Методическая разработка урока по теме "Сила Архимеда"
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

Разработка урока по теме:

«Сила Архимеда».

"И преграды нас не остановят!

  Новые миры к себе манят,

 Нам оставить след в науке стоит

 И внести в открытия свой вклад! "

Из песни школьников

Урок по физике 7 класс

Тема урока: «Сила Архимеда».

Тип урока: Комбинированный урок.

Цель урока: 

– сформулировать понятие силы Архимеда и изучить содержание закона Архимеда.

Задачи урока.

1. Образовательные:

– выяснить сущность закона Архимеда;

– выяснить от каких величин зависит сила Архимеда;

– вывести формулу для вычисления силы Архимеда.

2. Развивающие:

– развивать интерес учащихся к физике, используя экспериментальные задачи;

– развивать умения наблюдать и анализировать физические явления;

– развивать умения выделять главное и делать выводы.

3. Воспитательные:

– формировать умения и навыки коллективной работы;

– воспитывать самостоятельность, аккуратность и старательность в работе;

– формировать у учащихся навыки взаимопомощи и взаимоконтроля.

Методы обучения:

1. репродуктивный
2. объяснительно-иллюстративный;
3. исследовательский.

Оборудование: 

1. демонстрационное:  компьютер и проектор, презентация, карточки с заданиями;
2. лабораторное: сосуды с жидкостями, динамометры, набор грузов.

План построения урока:

1. Организационный момент (2 минуты).
2. Актуализация опорных знаний (7 минут).
3. Этап изучения нового материала (23 минуты).
4. Первичное закрепление полученных знаний (5 минут).
5. Итоги урока (4 минуты).
6. Домашнее задание (2 минуты).
7. Рефлексия (2 минуты).

Ход урока.

1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ.

На данном этапе происходит мобилизация детей на занятие:

1. приветствие;
2. проверка готовности учащихся к уроку (наличие тетрадей, учебников, канцелярских принадлежностей);
3. проводится инструктаж по технике безопасности.

Здравствуйте, ребята! Эпиграфом к нашему уроку будут слова Сенеки: «Свои способности человек может узнать, только попытавшись применить на деле». Чтобы трудиться и получать от этого удовольствие нужно лучше изучить окружающий нас мир. Сегодня мы познакомимся с новой физической величиной, научимся её измерять. Прошу вас быть на уроке внимательными, активными, помогать учителю и друг другу, а также соблюдать основные правила по технике безопасности.

2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ.

Актуализация знаний проводится путем повторения ранее изученного материала. Для этого учащиеся делятся на группы в зависимости от цели посещения урока: «хочу пообщаться с друзьями», «хочу поиграть», «хочу порисовать».

Группа 1 «Хочу пообщаться с друзьями».

Люди могут учиться друг у друга, но процесс обучения требует от каждого собственного мышления.

Айн Рэнд

Учащиеся, выбравшие эту цель посещения урока, выполняют следующее задание: ученик должен своему соседу по парте ответить на вопросы.

1. Сформулировать закон Паскаля;

2. Как вычислить давление жидкости на некоторой глубине h?

3. Объяснить причину возникновения выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость или газ. (Приложение 1)

Критерии оценивания:

1. Ответил на все вопросы самостоятельно – 5.

2. Ответил на все вопросы с помощью товарища или дополнительных источников – 4.

3. Ответил на половину вопросов – 3.

Группа 2 «Хочу поиграть».

Чтобы переварить знания, надо поглощать их с аппетитом.

Франс Анатоль

Задание: учащиеся должны разгадать кроссворд. (Приложение 2)

1. Основная единица давления. (Паскаль)

2. Физическая величина, равная отношению массы тела к его объему. (Плотность)

3. Прибор для измерения атмосферного давления. (Барометр)

4. Мельчайшая частица вещества. (Молекула)

5. Прибор для измерения массы тела. (Весы)

6. Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого. (Диффузия)

7. Взаимодействие, препятствующее относительному движению тел. (Трение)

8. Величина, характеризующая быстроту движения тел. (Скорость)

9. Прибор для измерения силы. (Динамометр)

Критерии оценивания:

1. Разгадан весь кроссворд – 5.

2. Не отгаданы 1 - 2 слова – 4.

3. Не отгаданы 3 - 5 слов – 3.

4. Не отгаданы 6 – 9 слов – работа не зачтена.

Группа 3 «Хочу порисовать».

Единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность.
Бернард Шоу

Задание:

1. Нарисовать расположение молекул газа, жидкости и твердого тела.

2. Изобразите расположение жидкости в сообщающихся сосудах, если:

– правый сосуд будет шире левого;

– правый сосуд уже левого;

– сосуды будут иметь разную форму.

3. Изобразить тело, погруженное в жидкость, и действующую на него силу выталкивания. (Приложение 3)

Критерии оценивания:

1. Выполнил все задания самостоятельно – 5.

2. Выполнил задания с помощью товарища или дополнительных источников – 4.

3. Выполнил половину вопросов – 3.

3. ЭТАП ИЗУЧЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА.

Выяснить, есть ли среди учащихся те, кто пришел на урок для того, чтобы получить новые знания. Затем перейти к изучению новой темы «Сила Архимеда».

(Запись учителем темы на доске и учениками в тетрадях.)

Цель нашего урока состоит в том, чтобы сформулировать понятие силы Архимеда и изучить содержание закона Архимеда. Для этого мы должны решить следующие задачи:

– выяснить сущность закона Архимеда;

– выяснить от каких величин зависит сила Архимеда;

– вывести формулу для вычисления силы Архимеда.

Давайте сначала решим первую задачу.

На прошлом уроке мы узнали, что на все тела, погруженные в жидкость или газ, действует сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость (газ) тело, равная весу жидкости (газа) в объеме этого тела. В этом можно убедиться на опыте.

Учитель показывает следующие опыты.

1. Для демонстрации выталкивающего действия жидкости в штативе закрепляют демонстрационный динамометр. К нему подвешивают тело известного объема. Приподнимем тело и подставим под него отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки. Вытесненная при этом вода отливается в демонстрационную мензурку.

По объему воды в мензурке ученики делают вывод: тело, погруженное в жидкость, вытесняет объем жидкости, равный объему тела.

2.  Определяем вес тела в воздухе, а затем погружаем тело в жидкость.

Вместе с учащимися делаем вывод: вес тела, погруженного в жидкость, уменьшается. Следовательно, на тело действует сила, направленная вверх, – выталкивающая сила.

Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на ее существование и рассчитал ее значение.

Есть сила одна, - вот вам ответ, -

Эту силу обнаружил Архимед.

Когда он опустился в воду,

То «Эврика!»  - воскликнул он народу.

От чего зависит сила эта?

Нельзя оставить без ответа:

Если тело в воду бросить

Или просто опустить,

Будет сила Архимеда

Снизу на него давить.

Если вес воды в объеме

Погруженной части знать.

Можно силу Архимеда

Очень просто рассчитать.

Теперь попытаемся выяснить, от чего зависит сила Архимеда. Для этого выполним лабораторную работу на тему «Исследование силы Архимеда».

Класс – «младшие научные сотрудники» –  делится на 5 исследовательских лабораторий. Во главе каждой «старшие научные сотрудники». Каждой лаборатории даётся свое задание.

1Лаборатория. Оборудование: гирьки разного объема на нити, динамометр, сосуд с водой.

Ход работы: Возьмите гирьки и, начав с наименьшей, измерьте вес каждой из них с помощью динамометра сначала в воздухе, а затем в воде. Сравните выталкивающие силы, действующие на эти гирьки. Зависят ли их значения от объема? Как зависят? На какую гирю действует максимальная выталкивающая сила? Заполните таблицу. (Приложение 4)

2 Лаборатория. Оборудование: цилиндр на нити, динамометр, сосуды с водой и маслом, фильтровальная бумага.

Ход работы: Подвесьте к крючку динамометра цилиндр и, заметив, чему равен его вес в воздухе, опустите это тело сначала в сосуд с водой, затем в сосуд с маслом, отмечая каждый раз вес. Определите, на сколько уменьшится вес тела в каждой жидкости. Зависит ли выталкивающая сила от плотности жидкости? Как? В какой жидкости на тело действует минимальная выталкивающая сила? Заполните таблицу. (Приложение 5)

3 Лаборатория. Оборудование: алюминиевый, стальной, латунный цилиндры, динамометр, сосуд с водой.

Ход работы: Измерьте динамометром вес каждого цилиндра сначала в воздухе, затем опустите поочередно в воду. Вычислите действующие на них выталкивающие силы. Выясните, зависят ли выталкивающие силы от плотности тела. Заполните таблицу. (Приложение 6)

4 Лаборатория. Оборудование: тело из пластилина на нити, динамометр, сосуд с водой.

Ход работы: 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, зависят ли они от формы тела. Заполните таблицу. (Приложение 7)

5 Лаборатория: Оборудование: мензурка, стакан с водой, цилиндр на нити, динамометр, линейка.

Ход работы: Налейте в мензурку воды до уровня 7 см, опустите в неё цилиндр и определите выталкивающую силу. Затем, подливая воду в мензурку, следите за изменениями показаний динамометра. Сравните выталкивающие силы и выясните, зависят ли они от высоты столба жидкости. Заполните таблицу. (Приложение 8)

После выполнения лабораторной работы «старшие» научные сотрудники отчитываются о проделанной работе и сообщают свои выводы. Выводы записываются учителем на доску, а учениками в тетрадь в виде схемы.

Сила Архимеда

                       Зависит от:                                            Не зависит от:

• объема тела                                       –   плотности тела
• плотности жидкости                        –    формы тела

                                                                                –    высоты столба жидкости

Мы узнали, от каких величин зависит сила Архимеда, а теперь попробуем вывести формулу для ее вычисления.

Архимедова (выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т.е. . Массу жидкости , вытесняемую телом, выразим через ее плотность () и объем тела (), погруженного в жидкость (он равен объему вытесненной телом жидкости - ). Тогда (учитель записывает на доске, а ученики в тетрадях):

                        – закон Архимеда.

На всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости.

Закон Архимеда справедлив и для газов.

4. ПЕРВИЧНОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ЗНАНИЙ.

1) Задача-проблема: В Вологодской области есть, на первый взгляд странное озеро. С незапамятных времен люди считали, что на его дне живет колдун, и боялись нарушить границы его владений. Однажды попытался крестьянин искупать свою лошадь в озере, а она не успела войти в него, как потеряла равновесие и упала, но не утонула, а всплыла. Да и другие предметы, брошенные в воду, не тонули, а поддерживались непонятной силой. Как же объяснить такое явление?

Такие водоемы встречаются и в других странах. Самый большой из них – Мертвое море. О нем сложились мрачные легенды. В одной из них говорится: «И вода, и земля здесь Богом прокляты». В чем же секрет таких водоемов?

Ответ: Высокая соленость Мертвого моря обусловливает одну его особенность: вода этого моря значительно тяжелее обыкновенной морской воды, так как плотность воды в таких водоемах очень высокая. Следовательно, сила Архимеда, действующая на тела, погруженные в такие воды, очень большая, и она будет выталкивать тела на поверхность.

2) Решить задачу.

Определить, чему равна сила Архимеда, действующая на кубик со стороной 20 см³, погруженный в воду, если он сделан:

А) алюминия,  Б) оргстекла,  В) березы,  Г) пенопласта.

Дано:                             Решение:

       1. Т.к. сила Архимеда не зависит от материала, из

         которого сделано тело, то для всех веществ сила

                   Архимеда будет одинаковая.

Найти:                      2. Формула архимедовой силы:

                                                         .

                                      3. Формула объема: .

                                                         .

                                      4. Вычисления:

                                        .

Ответ:

4. ИТОГИ УРОКА.

Мы вместе прошли трудный путь от гипотез и догадок к подлинно научной теории: сформулировали понятие силы Архимеда и изучили содержание закона Архимеда. Все поставленные задачи решены и цель нашего урока достигнута. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими, наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование. Вы все очень активно работали на занятии, были дисциплинированными и внимательными.

Ответив верно на вопросы и вписав буквы в клеточки, класс получит оценку своей работы на уроке. Какие именно буквы из слова вписывать, указывают цифры под клетками.

Вопросы:

1. Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют силой… (Архимеда)

2. Сила выталкивания не зависит от формы тела, но зависит от его… (Объема)

3. Сила Архимеда зависит от плотности жидкости, но не зависит от плотности… (Тела)

4. Все вещества состоят из… (Молекул)

5. Безжидкостный барометр называют барометр -… (Анероид)

6. Изменение формы и объема тела называется… (Деформацией)

7. Для измерения давлений, больших или меньших атмосферного, используют… (Манометры)

Если ум, старанья прилагаются,

То задачи быстро разрешаются.

Как видите, - класс все решил,

А кое-кто «пятерки» получил.

Старанья, знания я требую от вас,

Мой удивительный, трудолюбивый класс.

Учащимся выставляются оценки за работу на уроке.

6. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.

§ 49, ответить на вопросы (устно), упражнение 24 (предварительно разобрать).

7. РЕФЛЕКСИЯ.

Наш урок подходит к концу. Каждый из вас на уроке чувствовал себя по-разному. Сейчас я попрошу вас оценить, насколько комфортно вы чувствовали себя на уроке, как каждый из вас, так и весь класс в целом, и понравилось ли вам наше занятие.

Предложить учащимся кратко ответить на вопросы:

1. Интересен ли был для меня этот урок?

2. Чем ценен для меня изученный материал?

3. Как я оцениваю свою работу на уроке?

4. Ощущаю ли я состояние усталости, тревожности, беспокойства?

5. Испытываю ли я эмоциональный подъём, чувство удовлетворения от урока? (Приложение 9)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Вопросы для обсуждения Группе 1 «Хочу пообщаться»

Люди могут учиться друг у друга, но процесс обучения требует от каждого собственного мышления.

Айн Рэнд

1. Сформулировать закон Паскаля;

2. Как вычислить давление жидкости на некоторой глубине h?

3. Объяснить причину возникновения выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость или газ.

Критерии оценивания:

1. Ответил на все вопросы самостоятельно – 5.

2. Ответил на все вопросы с помощью товарища или дополнительных источников – 4.

3. Ответил на половину вопросов – 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Задание Группе 2 «Хочу поиграть»

Чтобы переварить знания, надо поглощать их с аппетитом.

Франс Анатоль

Предлагаю вам разгадать физический кроссворд.

Вопросы:

1. Основная единица давления. (Паскаль)

2. Физическая величина, равная отношению массы тела к его объему. (Плотность)

3. Прибор для измерения атмосферного давления. (Барометр)

4. Мельчайшая частица вещества. (Молекула)

5. Прибор для измерения массы тела. (Весы)

6. Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого. (Диффузия)

7. Взаимодействие, препятствующее относительному движению тел. (Трение)

8. Величина, характеризующая быстроту движения тел. (Скорость)

9. Прибор для измерения силы. (Динамометр)

Критерии оценивания:

1. Разгадан весь кроссворд – 5.

2. Не отгаданы 1 - 2 слова – 4.

3. Не отгаданы 3 - 5 слов – 3.

4. Не отгаданы 6 – 9 слов – работа не зачтена.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Задание Группе 3 «Хочу порисовать»

Единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность.
Бернард Шоу

1. Нарисовать расположение молекул газа, жидкости и твердого тела.

2. Изобразите расположение жидкости в сообщающихся сосудах, если:

– правый сосуд будет шире левого;

– правый сосуд уже левого;

– сосуды будут иметь разную форму.

3. Изобразить тело, погруженное в жидкость, и действующую на него силу выталкивания.

Критерии оценивания:

1. Выполнил все задания самостоятельно – 5.

2. Выполнил задания с помощью товарища или дополнительных источников – 4.

3. Выполнил половину вопросов – 3.

1.

2.

3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Лаборатория № 1.

Оборудование: гирьки разного объема на нити, динамометр, сосуд с водой.

Ход работы: Возьмите гирьки и, начав с наименьшей, измерьте вес каждой из них с помощью динамометра сначала в воздухе, а затем в воде. Сравните выталкивающие силы, действующие на эти гирьки. Зависят ли их значения от объема? Как зависят? На какую гирю действует максимальная выталкивающая сила? Заполните таблицу.

Место для заметок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Лаборатория № 2.

Оборудование: цилиндр на нити, динамометр, сосуды с водой и маслом, фильтровальная бумага.

Ход работы: Подвесьте к крючку динамометра цилиндр и, заметив, чему равен его вес в воздухе, опустите это тело сначала в сосуд с водой, затем в сосуд с маслом, отмечая каждый раз вес. Определите, на сколько уменьшится вес тела в каждой жидкости. Зависит ли выталкивающая сила от плотности жидкости? Как? В какой жидкости на тело действует минимальная выталкивающая сила? Заполните таблицу.

Место для заметок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Лаборатория № 3.

Оборудование: алюминиевый, стальной, латунный цилиндры, динамометр, сосуд с водой.

Ход работы: Измерьте динамометром вес каждого цилиндра сначала в воздухе, затем опустите поочередно в воду. Вычислите действующие на них выталкивающие силы. Выясните, зависят ли выталкивающие силы от плотности тела. Заполните таблицу.

Место для заметок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Лаборатория № 4.

Оборудование: тело из пластилина на нити, динамометр, сосуд с водой.

Ход работы: 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, зависят ли они от формы тела. Заполните таблицу.

Место для заметок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Лаборатория № 5.

Оборудование: мензурка, стакан с водой, цилиндр на нити, динамометр, линейка.

Ход работы: Налейте в мензурку воды до уровня 7 см, опустите в неё цилиндр и определите выталкивающую силу. Затем, подливая воду в мензурку, следите за изменениями показаний динамометра. Сравните выталкивающие силы и выясните, зависят ли они от высоты столба жидкости. Заполните таблицу.

Место для заметок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

Ответьте кратко на следующие вопросы:

1. Интересен ли был для меня этот урок?

______________________________________________________________

2. Чем ценен для меня изученный материал?

______________________________________________________________

3. Как я оцениваю свою работу на уроке?

______________________________________________________________

4. Ощущаю ли я состояние усталости, тревожности, беспокойства?

______________________________________________________________

5. Испытываю ли я эмоциональный подъём, чувство удовлетворения от урока?

______________________________________________________________

5. Отметьте галочкой место, где вы сейчас.