Плавание тел. Плавание судов. Воздухоплавание
методическая разработка по физике (7 класс)

Тема урока: «Плавание тел. Плавание судов. Воздухоплавание».

1. Орг.момент  (2 мин)
2. Актуализация знаний (10 мин)
3. Постановка цели и темы урока (2 мин)
4. Изучения нового материала (15 мин)
5. Закрепление материала 5—10 мин
6. Рефлексия. Оценки

1.Орг.момент 2 минуты

Добрый день, рада видеть вас на сегодняшнем уроке. Поприветствуем наших гостей.. ребята. Поздоровайтесь с ними.

2.Актуализация знаний 10 мин.

Мы с вами продолжаем сегодня изучать тему, посвященную действию жидкостей и газов на погруженные в них тела.

Сейчас я прочитаю отрывок текста . А вы догадайтесь, о каком дренегреческом  ученом идет речь.

Однажды царь Сиракуз Гиерон II обратился к ученому _____с просьбой установить, действительно ли его корона выполнена из чистого золота, как утверждал ювелир. Правитель подозревал, что мастер забрал часть драгоценного металла и частично заменил его серебром.

Так был открыт принцип, который мы называем законом Архимеда:

Материал

На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объёме погружённой части тела.

Запишите на доске по какой формуле можно определить силу Архимеда. Как иначе называется сила Архимеда?

Выталкивающей силой.

Запишите на доске формулу, по которой мы ее найдем:

Поскольку сила Архимеда, действующая на тело, зависит от объёма его погружённой части и плотности среды, в которой оно находится, можно рассчитать, как действуют силы на тело в жидкости или газе.

Перед вами три тела, находящиеся в жидкости, действуют силы:

1. Какие силы?
2. Куда направлены?
3. Какой они величины относительно друг друга?

Изобразите к каждому примеру

В таблице правильно расставьте знаки больше или меньше, кто быстрее всех сделает выходит к доске и записывает верные равенства или неравенства сил.

3.Изучение нового материала

Сегодня на уроке мы с вами продолжим говорить о действии жидкостей и газов на погруженные в них тела. Для  того, чтобы приблизиться к самой теме урока, отгадайте загадки

По волнам дворец плывет,

На себе людей везет.

(Корабль)

Под водою дом плывет,

Смелый в нем народ живет.

Даже под полярным льдом

Может плавать этот дом.

(Подводная лодка)

С теплым воздухом шар,

А под ним корзинка,

Под ногами земля –

Словно на картинке.

(Воздушный шар)

Слайд  4.

Как вы догадались, темой сегодняшнего урока будет плавание тел как в воде, так и в воздухе. Открываем тетради  и записываем тему урока.

Слайд 5.

Начнем с плавания судов.

Почему железные монеты /гвозди, тонут в воде, а лайнер не тонет?

Слайд 6.

Необходимость преодолевать водные преграды, перевозя грузы по воде, уже в глубокой древности привело к изобретению человеком плавучих средств. Самыми первыми средствами передвижения по рекам служили стволы деревьев, лодки – однодеревки и плоты. У них был большой минус – они с легкостью могли перевернуться. История кораблестроения говорит о том, что первыми были Древние Египтяне. Их тростниковые суда упоминаются уже в 3000 году (до н. э.).

Слайд 7.

В строительстве современных морских и речных судов применяют материалы, плотность которых больше плотности воды. Почему же эти сверхтяжелые корабли держатся на поверхности воды и перевозят пассажиров и грузы? Поставим опыт.

опустим в воду фольгу - она утонет.

Из такого же куска фольги сделаем кораблик.

Мы видим, что кораблик плавает на поверхности, что изменилось?

Масса фольги осталась прежней. Значит, действующие на него силы тяжести не изменилась, но объем кораблика больше объема куска фольги,  поэтому Архимедова сила действующая на него увеличилась. Если архимедова сила равна силе тяжести будем нагружать наш кораблик и он глубже погружается в воду и может даже утонуть. Если масса груза окажется очень большой, для этого кораблика можем сделать вывод, что и на настоящие корабли нельзя класть слишком много груза.  

Известно, что тело вес воды вытесненной его подводной частью равен весу

этого тела в воздухе. Значит, если вес воды вытесненной подводный частью судна равен весу этого судна вместе с грузом в воздухе, то это судно будет плавать. Если же вес судна вместе с грузом окажется больше веса вытесненной воды, то судно утонет.

Слайд 8.

Чтобы знать, сколько груза можно погрузить на судно ввели следующие характеристики:

Осадка -  это глубина, на которую судно погружается в воду.

Ватерлиния - это красная линия на корпусе судна, показывающая наиболее допустимую осадку судна.

Водоизмещение - вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести действующей на судно с грузом.

Грузоподъемность - вес полезного груза, перевозимого судном.

 нагружать судно можно только до тех пор пока его осадка

ниже ватерлинии. Чтобы найти грузоподъемность нужно из водоизмещения

вычесть вес самого судна.

Слайд 9.

На сегодняшний день самый большой корабль в мире - Knock Nevis. Этот танкер, предназначен для перевозки топлива. Длина 459 м, ширина – 24м. Водоизмещение судна составляет 565 тысяч тонн.

Слайд 10.

Подводные лодки наполняют в себя воду в специальные отсеки, если необходимо опуститься на определенную глубину. При необходимости подняться наверх, из отсеков сливается вода, эти отсеки заполняются из специальных баллонов со сжатым кислородом. Плотность подводной лодки становится меньше, чем плотность воды, и она под действием силы Архимеда стремится на поверхность воды.

Слайд 11.

Воздухоплавание - управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче воздуха.

С Древности люди мечтали парить в небе как настоящие птицы. Но крыльев, к сожалению не было, поэтому пришлось придумать кое –что поинтереснее а это аэростаты.

Слайд 12.

Самый первый летательный аппарат изобрели братья-изобретатели Монгольфье во Франции – отсюда и название летательного аппарата Монгольфьер.

Слайд 13

Первый газовый аэростат построил Александр Шарль, где впервые использовался водород вместо воздуха

Слайд 14.

Во времена ВОВ дирижабли сыграли немаловажную роль. Их использовали в качестве ловушек для самолетов. Бомбардировавших Ленинград.

Слайд 15

Самолет сталкивался с тросом, которым аэростат крепился к земле, что приводило к его повреждению или даже падению. Иногда поднимались системы заградительных аэростатов с натянутой сетью, как на фото выше.

Правд, тут была проблема - попавший в ловушку самолет, пусть и не мог отбомбиться над городом, вполне мог рухнуть на него. Впрочем, ущерб от упавшего самолета был куда меньше, чем, если бы сбросил свой груз.

Слайд 17

Подъемная сила шара позволяет определить какой груз способен поднять аэростат в воздух. Чем меньше плотность газа,заполняющего шар, тем больше подъемная сила шара.

1 .Как изменится осадка теплохода при переходе из реки в море?

Ответ Уменьшается, так как увеличивается выталкивающая сила.

2. Подводная лодка всплыла на поверхность воды в Северном Ледовитом океане и

обледенела.

Труднее или легче будет опускаться лодке под воду?

Ответ Ледяной покров создаёт дополнительную выталкивающую силу и затрудняет

движение лодки

3. С какой целью воздухоплаватели берут с собой мешки с песком (балласт)?

Ответ Выбрасывая балласт, увеличивают подъёмную силу, действующую на

воздушный шар.

4. В каком случае подъёмная сила, действующая на воздушный шар ,

заполненный горячим воздухом больше в холодную погоду или в тёплый

солнечный день?

Ответ Чем больше разница в плотностях воздуха и газа , заполняющего шар, тем

больше подъёмная сила. Поэтому подъёмная сила больше в холодный день, когда

воздух менее прогрет.

Fа = Fт

плавание судов

Fа > Fт

условие воздухоплавания

Fа = *Vт*g