Открытый урок "Архимедова сила"
план-конспект урока по физике (7 класс)

Наумкина Елена Вячеславовна

Открытый урок по теме "Архимедова сила" был проведен на городском семинаре-практикуме "Современный урок физики: подготовка и проведение в условиях ФГОС" в декабре 2017 года

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл arhimedova_sila.docx44.87 КБ

Предварительный просмотр:

Технологическая карта урока

Учитель: Наумкина Елена Вячеславовна

Класс: 7

Предмет: физика

Тема урока: Архимедова сила. Плавание тел.

Цель урока: раскрыть учащимся физический смысл закона Архимеда через эксперимент; выяснить условия плавания тел.

Задачи урока:

Образовательные: обнаружить выталкивающее действие жидкости на погружённое в неё тело, научиться измерять архимедову силу, уметь выводить формулу, выражающую зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости и объема тела, выяснить на опытах, как и от чего, зависит Архимедова сила.

Развивающая: формировать умение наблюдать физические явления, анализировать их, делать выводы, развивать экспериментальные навыки, формировать моральные, волевые и эстетические качества личности.

Воспитательная: воспитывать чувство ответственности, культуру умственного труда.

Тип урока: Изучение нового материала и первичное закрепление новых знаний

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая

Технические средства: персональный компьютер; мультимедиапроектор; видеоматериалы на магнитных и оптических носителях информации; демонстрационный экран.

Дидактические средства:

для учителя: иллюстрационный материал, видеоролики и анимации, презентация;

для обучающегося: тетрадь, учебник, карточки с заданиями.

Планируемые результаты:

- личностные: формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики; формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, мировоззрению, культуре; готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нем взаимопонимания, формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, взрослыми в процессе образовательной деятельности;

- предметные: измерять силу Архимеда; понимать смысл закона Архимеда и применять его на практике; владеть расчетным способом для нахождения силы Архимеда; использовать полученные знания о силе Архимеда в повседневной жизни; использовать метод научного познания, проводить наблюдение опыта с ведерком Архимеда, обнаруживать зависимость между весом тела, погруженного в жидкость (газ), и весом вытесненной им жидкости (газа), объяснять полученные результаты, делать выводы; кратко и четко отвечать на вопросы по закреплению материала.

- метапредметные: умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности; умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата; владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности; умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение и делать выводы; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение.

Этап урока, цель этапа

Содержание этапа

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Форма работы

УУД

  1. Организационный момент

Приветствие

Проверка отсутствующих.

Эпиграф к уроку: Просыпаясь утром, спроси себя: «Что я должен сделать?». Вечером, прежде чем заснуть: «Что я сделал?»

   Давайте сегодня будем активно работать, чтобы...

Проверяют готовность к уроку.

Приветствуют учителя.

Фронтальная

смыслообразование (Р), целеполагание (П), планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками (К)

  1. Целеполагание

Беседа.

Объявление темы, постановка цели урока

- Давайте ответим на вопросы из ранее пройденного материала.

1.Как передают производимое давление твердые тела, жидкости и газы?

2.Чем объясняется имеющееся различие?

3.Как читается закон Паскаля?

4.От каких величин и как зависит давление жидкости на дно сосуда?  

5. По какой формуле рассчитывают давление жидкости на стенки сосуда, давление внутри жидкости?

 Учитель: В 1801 г. американец Фултон, проживающий в Париже, построил подводную лодку «Наутилус». Кстати, так именуют моллюска, обитающего в тропических морях. Он погружается и всплывает, меняя объем внутренних полостей, а на поверхности распускает мантию, образуя своего рода парус.

Давайте послушаем диалог капитана Немо и прекрасной Ассоль на капитанском мостике подводной лодки «Наутилус».

Дети читают по ролям.

Ассоль: Скажите, капитан, этот Ваш «Наутилус» может находиться под водой?

Немо: Разумеется, прекрасная мисс.

- Но я сама видела, как Ваш «Наутилус» выскочил из-под воды на поверхность, как мячик.

- Ваши прекрасные глаза не обманули Вас, мисс.

- Мне кажется, нет на свете силы, способной вот так вышвырнуть металлическую громадину из воды. А если есть, вдруг она не чистая?!

- Что Вы, мисс. Это как раз самая чистая сила. Что может быть чище силы, благодаря которой вода в воде ничего не весит. Скажу Вам по секрету, этой же силой свободно владеют рыбы, осьминоги и прочие морские обитатели. Это огромная сила!

- Вы совсем сбили меня с толку, капитан. Давайте встретимся вечером в кают-компании, и я надеюсь, что Вы мне об этой огромной силе расскажите все как можно подробней.

Отвечают на вопросы

Эвристическая беседа

Проговаривание последовательность действий на уроке (Р) формирование познавательной инициативы (П) постановка учебной задачи (Р)

учет разных мнений (К); использование критериев для обоснования своего суждения (К).

Учитель: Итак, мы с вами на школьном корабле в кают-компании. О какой же силе идет речь?

Открываем тетради, записываем число и тему урока: Архимедова сила.

Какая будет стоять цель перед нами?

(Определение целей урока посредством таблицы записанной ранее)

I Тема урока

II Что хотим узнать

III Выяснить, изучить, определить, вывести, записать, дать характеристику, проанализировать и т.д.

Учитель: Вопрос следующий: Почему же сила называется Архимедовой?

Гиерон однажды поручил Архимеду проверить содержание золота в жертвенном венце. Царь подозревал, что ювелир утаил часть золота и заменил его более дешевыми серебром или бронзой. Перед Архимедом стояла довольно сложная задача: определить объем короны сложной формы. Не переставая думать об этом, он погрузился в ванну и увидел, что своим телом вытеснил часть жидкости на пол, причем его тело стало легче. И тут его осенило. Архимед выскочил из воды и, забыв об одежде, побежал по улице Сиракуз, крича: «Эврика! Эврика!». («Нашел! Нашел!»).

Так был открыт первый закон гидростатики.

Давайте посмотрим видео фрагмент «Закон Архимеда».

О выталкивающей силе

В тетради: Архимедова сила.

Ставят цели.

Это связано с древнегреческим ученым Архимедом, жившим примерно в III веке до н.э. Он был придворным ученым царя Сиракуз Гиерона

  1. Изучение новых знаний и способов деятельности

Работа у доски с комментированием по образцу.

Учитель: Вы, конечно же, ежедневно сталкиваетесь с различными физическими явлениями и в большинстве случаев можете предсказать, как они закончатся. 
Например, предскажите, чем закончатся следующие события:

  • если положить в наполненный водой стакан  металлическую ложку ,то…;
  • если погрузиться в воду, то…;

Скажите, пожалуйста, какие знания вы использовали для того, чтобы ответить на поставленные вопросы?

Учитель: Давайте занесем это в таблицу в колонку 1.

А почему это явление происходит, давайте разбираться. Просмотрите эксперимент.

Ведерко Архимеда

Подвешиваем к пружине динамометра тело цилиндрической формы. Данное тело как мы видим одинакового объема с телом. Растяжением пружины отметим стрелкой на штативе, определяя вес тела в воздухе. Затем наблюдаем за изменением растяжения пружины при опускании тела в сосуд с водой. Что мы видим?

Ученики: вес тела уменьшается.

Учитель: значит, тело, находящееся в жидкости теряет в весе. А почему уменьшается вес тела в воде?

Ученики: Потому что со стороны воды действует выталкивающая сила.

Учитель: При этом вытесненная  жидкость собирается в стакан, который мы подвешиваем к динамометру, тем самым приводя пружину к начальному уровню.

Вывод, тело, находящееся в жидкости или газе теряет в весе, потому что существует сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело и она равна весу жидкости в объеме этого тела.

Это явление также происходит, если тело погружают в газовую среду.

Что мы запишем во вторую колонку нашей таблички?

Ученики: Сила Архимеда.

Давайте сформулируем определение силы Архимеда и запишем его в тетрадь. Сила Архимеда в физике обозначается буквой F с индексом А.

Выслушиваются различные варианты ответов и пояснения к ним.

Знания, полученные на основе жизненного опыта.

Жидкость выливается,  если в нее погружаем тело.

Отвечают на вопросы

Формулируют определение:

Сила Архимеда, сила выталкивающая тело из жидкости или газа.

самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели; умение делать предположения и обосновывать их; выбор критериев для обоснования своего суждения, синтез — составление целого из частей, в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов (П)

Анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия, классификация (П); осознание и произвольное построение речевого высказывания (П);

выражение своих мыслей с достаточной полнотой и точностью (К);

Давайте подумаем, от чего может зависеть сила Архимеда? Для этого нам понадобится начертить в тетрадях вот такую таблицу:

Архимедова сила

Зависит от

Не зависит от

Ученики: От плотности тела. От объема тела. От плотности жидкости. От глубины погружения тела.

Учитель: предлагаю вам экспериментально выяснить от чего же зависит сила Архимеда. Вы разделены на группы. Ваша задача провести самим эксперимент по плану и сделать выводы и представить их всем.

Группа 1.

«Определение зависимости архимедовой силы от объема тела».

Группа 2.

«Определение зависимости архимедовой силы от плотности тела».

Группа 3.

«Определение зависимости архимедовой силы от глубины погружения тела в жидкость».

Группа 4.

«Определение зависимости архимедовой силы от плотности жидкости».

Учитель: Время прошло, давайте огласим полученные результаты.

Учитель: А теперь давайте все наши выводы объединим в формулу при помощи дорожной карты.

Fарх= ρ жидк g Vтела

Давайте откроем учебник на стр. 149 и сравним нашу получившуюся формулу с формулой в учебнике.

А в чем измеряется сила Архимеда? Конечно, как и любая другая сила в Ньютонах.

Но есть и другие единицы измерения, это килоНьютоны и МегаНьютоны, милиНьютоны.

Учитель: Мы убедились, что:

одни и те же тела в жидкости могут плавать и тонуть.

Прослушаем продолжение диалога на капитанском мостике.

Ассоль: Вы хотите сказать, капитан, что на судно действуют одновременно выталкивающая сила и сила  тяжести! А какая сила больше?

- Может оказаться и так, и этак.

- И что тогда будет?

- Теперь вы и без меня легко разберетесь, мисс.

Учитель: Давайте и мы с вами экспериментально выясним, что же будет.

Опыт № 1: сосуд с водой, тело цилиндрической формы, шар с водой, деревянная пробка.

а) Груз в воде тонет.

б) Шарик с водой в воде плавает.
в) Пробка в воде всплывает.

Давайте обратимся к таблице плотностей на странице 63 учебника и проведем сравнение

Вывод

Если:

Fт > Fа

- тело тонет -

ρт > ρж

Fт < Fа

- тело всплывет -

ρт < ρж 

Fт = Fа 

- тело плавает -

ρт = ρж 

Но:

Fа = ρж g V = > ρт = ρж

Fт = ρт g V

Физическая разгрузка (2-3 мин) (3)

Раздаются на каждую парту разрезанные карточки в виде прямоугольников и листочек с заданием. Требуется разложить карточки в соответствии с заданием.

 (Таким образом, при проведении своеобразной “физкультминутки” темп урока сохраняется и полученные знания закрепляются)

Ребята, а как вы думаете где применяется сила Архимеда?

Ученики: Воздухоплавание. Плавание судов. Кораблестроение.

 

Дети выполняют эксперимент по намеченному плану, делают выводы. Один человек от каждой группы оглашает результаты.

Записывают формулу в тетрадь.

Записывают единицы измерения в тетрадь.

Открывают страницу в учебнике. Сравнивают. Отвечают на вопросы.

Записывают условия плавания тел в тетрадь.

Составляют из прямоугольников формулу и записывают в тетрадь.

аргументация своего мнения и позиции в коммуникации (К);

выполнение пробного действия (Р); фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии (Р); волевая саморегуляция в ситуации затруднения (Р);

  1. Закрепление изученного материала

Работа у доски

Задача 1. Тело объемом 150 см³ наполовину своего объема погружено в воду. Определите Архимедову силу.

Задача 2.

Упр. 26 (3)

Задача 3. (самостоятельно)

На гайку, погруженную в керосин, действует выталкивающая сила F= 16 мН. Определите объем гайки.

Приложение 2. Тест.

Читаем вопрос и выбираем ответ.

Первая задача решается вместе с учителем, вторая у доски. Один ученик решает задачи у доски, остальные пишут в тетради.

Анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия, классификация (П); извлечение необходимой информации из текстов (П); моделирование и преобразование моделей разных типов (предметы, схемы, знаки и т.д.) (П); использование знаково-символических средств (П); выполнение действий по алгоритму (П); построение логической цепи рассуждений (П).

  1. Рефлексия

Достигли ли вы целей поставленных вначале урока?

Что нового узнали на уроке?

Я удивлен…

Мне удалось…

Мне интересно…

Я понял…

Я узнал…

Оцените свою работу на уроке, какую оценку вы себе поставите.

Учитель. Сегодня на уроке мы познакомились с Архимедовой силой. Мне очень интересно было работать с вами. Вы показали отличный уровень подготовки к уроку. Теперь вы знаете, что на любое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая         сила.         Спасибо дети за урок.        

Выставление оценок.

Поднимают разноцветные карточки.

(П) рефлексия способов и условий действия; контроль и оценка процесса и результатов деятельности;

(Р) выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще нужно усвоить, осознание качества и уровня усвоения.

(К)  владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка.

  1. Домашнее задание

§ 51-52, вопросы. Задание на карточках.


Приложение 2. Тест.

Тест по теме «Архимедова сила»

1) Вес стальной детали в воздухе равен 3Н, а в воде 2,7Н. Определите архимедову силу, действующую на стальную деталь.

а) 5,7Н

 

 б) 0,3Н

 

 в) 3Н

 

г) 2,7Н

2) Железный и деревянный шары равных объемов бросили в воду. Сравните архимедовы силы, действующие на шары?

 а)  На железный шар действует большая архимедова сила, так как его плотность больше.

б)  На деревянный шар действует большая архимедова сила, так как его плотность меньше.

в) На железный и деревянный шары действуют одинаковые Fа, т.к. объемы равны.

3) Железное и деревянное тело равных масс бросили в воду. Равны ли выталкивающие силы, действующие на каждое тело?

а)  На деревянное тело действует большая выталкивающая сила, т.к. его объем больше.

б)   На железное тело действует большая выталкивающая сила, т.к. его объем больше.

 в)  На тела действуют равные выталкивающие силы, т.к. равны массы тел.

4) К динамометру подвешено металлическое тело. В каком случае показания динамометра будут больше: если тело опустить в керосин или в воду?

а)  Больше в воде, т.к. ее плотность больше.

б)   Больше в керосине, т.к. его плотность меньше.

 в)   Одинаково, т.к. объем тела не меняется.

5) Архимедова сила определяется формулой:

а)  Fa = ghttp://festival.1september.ru/articles/622855/img2.gif жVтела

б)   Fa = ghttp://festival.1september.ru/articles/622855/img2.gif телаVтела

в)

Fa = ghttp://festival.1september.ru/articles/622855/img2.gifh

г) Fa = mg


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Открытый урок по физике в 7 классе по теме: Сила. Явление тяготения. Сила тяжести.

План- конспект урока физики в 7 классе по теме: Сила. Явление тяготения сила тяжести....

Открытый урок "Сила слова"

Здравствуйте, ребята! Здравствуйте гости! Эпиграфом к нашему занятию пусть станут строки  индийского изречения. Заживает рана, нанесённая стрелой,вновь поднимается лес,вырубленный топор...

Разработка открытого урока "Сила.Явление тяготения.Сила тяжести."

Урок с презентацией.Позволяетсформировать понятия силы, силы тяжести.Рассмотреть явление тяготения....

Открытый дистанционный урок по теме: "Сила тока. Измерение силы тока"

Тип урока: формирование новых знаний. Цели урока: Образовательная: способствовать формированию представлений о физической величине, называемой силой тока; формирование познавательного интереса к уме...

Открытый урок сила Ампера

Открытый урок  сила Ампера...

Открытый урок: "Сила тока, напряжение. Единицы измерения"

Каковы условия возникновения и существования электрического тока? Необходимые условия:1. Наличие свободных электронов в проводнике. 2. Наличие внешнего электрического поля для проводника. 3. Наличие и...

Открытый урок СИЛА РУССКОГО ХАРАКТЕРА

Конспект урока + презентация для 8 класса коррекционной школы...