которые находятся у вас на столах, проверить, действует ли выталкивающая сила на тело.
(Динамометр, вода в стакане, по 1 грузу равного объема, но разной плотности ).
Определите вес груза в воздухе
Определите вес груза в воде.
Что произошло с весом тела?
Сравните Р тела в воздухе и жидкости.
Как можно определить выталкивающую силу?
Формулу и результаты вычислений запишите в таблицу №1 на рабочем листе.
FА = Р в воздухе – Р в жидк.
Слайд 5
Опрос результатов эксперимента.
Ребята, у вас на партах различные тела.
У всех получилось, что вес тела уменьшился?
Сделайте вывод: на все ли тела, погруженные в жидкость( и те что тонут, и те, что всплывают(мячик)), действует выталкивающая сила?
Как вы думаете куда будет направлена выт. сила?
Правильно. (Если динамометр снизу поддержать рукой, то его показания - уменьшатся. Значит - снизу будет действовать сила, направленная вертикально вверх)
Какая еще сила действует на тело?
Куда она направлена?
Слайд 6
FТ – сила тяжести
FА – выталкивающая сила
Рисунок и пояснения запишите в рабочий лист
Как вы думаете, где еще будет действовать выталкивающая сила?
Приведите примеры из вашего жизненного опыта.
Итак, мы знаем :
о существовании выталкивающей силы и умеем определять её с помощью динамометра. Знаем направление силы. Слайд 7
Первая цель нашего урока достигнута.
Актуализации знаний - проблемный вопрос:
Почему у вас получились одинаковые значения архимедовой силы, ведь плотность тел была различной?
Сделайте вывод о зависимости выталкивающей силы от плотности погруженного тела.
Все результаты будем фиксировать в таблице на рабочем листе.
Проверим еще раз наш вывод на интерактивной модели.(ЦОР)
[link]
1) Стр 4 плотность тела (FА не зависит)
Проблемный вопрос: Предположите, какие еще факторы будут возможно влиять
на значение выталкивающей силы.
Слайд 8 (после ответов)
Давайте проверим Ваши предположения используя интерактивные модели экспериментов.
ЦОР 4.16
2) Стр 5 глубина погружения тела (FА не зависит)
3)Стр 6 объём погруженной в жидкость части тела
(FА зависит)
4)Стр 7 плотность жидкости (FА зависит)
5) Практическое задание №2
Исследование зависимости выталкивающей силы от формы тела
Оборудование: тело из пластилина на нити, динамометр, сосуд с водой.
Кусочку пластилина придайте сначала форму шарика, затем цилиндра, а затем кубика. Опуская каждую фигуру в воду, с помощью динамометра определите действующую на нее выталкивающую силу.
Сравните эти выталкивающие силы. Выясните, зависит ли выталкивающая сила от формы тела.
6)Стр 8 Таблица.
Слайд 9
Работа на ИД
Мы с вами выяснили, что выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и объема, погруженной части тела, а именно
Fвыт прямопропорциональна ρж
Fвыт прямопропорциональна Vт
Но когда мы переходим от пропорциональности к равенству, мы всегда вводим коэффициент пропорциональности.
Чтобы выяснить, что это за коэффициент мы должны установить причину появления в жидкостях выталкивающей силы и вывести формулу для ее вычисления.
Обратимся к наглядному образу некоторого тела, погруженного в жидкость.
Галерея ИД (рис. тело в жидкости)
Ребята, как действует на тело окружающая его жидкость?
Да, конечно. Молекулы жидкости непрерывно движутся и сталкиваются с телом, ударяются об него, поэтому любая жидкость давит на погруженное тело, причем со всех сторон.
Для того чтобы выяснить причину появления выталкивающей силы, вы должны ответить на следующие вопросы.
- Как изменяется давление в жидкости с глубиной? Почему?
- Где это давление больше?
Да, действительно, жидкость оказывает давление на тело, погруженное в эту жидкость (показывая на рисунок). На каждом уровне силы, действующие на боковые грани куба равны по модулю и противоположны по направлению, т.е. попарно уравновешивают друг друга и при выводе формулы мы их учитывать не будем.
В тоже время силы давления, действующие на верхнюю и нижнюю грани куба не равны. Причиной этого является разница давлений воды на глубинах h1 и h2 . Значит, причина возникновения выталкивающей силы в том, что жидкость давит на тело снизу сильнее, чем сверху. Давайте этот важный вывод запишем в рабочие листы. Слайд 10
Чему же равна выталкивающая сила?
Слайд 11 (чистый) На ней вкл ИД или перо
Вернемся к рисунку. Галерея рис для вывода силы
Обозначим на нем высоты столбов жидкости над горизонтальными гранями: h1 над верхней, h2 над нижней.
Выразим выталкивающую силу Fвыт
Fвыт = F2 – F1
Проведем преобразование этого выражения через давления столбов жидкости. (вывод записываем на ИД)
Fвыт = F2 – F1 =
= p2 Sосн – p1 Sосн =
= ρж g h2 Sосн – ρж g h1 Sосн =
= ρж g Sосн ( h2 – h1)=
= ρж g Sосн hтела =
= ρж g Vтела в жид
FА = ρж g Vтела в жид
Ребята, обратите внимание, в формуле, которую мы получили отражена зависимость величин, которую мы установили экспериментальным путем, причем коэффициент пропорциональности g=9.8 Н/ кг.
Fвыт = ρж g Vтела в жид= ρж g V ж =mж g = Рж
Итак,
FА = Рж
Полученная зависимость, носит название
“Закон Архимеда”
Закон Архимеда формулируется так: Слайд 12
Архимедова сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом.
Перейдем к экспериментальному доказательству закона.
Видиофрагмент: Демонстрационный эксперимент подтверждающий «Закон Архимеда».(1мин 13 сек)
Таким образом, цели урока достигнуты.
Дополнительно:
Существует легенда об открытии Архимедом своего закона. Эта легенда нашла свое выражение в произведениях искусства: стихи, проза и даже поставлен мультфильм (отрывок из мультфильма «Коля, Оля, Архимед)
Ожидаемый ответ. Наверное, вода выталкивает мячик
Ожидаемые ответы.
А) Вода не выталкивает камень.
Б) Вода пытается вытолкнуть камень, но не может, так как ее сила недостаточна: она меньше силы тяжести, действующей на камень
Ожидаемые ответы.
А) всегда.
Б) не всегда
Ученики подписывают свой рабочий лист, и записывают тему
Запись в рабочем листе
Ожидаемый ответ. Чтобы проверить, действует ли выталкивающая сила на тело, надо подвесить тело к пружине динамометра, заметить его показания, а затем опустить тело в воду. Далее сравнить оба показания динамометра.
(выполняют эксперимент).
Ожидаемый ответ.
Вес тела уменьшился.
Р в воздухе > Р в воде
FА = Р в воздухе – Р в воде
Запись в рабочем листе
Ожидаемый ответ
Да
Да
Вверх.
Сила тяжести
Вниз, к центру Земли.
Запись в рабочем листе
В газах
Приводят примеры.
Ожидаемый вывод: Выталкивающая сила не зависит от плотности погруженного тела.
Фиксируют в таблице 1 в рабочих листах (не зависит от плотности самого тела)
Возможные предположения:
- глубина погружения тела
- объём тела
- плотность жидкости
- форма тела
- масса тела
Ученик выходит к доске для проведения виртуального опыта и его анализа.
Весь класс фиксирует вывод в таблице 1 в рабочих листах
Ученик выходит к доске для проведения виртуального опыта и его анализа.
Весь класс фиксирует вывод в таблице 1 в рабочих листах
Ученик выходит к доске для проведения виртуального опыта и его анализа.
Весь класс фиксирует вывод в таблице 1 в рабочих листах
Весь класс фиксирует вывод в таблице 1 в рабочих листах
Ученик выходит к доске заполняет таблицу.
Весь класс сверяет свои выводы в таблице 1 в рабочих листах с таблицей на доске.
Ожидаемый ответ. Жидкость давит на это тело со всех сторон.
Ожидаемый ответ. Давление увеличивается с увеличением глубины Ожидаемый ответ. Снизу
Записывают вывод
Ожидаемый ответ. Выталкивающая сила равна разности сил давления жидкости на тело снизу и сверху.
Вывод формулы записывают в рабочие листы
Записывают Закон Архимеда в рабочие листы.
Подведение итогов. Домашнее задание
(1мин)
Подведем итоги урока.
Ребята, что вы уже знали о выталкивающей силе и что нового узнали на сегодняшнем уроке.
Я вижу, что новый материал урока поняли и теперь сможете его применять при решении многих задач. Думаю, что цели нашего урока достигнуты, все очень активно работали на занятии, были дисциплинированными и внимательными.
Пожалуйста, сдайте мне рабочие листы, которые вы заполняли на протяжении урока.
Запишите д/з в дневник.
Слайд 13
Домашнее задание: §48-49 (? - у), 24(3) – письм., подготовиться к л/р №7.
Объявляется конец урока, выставляются отметки за работу на уроке.
Дети говорят, что нового они узнали на уроке, а что им было известно ранее
Рефлексия
(2,5 мин)
Нарисуйте, пожалуйста, тело на той глубине, которая соответствовала бы глубине вашего погружения в сегодняшний урок.
Учитель благодарит детей за урок!
Слайд 14 (спасибо за внимание)
Заполняют лист рефлексии
