"Плавание тел" - 7 класс
учебно-методический материал по физике (7 класс) на тему

МБОУ гимназия № 9

города Кузнецка

ОТКРЫТЫЙ УРОК ПО ФИЗИКЕ

                                                                                    Учитель : Гасилина А.С.

Урок физики в 7-м классе на тему « Плавание тел»

Цели урока:

• вывести условия плавания тел в жидкости;
• установить теоретически и экспериментально соотношение между плотностью тела и жидкости, необходимое для обеспечения условия плавания тел;
• продолжить формировать умение учащихся проводить опыты и делать из них выводы;
• научить учащихся решать качественные задачи;
• проверить усвоение нового материала;
• развитие умений наблюдать, анализировать, сопоставлять, обобщать;
• воспитание интереса к предмету;
• воспитание культуры в организации учебного труда.

Оборудование

• проектор, экран;
• компьютеры с тестами  по количеству учеников;
• на 2 человека набор: два стакана с водой, бруски: деревянный и железный, пластилин, кусочки картошки, соль, палочка  для размешивания, масло и пипетка.

Ход урока

1.Оргмомент..

Объявление темы урока. (Слайд 1,2)

Ребята , мы с вами знаем , что 2/3 земной поверхности покрыто водой. Поэтому ,вопрос о плавании тел очень важная практическая задача. В природе плавание  тел можно наблюдать повсеместно. Плавают животные и птицы, растения и насекомые.

Люди с древних времён мечтали передвигаться по воде и по воздуху также легко как это можно делать на суше. В связи с этим стало зарождаться воздухоплавание и судостроение. Жизненно важной необходимостью сейчас является исследование полезных ископаемых подводного мира и  освоение воздушного океана на дне которого мы с вами живём. Но для того , чтобы это делать необходимо знать условия плавания тел. Поэтому , мы с вами как люди  привыкшие пользоваться всеми земными благами на сегодняшнем уроке постараемся сформулировать  в наиболее простой форме условия плавания тел. Тема нашего урока: «Плавание тел.»

Открыли тетради, записали число и тему урока.(Слайд 3)

2. Повторение.

А вы знаете, какой учёный изучал плавание тел? (Слайд 4)

С какой силой связано это имя?

А в чём причина возникновения силы Архимеда?( Слайд 5).

Как найти архимедову силу? От каких величин она зависит?(Слайд 6).

Давайте подтвердим эту зависимость экспериментально.

3. Изучение нового материала.

М.В. Ломоносов великий русский учённый писал «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений , рождённых только воображением.» Слайд (7)

Продолжаем исследования.

Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать?

Проведём опыт 1. Заставьте кусочки картошки плавать. Попробуйте доказать своё предположение. (Дети, возможно, догадаются, что в один из стаканов нужно добавить соль).

Вывод: в пресной воде картошка тонет, а в солёной плавает. Значит, Архимедова сила действительно зависит от плотности жидкости. Чем больше плотность жидкости, тем больше сила Архимеда.

Опыт 2. (демонстрирует учитель)

Заставьте пластилин плавать в воде. (Дети, возможно, догадаются сделать из пластилина маленький кораблик.)

Почему же одно  и  то же  тело ведёт себя по-разному?

Вывод. Если изменить объём пластилина, то можно заставить его плавать.

Чем больше объем тела погружённого в жидкость, тем больше сила Архимеда.

 А попробуйте ребята угадать, о каком плавающем теле пойдёт сейчас речь.

Сегодня над морем
Большая жара;
А в море плывёт
Ледяная гора.
Плывёт и, наверно,
Считает:
Она и в жару не растает.

Учитель показывает Слайд (8) и обращает внимание на подводную часть айсберга.

.

Скажите, пожалуйста, какая сила действует на тело погружённое в жидкость кроме Архимедовой? А как она направлена? Слайд(9)

Вот теперь вспомнив от каких величин зависит сила Архимеда и какая ещё сила действует на любое тело в жидкости можно перейти к выяснению условий плавания тел.

Начнём исследование. Проведём опыт 3.

Цель работы: Провести наблюдение за поведением деревянного и железного брусков, погруженных в воду, обнаружить на опыте выталкивающее действие воды, указать направление выталкивающей силы.

Приборы и материалы: чаша с водой, два бруска: железный и деревянный.

Последовательность проведения опыта.

Перед вами стакан с водой и два бруска: железный и деревянный. Вес этих брусков разный, т.к. у них совершенно одинаковый объём, но разная плотность. следовательно и сила тяжести действующая на них будет разная. Давайте посмотрим, как они будут вести себя в  воде. Опустите их в стакан с водой.

Назовите, какие силы, действуют на бруски. Как они направлены? Слайд (10)

Вывод: Железный брусок опустится ниже, т.к. сила тяжести, действующая на него больше архимедовой силы, а деревянный брусок будет выше, т.к. архимедова сила, действующая на него больше силы тяжести. Значит, плавание тел зависит от того, какая из сил приложенных к телу больше.

Проверка по слайду (11):

Когда тело плавает на поверхности? (Щелчок по слайду 11).

Когда плавает внутри? (Щелчок по слайду 11).

Когда тонет? (Щелчок по слайду 11).

Докажем это ещё и теоретически.

Назовите формулу, выражающую  закон Архимеда. (Щелчок по слайду 12).

Назовите формулу  для вычисления силы тяжести (Щелчок по слайду 12).

Что общего в обеих формулах? Чем отличаются? Значит, условие плавания тел будет зависеть от плотности веществ. (Проверим по слайду 12).

Посмотрите, как человек плавает в Мёртвом море, плотность солёной воды которого значительно больше плотности пресной. (Слайды 13-14).

Большое Соленое озеро, расположенное в США, в западном штате Юта, 120 км в длину и 80 км в ширину. Это самое большое озеро Запада Америки. Но катание на лодке здесь не радует. На водных лыжах кататься тоже рискованно: падение грозит... переломом костей! То же самое относится к нырянию. Был случай, когда подросток, отмахнувшись от советов, разбежался и нырнул. Вытащили его со сломанной шеей. Ударился он не об дно, а о... воду. И не удивительно: анализ показывает, что в ней содержится до 25 % твердых  веществ, главным образом, окаменевшей соли. Плыть в такой воде нелегко.

Любителям географии .Есть ли на Земле ещё похожие водоёмы?

Любителям литературы. Какой писатель в своём произведении описал поведение животных и человека в этом водоёме?

Поработаем с таблицей плотностей веществ.

1. Пользуясь таблицей плотности, определите, в  какой жидкости утонет лёд?
2. Яйцо тонет в пресной воде, но плавает в солёной. Почему?
3. Будет ли плавать в воде стеклянная бутылка, заполненная водой?
4. А будет ли в ртути плавать стеклянная бутылка, заполненная
5. водой?

6.Давайте вернёмся к Айзбергу.

А изменилось бы что-нибудь, если бы воду в океане мы мгновенно поменяли бы на керосин?

(Учащиеся с лёгкостью правильно отвечают на вопрос, используя таблицу плотности веществ).

Мы говорили об условии плавания твёрдых тел в жидкости. 

Проблема. А как вы думаете, может ли одна жидкость плавать на поверхности другой?

Проведём опыт 4. Наблюдение всплытия капли масла, под действием выталкивающей силы воды.

Цель работы: Провести наблюдение за всплытием масла, погруженного в воду, обнаружить на опыте выталкивающее действие воды, указать направление выталкивающей силы.

Приборы и материалы: 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.

Снова вернёмся к таблице плотности веществ. Объясним, почему на воде образуется масляная плёнка.

Итак, проблема решена, значит, жидкости, как и твёрдые тела, подчиняются условиям плавания тел.

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 машинное, мёд и бензин.

Укажите порядок расположения жидкостей.

Проверить по слайду (15).

. 7.Почему нельзя тушить горящий керосин, заливая его водой?

Где в природе и технике учитываются  условия плавания тел?

Уч: При постройке кораблей. Раньше делали деревянные корабли и лодки. Плотность дерева меньше плотности воды, и корабли плавали в воде. Металлические корабли тоже плавают, а ведь куски стали тонут в воде. С ними поступают так, как мы поступили с пластилином: увеличивают объем, архимедова сила становится больше, и они плавают. Еще плавают и подводные лодки.

Слайд с подводной лодкой и рассказ: Любая подводная лодка – прочный герметичный корпус с множеством отсеков. Принцип погружения и всплытия основан на заборе воды из моря в балластные системы и выдавливании воды сжатым воздухом при всплытии.

 Любителям биологии. Объясните, как рыбки легко могут изменять глубину погружения.

Слайд с рыбкой и рассказ о плавании рыб.

Плавательный пузырь рыбы легко меняет свой объем. Когда рыба с помощью мышц опускается на большую глубину и давление воды на нее увеличивается, пузырь сжимается, объем тела рыбы уменьшается и она не выталкивается вверх, а плавает в глубине. При подъеме плавательный пузырь и объем всего тела рыбы увеличивается и она плавает уже на меньшей глубине. Таким образом, рыба может в определенных пределах регулировать глубину своего погружения. Киты регулируют глубину своего погружения за счет уменьшения и увеличения объема легких.

Итак, в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу.

А учитывается ли как-нибудь связь условий плавания тел с изменением плотности жидкости? Да, при переходе из моря в реку меняется глубина осадки судов.

Но подробнее мы поговорим об этом на следующих уроках.

4. А теперь проверим, как хорошо вы усвоили новый материал. Поможет нам в этом компьютер.

Подведение итогов тестирования, работа над ошибками, которые показал компьютер.

5. Подведение итогов. Домашнее задание.п.50,упр.25