Разработка урока физики "Плавание тел"
план-конспект урока по физике (7 класс) по теме

В данной работе представлена технологическая карта урока в 7 классе по теме « Плавание тел», УМК - А. В. Перышкин. На данный урок отведен 1 час, рассматривается после темы «Архимедова сила». 

Это урок общей методологической направленности, деятельной целью которого является  формирование у учащихся способностей к структурированию  и систематизации изученного предметного содержания. Содержательной целью урока является построение обобщенных деятельностных норм и выявление теоретических основ развития содержательно-методических  линий курсов.

Тема урока: Плавание тел.

 Цель урока: Экспериментальное изучение условия плавания тел, формирование  умения объяснять поведение тел в жидкости.

Планируемые  образовательные результаты:

Предметные:  объяснять плавание тел, экспериментально устанавливать условия плавания тел, исследовать условия плавания тел.

Метапредметные:

Формирование исследовательской культуры: определение цели исследования, планирование этапов исследовательской работы, формулировка выводов на основании проведенного эксперимента

   Личностные:

1. Развитие познавательных интересов.

2. Формирование самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений.

3.  Формирование  готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания.

Оборудование:   компьютер, экран, проектор.                                                  

На демонстрационном  столе: 1. Стакан с водой. 2. Бруски алюминиевый и деревянный.

На столах учащихся: 1. Стакан с водой. 2. Бруски алюминиевый и деревянный.  3. Картофель небольшого размера.  4. Соль.  5. Деревянная палочка. 6. Салфетка. 7. Кусочек пластилина. 8. Таблица плотностей.

Девиз урока: «Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят» (античный афоризм)

ХОД УРОКА

I. Организационная часть.        

Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоциональный настрой.

Прозвенел звонок весёлый.
Все готовы?  Всё готово?
Всё ль на месте,
Всё ль в порядке,
Ручка, книжки и тетрадка? (Садитесь).
Все ли правильно сидят?
Все ль внимательно глядят?
Все ль готовы слушать?
Начинаем наш урок.

В мире много интересного,
Нам порою неизвестного.
Миру знаний нет предела.
Так скорей, друзья, за дело!

2. Актуализация знаний. Мини-тест с инструкцией по заполнению и самооценке. Приложение 1. Правильные ответы: 1-А, 2 – Б, 3 –В, 4 – А

После проведения самопроверки, по предложенной шкале, проводится самооценка с выставлением отметки в лист самооценки. Самооценка:  «5» - 4 правильных ответов, «4» - 3 правильных ответа, «3» - 2 правильных ответа.

Поставить проблемный вопрос перед учащимися.

Учитель. Почему камень в воде легче поднимать, чем в воздухе?

Ответ. На тело, находящееся в жидкости, действует сила, выталкивающая это тело из жидкости.

 Учитель. Ребята, о какой силе идет речь?                          

 Ответ:  О силе Архимеда

 Учитель: Отчего зависит сила Архимеда?

Ответ:  сила Архимеда зависит от плотности  жидкости и объема тела.

Учитель. Тело погрузили в жидкость. Как изменится  вес тела?

Ответ. Вес тела уменьшится.

3.. Целеполагание и мотивация.

 Стихотворение  Агнии  Барто «Мячик»

 Наша Таня громко плачет:

 Уронила в речку мячик.

 - Тише, Танечка, не плачь:

Не утонет в речке мяч.

Учитель: почему не тонет мяч?

 Постановка проблемного эксперимента.

Опыт 1.  Яйцо в двух различных водах: простой и соленой

Учитель. Почему в одном стакане яйцо тонет,  а в другом нет?

Ответ. Различные жидкости, одна соленая, а другая простая.

Учащимся предоставляется опыт с шариками, изготовленными, из различных веществ.

Опыт 2. В сосуд с водой опустить 3 шарика одинаковых по виду, но разных по массе. Шарики расположатся в воде по разному. Проблемный вопрос: как можно объяснить эксперимент? ( сравнить силу тяжести и силу Архимеда)

Учитель. Почему одни шарики тонут, а другие плавают?

Ответ. Шарики изготовлены из разных веществ.

Учитель. И так, мы с вами убедились, что на все тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая сила. Но ведут себя тела в жидкости по-разному. Как?

 Ответ. Одни – всплывают, другие плавают внутри жидкости, третьи – тонут.

Учитель. Как вы думаете, а существует ли закон или условие, определяющее поведение  тела в жидкости? Что  мы должны выяснить?  

Ответ. Мы должны выяснить условие плавания тел  

Учитель. Это наша цель, а тема урока?

Ответ. Определить условие плавания тел (Записывают тему урока)    

Тема урока: «Условие плавания тел»

4.  Первичное усвоение новых знаний. Проведение фронтального эксперимента.

Учитель: Попробуем все сведения об условиях плавания тел проверить экспериментально, выполнив исследования. Мы с вами уже так поступали при изучении силы трения. Работаем в группе. После выполнения заданий мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел.

Инструктаж по ТБ. Задание 1:  

Пронаблюдайте, какие из предложенных тел тонут, и какие плавают в воде. Найдите в таблице плотности, соответствующих веществ и сравните с плотностью воды. Результаты оформите в виде таблицы.

 Оборудование: сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, фарфоровый ролик, сосновый брусок, кусочки алюминия, пенопласт, пробка, парафин. Приложение 2

Задание 2 1.Сравните глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубиков одинаковых размеров. 2.Выясните, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке. Оборудование: два сосуда (с водой и с маслом), деревянный и пенопластовый кубики.    ( сравнить глубину погружения). Приложение 3      

Задание 3: Сравните архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести, каждой пробирки. Сделайте выводы на основании результатов опытов. Приложение 4

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, три пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).

Учитель: Заканчиваем работу, приборы отодвиньте на край стола. Переходим к обсуждению результатов. Сначала выясним, какие тела плавают в жидкости, а какие – тонут. 

Выводы:  

Если плотность вещества, из которого изготовлено тело больше плотности жидкости, то тело тонет.

 Если плотность вещества меньше плотности жидкости, то тело всплывает.

Если плотность тела равна плотности жидкости, то тело плавает внутри жидкости.  (Выводы записываются в тетрадях.)

Учитель.  Посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. Вы рассматривали, как ведут себя тела, изготовленные из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что заметили?

Учащиеся: Глубина погружений тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду.

Учитель: Что можно сказать о глубине погружения деревянного кубика плавающего на поверхности воды, масла?

Учащиеся: В масле брусок погружался глубже, чем в воде.

Вывод: Таким образом, глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости и самого тела.

Учащиеся: Мы погружали в воду  три пробирки с песком – одна легче, две другие тяжелее. Мы определили, что архимедова сила в том и другом случае примерно равна силе тяжести, а третья пробирка самая тяжелая – опустилась на дно.

Учитель: Молодцы. Значит, если тело плавает, то FA = Fтяж.  А если тело тонет в жидкости?

Учащиеся: Тогда сила тяжести больше архимедовой силы.

Учитель: А если тело всплывает?

Учащиеся: Значит, архимедова сила больше силы тяжести.

Учитель: Итак, получили условие плавания тел.

Задание  4:     Учитель: Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например картофелину. Что вы наблюдаете?  

Учащиеся:  Она тонет в воде.

Учитель:  Заставьте картофелину плавать в воде. Приложение 5

Оборудование: сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.

Картофелина плавает в воде. В чем дело?

Чтобы картофелина плавала, необходимо насыпать соли в воду.

Что же произошло? У солёной воды увеличилась плотность и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла, и Fa увеличилась.

Вывод: Итак, чтобы заставить плавать  тонущие тела, можно изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила, действующая на тело.  Вывод записывается в тетрадь.

Учитель. Мы говорили об условии плавания твёрдых тел в жидкости. А может ли одна жидкость плавать на поверхности другой?

Проведем следующий эксперимент: Наблюдение всплытия масляного пятна, под действием выталкивающей силы воды.

Оборудование: сосуды с маслом, водой, пипетка.

Последовательность проведения опыта: Возьмите с помощью пипетки несколько капель масла. Опустите пипетку на глубину 3 – 4 см в стакан с водой. Выпустите масло и пронаблюдайте, образование масляного пятна на поверхности воды. На основе проделанного опыта сделайте вывод. Приложение 6. Вывод записывается в тетрадь

Учитель: Объясним, почему на воде образуется масляная плёнка.

Ответ. Масло поднялось на поверхность воды.

Учитель. Снова вернёмся к таблице плотности веществ. Итак, проблема решена, значит, жидкости, как и твёрдые тела подчиняются условиям плавания тел. Вывод записывают в тетрадь    

Учитель.  Значит, условия тел можно сформулировать двумя способами: Ученик: сравнивая архимедову силу и силу тяжести или сравнивая плотности жидкости и находящегося в ней вещества. 

Учитель. Мы выяснили, каковы условия плавания тел. Приложение 7

5. Закрепление.

Учитель. У вас на партах есть таблицы на белых листах, рассмотрите их и заполните пустые клетки, это работа индивидуально для каждого

Приложение 8

6. Физкультминутка.

Устали? Давайте немножко отдохнем. (Все встали, руки на пояс):
Посмотрели вправо (повернуться  направо), Влево (повернуться  налево),
Руки сжали у груди (сжать ладони очень сильно у груди),
А теперь их отведи (сжать ладони, вытянуть руки вперёд и потянуться),

Дотянись до потолка, (поднять руки вверх и потянуться),
Сбрось усталость всю с себя! (сделать выдох, и сесть за стол).

Учитель: Продолжим беседу о жидкостях

Один неглубокий сосуд пригласил в гости сразу три несмешивающиеся жидкости разной плотности и предложил им располагаться со всеми удобствами. Как расположились жидкости в гостеприимном сосуде, если это были: масло подсолнечное, вода и  нефть. Укажите порядок расположения жидкостей.

 Учитель. А теперь проверяем. Происходит самопроверка

7. Закрепление нового материала.

1. А лисички

Взяли спички

К морю синему пошли,

Море синее зажгли.

Прибегали два курчонка,

Поливали из бочонка.

Приплывали два ерша, поливали из ковша,

Тушат, тушат – не потушат,

Заливают - не зальют. (К. Чуковский)

В какой ситуации море действительно может гореть и его нельзя « залить водой»?

Ответ. Море может «гореть», когда на его поверхности разливается горючая жидкость, плотность которой меньше плотности воды (нефть и нефтепродукты).

2. Почему катастрофа плавающих судов, перевозящих нефть, бензин и т. д. грозит экологической катастрофой?

3. Почему нельзя тушить горящий бензин водой? (Заливая бензин, плотность которого меньше плотности воды, он всплывает на поверхность воды и продолжает гореть. )

4. Объясните,  при каких условиях  человек может находиться в таком положении.

Дополнительные сведения. Это интересно….

Средняя плотность живых организмов, населяющих водную среду, мало отличается от плотности воды, поэтому их вес почти полностью уравновешивается архимедовой силой. Благодаря этому водные животные не нуждаются в прочных и массивных скелетах. По этой же причине эластичны стволы водных растений. Плавательный пузырь рыбы  легко меняет свой объём. Когда рыба с помощью мышц опускается на большую глубину и давление воды на неё увеличивается, пузырь сжимается, объём тела рыбы уменьшается и она плавает в глубине. При подъёме плавательный пузырь и объём рыбы увеличивается и она всплывает. Так  рыба регулирует глубину своего погружения. Киты регулируют глубину погружения за счёт увеличения и уменьшения объёма лёгких. От сжатия легких объем тела кита  уменьшается, а вместе с тем уменьшается и выталкивающая сила, кит не всплывает, а держится на нужной ему глубине. Вынырнув на поверхность, кит вдыхает воздух, объем его тела увеличивается, увеличивается и выталкивающая сила. 

Фронтальная работа с элементами частично-поисковой деятельности (используя таблицу плотностей) У: Как ведёт себя лёд в воде? (показать рукой). В бензине?

Что произойдёт с куском железа, если его опустить в ртуть? А если в ртуть  поместить золото? Покажите поведение пластилина в воде. Проверить. (проводят эксперимент). Что необходимо сделать, чтобы плавал?

8. Итог урока: Делается  вывод о проведенных исследованиях. Сдаются все работы. Сегодня на уроке вы показали себя наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование. Наш урок подошёл к концу. Давайте ответим на вопрос: «Что тебе понравилось на уроке?». Предлагаются варианты ответов:

 ●  Сегодня  я узнал…

Было интересно…

Было трудно…

Я научился…

Меня удивило…

9. Домашнее задание: §50, упр.25 (5), стр123.

О способах плавания судов мы узнаем на следующем уроке.

 10. Рефлексия.  

В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке каждый из вас, и понравилось ли вам то дело, которым мы с вами сегодня занимались. Вы видите  рисунок, на котором изображен сосуд с водой. Нарисуйте смайлик  на той глубине, которая соответствовала бы глубине вашего погружения в сегодняшний урок.

Вот и кончился урок.
Снова прозвенел звонок,
Отдыхать мы можем смело,
А потом опять за дело.

Большое спасибо, ребята, за совместную работу.

Список литературы

Ю.В.Казакова. Поурочные разработки уроков 7-8 классы. Развитие интеллектуальных способностей учащихся. Москва.  Илекса. 2010 год.

2. Фещенко Т.С., Чурилов В.И. Учимся работать по новым стандартам. Новое качество работы учителя – новые успехи ученика. // Физика. Все для учителя. – 2012. - №6. – С. 12 – 13.

3.  Перышкин А.В. Физика 7 кл, М., Дрофа, 2008

4. А.Е. Марон, Е.А. Марон. Дидактические материалы по физике 7 класс.

5. А.П. Усольцев. Задачи по физике на основе литературных сюжетов.

Интернет источники

Изображения плавающих тел http://ebook-teacher.blogspot.ru/2012/03/blog-post_21.html

http://www.fizika.ru/proverka/index.php?mode=proverjalka&theme=02&id=2050

Изображение для оформления слайдов http://allforchildren.ru/pictures/showimg/school22/school2208jpg.htm

       5. http://www.college.ru/physics.html

        6. http://www.fizika.ru/didakt/t03-1~.htm 

Приложение

1. Мини-тест с инструкцией по заполнению и самооценке.

Вопросы теста:

Сила тяжести определяется…

А. F=mg         Б. F=ρgh           В. F=ρgV

    2. Сила тяжести направлена….

                А. Вверх                           Б. Вниз                           В. Горизонтально

     3.  Архимедова сила определяется…

А. F=mg                    Б. F=ρgh                    В. F=ρgV      Слайд 3

Сила Архимеда направлена…

     А. Вверх                              Б. Вниз                             В. Горизонтально

2. Вывод: если плотность жидкости больше плотности вещества, то тело___________________

            если плотность жидкости меньше плотности вещества, то тело___________________

            если плотность жидкости равно плотности вещества, то тело___________________

3. Вывод: деревянный кубик в воде ___________________________________________

               пенопластовый кубик в воде_________________________________________

              деревянный кубик в  масле___________________________________________

               пенопластовый кубик в масле_________________________________________

4. Вывод: тело тонет, если сила тяжести ____________ архимедовой силы (больше, меньше, равна)

Тело плавает на поверхности, если тяжести ___________ архимедовой силы(больше, меньше, равна)

Тело плавает внутри жидкости, если сила тяжести ________ архимедовой силе(больше, меньше, равна). Объясните результаты опыта. Оформите их в виде рисунков.

     Без соли                 добавили половину соли          Высыпали всю соль

6.  Вывод_______________________________________________________

              Приложение 7

Приложение 8