Урок физики на тему "Закон Архимеда"
план-конспект урока по физике (7 класс) по теме

Сабақ №

Урок № ______

Сабақтын такырыбы:

Тема урока: Архимедова сила

Cабақтың максаты

Цель урока:  сформировать понятие Архимедовой силы, изучить действие жидкости  на погруженное    в них тело, экспериментально исследовав зависимость выталкивающей силы от других   физических величин;

способствовать формированию умений делать выводы и обобщения; развивать навыки самостоятельной работы;

продолжить  формирование  научного мировоззрения,  воспитывать дисциплинированность,  аккуратность и коммуникабельность.

Сабақтың түрi:

Тип урока: изучение нового материала.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная.

Методы  работы: проблемно-поисковый.

Көрнекi кұралдар:

Оборудование урока:  наборы тел, динамометры, емкости для жидкости, компьютер,  экран, сосуд с водой, раствор соли.

Презентация урока, раздаточный материал (тест, рабочие листы для оформления результатов исследования, рефлексия).

САБАҚТЫҢ БАРЫСЫ

ХОД УРОКА

I. Организационный момент 

- Здравствуйте. Садитесь.

- Сегодня мы с вами приступаем к изучению новой темы «Архимедова сила», для этого наш урок построен таким образом (слайд )

Постановка цели урока.

II. Мотивация

Перед вами  5 фигур, расположите их перед собой в одну линию.

- Возьмите одну из них и впишите туда свое имя.

Это ваши бейджики.   Прикрепите их на грудь.

ЗАДАНИЕ 1.

Учитесь чувствовать к себе признательность за все, что бы вы не делали. Поднимите правую руку и погладьте себя по голове хотя бы за то, что вы согласились поучаствовать в мастер-классе: “Какой я молодец!”

ЗАДАНИЕ 2.

Найдите текст, где буквами написано название Вашей геометрической фигуры.

Прочтите его.

Вы узнаете себя?

Герой романа А.Р. Беляева «Человек -амфибия» рассказывает: «Дельфин на суше гораздо тяжелее, чем в воде. Вообще у вас все тяжелее. Даже собственное тело». Прав ли автор романа?

Вот сегодня мы это и выясним.

III. Актуализация знаний 

Но прежде чем мы ответим на данный вопрос давайте вспомним материал предыдущих уроков

1. Какой ученый вывел  закон, который утверждает: “Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку жидкости или газа”. (Паскаль.)
2. Каким прибором измеряют силу. (Динамометр.)
3. Куда направлена выталкивающая сила? (Вверх.)
4. С погружением тела в жидкость давление увеличивается. Какая величина характеризует увеличение давления в жидкости? (Глубина.)
5. Математическая величина, которая характеризуется произведением длины, ширины и высоты. (Объем)
6. Какая сила, действует на опору или подвес. (Вес.)
7. А ну-ка, быстро посмотри,

И разреши сомненья

Скажи нам, как узнать внутри

У жидкости... (Давление.)

8. Что получилось по вертикали в выделенных клетках:

Скажи, какой великий человек

Прославил свой далекий, древний век

Тем, что открыл для жидкости закон,

Тем, что навек был в физику влюблен.* (Архимед.)

IV. Изучение нового материала

А Архимед это как раз тот человек, который поможет нам ответить на вопрос, поставленный в начале урока. Открываем тетради,  записываем число и  тему сегодняшнего урока «Архимедова сила»

Сиракузы. III век до нашей эры.

Автор: Жил в Сиракузах мудрец Архимед,

Был другом царя Гиерона,

Какой для царя самый важный предмет?

Вы все догадались — корона!

Захотелось Гиерону

Сделать новую корону.

Золота отмерил строго.

Взял не мало и не много —

Сколько нужно — в самый раз.

Ювелиру на заказ.

Через месяц Гиерону

Ювелир принес корону

Взял корону Гиерон,

Оглядел со всех сторон,

Чистым золотом сверкает…

Но ведь всякое бывает,

И добавить серебро можно к золоту хитро,

А того и хуже — медь

(если совесть не иметь)…

Гиерон: Вот корона, Архимед,

Золотая, или нет?

Архимед: Чистым золотом сверкает.

Гиерон: Но ты знаешь, все бывает!

И добавить серебро можно к золоту хитро,

А того и хуже — медь,

Если совесть не иметь.

Сомневаться стал я что-то:

Честно ль сделана работа?

Можно ль это, ты скажи, определить?

Но корону не царапать, не пилить…

Автор: И задумался ученый,

Что известно? ВЕС короны,

Ну а как найти ОБЪЕМ?

Думал ночью, думал днем.

И однажды в ванне моясь

Погрузился он по пояс.

На пол вылилась вода —

Догадался он тогда,

Как найти ОБЪЕМ короны

И помчался к Гиерону

Не обут и не одет…

А народ кричит вослед:

Что случилось, Архимед?

Может быть, землетрясенье?

Или в городе пожар?

Всполошился весь базар!

Закрывали лавки даже.

Шум, и крики, и смятенье!

Он промчался мимо стражи.

Архимед: Эврика! Нашел решенье!

Автор: Во дворец примчался он

Архимед: Я придумал, Гиерон!

Во дворце

Архимед: Эврика! Раскрыл секрет!

Гиерон: Ты оденься, Архимед!

Вот сандалии, хитон,

И расскажешь все полом!

Архимед: Пусть весы сюда несут

И с водой большой сосуд…

Все доставить Гиерону!

(Слуги все приносят)

На весы кладем корону

И теперь такой же ровно

Ищем слиток золотой…

(Находит кусок золота, по весу равный короне)

Гиерон: Все понятно!

Архимед: Нет, постой!

Мы теперь корону нашу опускаем в эту чашу.

Гиерон! Смотри сюда —

В чаше поднялась вода!

Ставлю черточку по краю.

Гиерон: А корону?

Архимед: Вынимаю.

В воду золото опустим…

Гиерон: В воду золото? Допустим…

Архимед: Поднялась опять вода

Метку ставлю я …

Гиерон: Куда?

Архимед: Ну конечно же по краю.

Гиерон: Ничего не понимаю.

Лишь две черточки я вижу:

Эта — выше, эта — ниже.

Но какой же вывод главный?

Архимед: Равный вес.

Объем — не равный!

Понимаешь, Гиерон.

Я сейчас открыл закон.

Тот закон совсем простой:

Тело вытеснит…

Гиерон: Постой!

Говоришь, объем не равный?

Мастер мой — мошенник явный!

За фальшивую корону

Он ответит по закону!

Автор: На этом прервалась беседа…

Немало воды утекло с стой поры,

Но помнят закон Архимеда

Работа в группах.

Отчего зависит Архимедова сила?

       Чтобы ответить на этот вопрос проведем работу в группах. Каждая группа получает задание и отвечает на поставленный  вопрос.

Задание первой группе

Определите зависимость архимедовой силы от плотности тела.

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела одинакового объема  и разной плотности (алюминиевый и медный цилиндры), нить.

1.Определите вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р1=          Н

2.Определите вес алюминиевого цилиндра в воде.      Р2=          Н

3.Найдите  архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр. Р1 - Р2=      Н

4.Определите вес медного цилиндра в воздухе.           Р3=          Н

5.Определите вес медного цилиндра в воде.                 Р4=          Н

6.Найдите  архимедову силу, действующую на медный цилиндр.          Р3 -  Р4 =      

7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности тела.

Ответ: архимедова сила   …………………………………от плотности тела.

Задание второй группе

Определите зависимость архимедовой силы от объема тела.

Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема (алюминиевые цилиндры), динамометр, нить.

1.Определите вес большого цилиндра в воздухе.     Р1=         Н

2. Определите вес большого цилиндра в воде.          Р2=         Н    

3.Найдите  архимедову силу, действующую на большой цилиндр. Р1 –Р2=       Н

4.Определите вес маленького цилиндра в воздухе.     Р3=        Н

5. Определите вес маленького цилиндра в воде.          Р4=        Н

6.Найдите  архимедову силу, действующую на маленький цилиндр. Р3 –Р4=         Н

7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от объема тела.

Ответ: архимедова сила   …………………………………от объема тела.

Задание третьей  группе

Определите зависимость архимедовой силы от плотности жидкости.

Оборудование: динамометр, нить, сосуды с пресной  водой и соленой водой, шар.

1.Определите вес шара в воздухе.                          Р1=         Н

2. Определите вес шара в пресной воде.                Р2=          Н

3.Найдите  архимедову силу, действующую на шар в пресной воде.  Р1 – Р2 =        Н                                                                                  

4.Определите вес  шара в воздухе.           Р1=          Н

5. Определите вес шара в соленой воде.  Р3=          Н

6.Найдите  архимедову силу, действующую на шар  в соленой воде.  Р1- Р2 =        Н                                                                              

7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности жидкости.

Ответ: архимедова сила   …………………………………от плотности жидкости.

Задание четвертой группе

Определите зависимость архимедовой силы от глубины погружения.

Оборудование: динамометр, нить, мензурка с водой,  алюминиевый цилиндр.

1.Определите вес алюминиевого цилиндра в воздухе.                           Р1=         Н

2. Определите вес алюминиевого цилиндра в воде на глубине 5 см.    Р2=         Н

3.Найдите  архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр в воде.

             Р1 – Р2 =          Н

4.Определите вес  алюминиевого цилиндра в воздухе.                  Р1=         Н

5. Определите вес алюминиевого цилиндра в воде на глубине 10 см.  Р3=        Н

6.Найдите  архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр во втором случае.

           Р1 – Р3 =          Н  

7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от глубины погружения тела.

Ответ: архимедова сила   …………………………………от глубины погружения тела.

Задание пятой группе

Определите зависимость архимедовой силы от формы тела.

Оборудование: динамометр, нить, сосуд  с водой,  кусочек пластилина.

1.Кусочку пластилина придайте форму куба.

2. Определите вес пластилина в воздухе.          Р1=          Н

3. Определите вес пластилина воде.                   Р2 =        Н

4.Найдите архимедову силу, действующую на кусочек пластилина. Р1 – Р2 =          Н

5.Кусочку пластилина придайте форму шара.

6. Определите вес пластилина в воздухе.        Р3=         Н

7. Определите вес пластилина воде.                 Р4=        Н

8.Найдите архимедову силу, действующую на кусочек пластилина.  Р3-Р4=       Н

9.Сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от формы тела.

Ответ: архимедова сила   …………………………………от формы  тела.

     После получения результатов каждая группа устно отчитывается  о своей работе и сообщает свои выводы. Выводы записываются учащимися в тетрадях, а учителем – на доске в виде таблицы:

       Мы узнали о том, что архимедова сила зависит от объема тела и плотности жидкости. Как теоретически объяснить  действие  жидкости на погруженное  в неё тело. Опыты показывают, что действие жидкости направлено вверх.

Физкультминутка

 Значение выталкивающей силы можно определить используя прибор, который находится перед вами.

       Прибор носит название "ведерко Архимеда". Это пружина  с указателем, шкала, ведерко, цилиндр, того же объема, отливной сосуд, стакан.

   Здесь пружина выполняет роль динамометра.

      На основании этого опыта делаем вывод: выталкивающая  сила  равна весу жидкости, вытесненной телом.

Формулируется закон Архимеда: на  тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по величине весу жидкости, вытесненной телом.

       Итак, опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т.е. FA = РЖ  =  g m ж.        

       Массу жидкости      m ж ,  вытесняемую телом, можно выразить через её плотность (ρж) и объем тела (Vт) погруженного в жидкость (так как Vж – объем вытесненной телом жидкости равен Vт – объему тела, погруженного в жидкость  ,     Vж =  Vт), т.е.      mж = ρжVт.

Тогда     получим      

  FА = gρжVт.

V. Первичное закрепление

Определить выталкивающую силу, действующую в морской воде на камень объемом 1,6 м3.

VI.Закрепление знаний учащихся.

ТЕСТ

VII. Итоги урока. Рефлексия.

Сегодня на уроке мы познакомились с Архимедовой силой. Мне очень интересно было работать с вами. Вы показали отличный уровень подготовки к уроку. Решали самостоятельно  поставленные перед  вами  проблемы. Делали правильные  выводы.

Теперь вы знаете, что на любое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила. Я надеюсь, что полученные вами знания об архимедовой силе вы будете использовать не только на уроках по различным предметам, но и будете применять их в повседневной жизни.

Как вы считаете, мы ответили на поставленный вопрос в начале урока?  Почему собака легко перетаскивает утопающего в воде, однако на берегу не может сдвинуть его с места.

Рефлексия.  

на листе бумаги обведите свою ладошку.

каждый палец –это какая то позиция, по которой необходимо высказать свое мнение.

• большой –для меня это важно и интересно …
• указательный- я получил конкретные рекомендации…
• средний- мне было трудно ( не понравилось)…
• безымянный –моя оценка психологической атмосферы…
• мизинец- для меня было недостаточно…

Задание на дом.  

§  44, упр. 25 (4)

Творческое задание: написать сочинение на тему: “Если бы Архимедова сила исчезла…”.

Легенда об Архимеде была взята с сайта - http://podelise.ru/docs/index-26522498-2.html