Открытый урок по физике в 7 классе по теме «Плавание тел».
Цель урока:
· изучить условия, влияющие на положение тела в жидкости;
· развивать умения практически определять силу тяжести и Архимедову силу, умения решать задачи по данной теме.
Давайте наш урок начнём такими словами (Слайд 1).
Тому, кто знает физику,
Нетрудно дать ответ:
Почему летает спутник,
А мы с вами - нет?
Почему в жидкости легче тело?
Что такое Вес?
Нам до всего есть дело-
До всех в природе чудес.
С одним из чудес мы и познакомимся сегодня на уроке.
Учитель: На предыдущих уроках мы знакомились с действием жидкости на погруженные в неё тела. Что мы обнаружили?
Ученик: Мы обнаружили, что на все тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая ( FA ) сила.
Учитель: Что вы можете сказать об этой силе?
Ученик: Эта сила направлена вертикально вверх и равна весу жидкости в объёме погруженной части тела.
Учитель: Запишите на доске Закон Архимеда.
Я предлагаю повторить о силе Архимеда в виде вопросов-утверждений, предложенных в таблице.
(Слайд 2).
Отвечать только да или нет.
Учитель: Выполним проверку.
(Слайд 3).
Учитель: Архимедова сила нам поможет сегодня на уроке для объяснений физического явления. А сейчас попробуйте 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.
Ученики: Айсберг.
(Слайд 4)
Учитель: Правильно. Обратите внимание на подводную часть айсберга. А изменилось бы что-нибудь, если бы воду в океане мы мгновенно поменяли бы на керосин?
Учитель: Вы не можете точно ответить на этот вопрос. Но у вас уже появляются идеи, гипотезы. А вы хотите всегда правильно отвечать на вопрос: будет плавать или тонуть тело в той или иной жидкости? Давайте
Сегодня на уроке решим вместе эту проблему. Выясним: каковы условия плавания тел в жидкости.
(Слайд 5).
Итак, тема урока «Плавание тел».
Ребята, а вы знаете, какой учёный изучал плавание тел?
Ученики: Архимед.
(Слайд 6).
Учитель: Я предлагаю с ним немного познакомиться. Биографию об учёном расскажет
Учитель: Одним из таких трудов Архимеда является сочинение «О плавающих телах». Интересна история о том, как сочинение «О плавающих телах» дошло до нас. Очень долго оно было известно в латинском переводе. Рукопись этого перевода была обнаружена в 1884 г. В Ватиканской библиотеке. Греческий же текст был найден только в
1905 г.
Мы сегодня рассмотрим основные условия плавания тел и попробуем дать им современную трактовку.
Для ускорения нашей деятельности каждый получит задание; выполнит его, проанализирует результат и сделает вывод, который доведёт до сведения остальных.
Результаты нашей деятельности мы будем заносить в таблицу сравнения.
Первый вариант.
Пронаблюдать, какие из предложенных тел тонут и какие плавают в воде, найти в таблице учебника плотности (стр.50-51) соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды. Результаты оформить в виде таблицы 1.
Плотность жидкости | Плотность вещества | Тонет или нет |
Нужен: сосуд с водой, стальной гвоздь, фарфоровый ролик, кусочки свинца, алюминия, органического стекла, пенопласта, пробки, парафин.
Тела находятся в коробке с перегородками, в каждой ячейке указано название вещества.
Второй вариант.
Сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового тел одинаковых размеров; выяснить, отличается ли глубина погружения деревянного тела в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке.
Нужно: два сосуда (с водой и маслом), деревянный и пенопластовый тела.
Третий вариант.
Заставить картофелину плавать в воде. Объяснить результаты опыта. Для выполнения задания используются сосуд с водой, сосуд с поваренной солью, картофелина средней величины.
Четвёртый вариант.
Добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде. Пояснить результаты опыта.
Нужно: сосуд с водой и кусок пластилина.
Учитель: Заканчиваем работу. Переходим к обсуждению результатов. Сначала выясним, какие тела плавают в жидкости, а какие – тонут.
Ученик: Если плотность вещества, из которого изготовлено тело больше плотности жидкости, то тело тонет. А если плотность воды меньше плотности жидкости, то тело плавает.
Учитель: Что произойдёт с телом, если плотности жидкости и вещества будут равны? Этот вопрос мы пока оставим открытым, а несколько позже вернёмся к нему.
Посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. Юля рассматривала, как ведут себя тела, изготовленные из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что ты заметила?
Юля: Глубина погружения тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду.
Учитель: Что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды, масла?
Юля: В масле глубже брусок погружался, чем в воде.
Учитель: От чего зависит глубина погружения тела в жидкость?
Юля: От плотности жидкости и плотности самого тела.
Учитель: Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например, картофелину или пластилин. Посмотрим опыт. Бросим эти тела в воду.
Ученик: Они тонут в воде.
Учитель: А у Снежанны картофелина в воде плавает. В чём же дело?
Снежанна: Чтобы заставить картофелину плавать, я её опустила в солевой раствор.
Учитель: Что же произошло?
Снежанна: У солёной воды больше плотность, чем у воды и она стала сильней выталкивать картофелину. Архимедова сила стала больше.
Учитель: Правильно. А у Кости, выполнявшего задание с пластилином, соли не было. Каким образом тебе удалось добиться, чтобы пластилин плавал в воде.
Костя: Я сделал из пластилина лодочку, она имеет большой объём и поэтому плавает.
Учитель: Итак, что необходимо сделать, чтобы заставить плавать обычно тонущие тела?
Юля: Можно изменять плотность жидкости или объём погруженной части тела.
Учитель: Какая при этом изменяется сила?
Ученик: Архимедова сила.
Учитель: Как вы думаете, есть ли какая-нибудь связь между архимедовой силой и силой тяжести для плавающих тел?
(Слайд 7).
Учитель: Если тело плавает внутри жидкости, то архимедова сила равна силе тяжести.
(Слайд 8)
Учитель: А если тело тонет в жидкости?
Ученик: Тогда сила тяжести больше архимедовой силы.
(Слайд 9)
Учитель: А если всплывает?
Ученик: Архимедова сила больше силы тяжести.
Учитель: Запишите результаты исследований в таблицу. Проверим.
(Слайд 10).
Учитель: Подведём итог всему проделанному. Значит, условия плавания тел можно сформулировать двумя способами: сравнивая FА и FТ или сравнивая ρЖ и находящегося в ней вещества.
Как вы думаете, где в технике могут учитываться эти условия?
Ученик: При постройке кораблей, подводных лодок.
Учитель: Раньше делали деревянные корабли и лодки. ρдер. < ρводы и корабли плавали по воде. Металлические корабли тоже плавают, хотя куски стали тонут в воде. С ними поступают так, как вы поступали с пластилином: ↑V; FА становится больше, и они плавают. Послушайте сообщение, почему корабли плавают.
Открыть презентацию «Плавание кораблей».
Учитель: В морях и океанах плавают подводные лодки. А как это происходит, вы хотите узнать? Для подводного плавания часть их ёмкости заполняют водой, а для надводного – воду выкачивают. Посмотрите, как это происходит.
Открыть презентацию «Условие плавания тел».
Учитель: Для закрепления материала обратимся к презентации «Плавание тел» модель.
Открыть презентацию «Плавание тел» модель.
Учитель: Определить, как поведут себя тела резина (ρ = 2130 кг/м3); кирпич (ρ = 1800 кг/м3); лёд (ρ = 900 кг/м3); стеарин (ρ = 970 кг/м3);
воск (ρ = 870 кг/м3)
а) в воде (ρ = 1000 кг/м3)
б) в ртути (ρ = 13 600 кг/м3)
Проверим. Менее погружен воск.
Открыть презентацию
( Слайд 11)
Расположите в трех различных жидкостях три тела: из пробки (240 кг/м3) в керосин; стекла (2500 кг/м3) в растворитель; парафин (900 кг/м3) в воде.
Керосин (800 кг/м3), вода (1000 кг/м3), растворикг/м3).
Самостоятельная работа.
(Слайд 12, 13)
Учитель: Теперь вернёмся к моему вопросу, который был поставлен в начале урока. А изменилось бы что-нибудь, если бы воду в океане мы мгновенно поменяли на керосин?
Ученик: Айсберг бы утонул.
Учитель: Итак, ребята, давайте подведём итог урока. Как вы считаете, добились ли мы с вами цели урока. Узнали ли вы, при каких условиях тела плавают и тонут? Попробуйте ещё раз их сформулировать.
Учитель: Откройте дневники, запишем домашнюю работу.
(слайд 14)
Что ж, наш урок подходит к завершению. 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, понравилось ли вам то дело, которым мы с вами сегодня занимались.
На рисунке прикрепите шарик на ту глубину, которая соответствовала бы глубине вашего погружения в сегодняшней урок.
Решать загадки можно вечно
Вселенная ведь бесконечна
Спасибо всем нам за урок,
А главное, чтоб был он впрок!
Учитель: Мне очень понравилось с вами работать. А теперь давайте оценим свою работу на сегодняшнем уроке. Для этого воспользуйтесь оценочными бланками.
