Конспект открытого урока по теме: «Выталкивающая сила. Закон Архимеда»

Конспект открытого урока  по теме: «Выталкивающая сила. Закон Архимеда»

Цели урока:

Образовательная: убедить в существовании выталкивающей силы, осознать причины ее возникновения, объяснить природу происхождения  и вывести правила для ее вычисления;

Воспитательная: познакомить учащихся с взаимосвязанностью и обусловленностью явлений окружающего мира (величина архимедовой силы обусловлена объёмом погруженного в неё тела и плотностью вытесненной жидкости).  Содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира. Проводить воспитание культуры умственного труда. Создание для каждого ученика ситуации успеха. Осветить роль Архимеда в физике.

Развивающая:  Работать над формированием умений анализировать свойства и явления на основе знаний, выделять главную причину, влияющую на результат (т. е. формировать так называемую «зоркость» в поисках).  Развивать коммуникативные умения, навыки работы с приборами, активизировать развитие познавательного интереса учащихся.  На этапе выдвижения гипотез развивать устную речь. Проверить уровень самостоятельности мышления школьника по применению учащимися знаний в различных ситуациях.

Тип урока: урок изучения нового учебного материала.

Вид урока: урок теоретических и практических работ исследовательского типа.

Методы и приемы обучения: эвристический и исследовательский методы.

Структура урока:

Организационный момент. Актуализация прежних знаний. Этап целеполагания. Изучение нового материала. Закрепление нового материала. Домашнее задание. Подведение итогов урока, рефлексия.

Оборудование: УМК 2013 г., компьютер, проектор, презентация учителя, видеофильм «Архимед», раздаточный материал. На демонстрационном столе: емкость с пресной водой и деревянный брусок, ведерко Архимеда, отливной сосуд, пружина. На ученических столах: динамометр, стаканы с пресной и соленой водой, тела разного объема.

1.Организационный момент (1 мин.).

(на слайде «Существует лишь то, что можно измерить.» Макс Планк)

Здравствуйте, ребята! Садитесь (отметить отсутствующих).

2.Актуализация прежних знаний (5 мин.).

Сегодня мы с вами продолжим знакомство с удивительным миром физики, но для того чтобы все непонятное стало понятным, нельзя забывать все что уже известно и понятно, поэтому давайте с вами вспомним:

1.Как передается давление внутри жидкостей или газов?

2.Посмотрите в карточки приложение 1 и ответьте: От чего зависит давление жидкости? В каком случае оно больше? (на доске записать формулу для давления жидкости). Как рассчитать давление твердого тела на поверхность на которой оно стоит? (ученик записывает формулу для давления твердого тела и выражает из нее формулу для силы) А как рассчитать силу давления этого тела на поверхность?

3.Как определить массу тела зная его объем и вещество из которого оно изготовлено?

(записать на доске)

4.Есть ли у вас на столах прибор для измерения силы? Как он называется? В каких единицах он измеряет силу? Какие силы можно измерить с помощью динамометра?

5. По какой формуле можно рассчитать вес тела, не имея динамометра?

(записать на доске)

3.Этап целеполагания (5 мин.).

Ребята вы все помните с детства стихотворение Агнии Барто:

Наша Таня громко плачет:

Уронила в речку мячик.

- Тише, Танечка, не плачь:

Не утонет в речке мяч.

Почему мяч не утонет? (ученики пытаются дать ответ).  А еще Антон Павлович Чехов в своей повести  «Степь» писал: «Егорка… разогнался и полетел с высоты полутора сажня. Описав в воздухе дугу, он упал в воду, глубоко погрузился, но дна не достиг; какая-то сила, холодная и приятная на ощупь, подхватила и понесла его снова вверх». Как бы вы назвали эту силу? (учитель добивается названия ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА)

Узнаем точный ответ на этот вопрос после изучения нового материала. Итак, цели нашего урока:

1.Убедиться в существовании выталкивающей силы.

2.Выяснить причины ее возникновения.

3.Определить способы нахождения выталкивающей силы.

(слайд с заранее прописанными целями)

4.Изучение нового материала (17 мин.).

(демонстрирует учитель): Давайте попробуем с вами объяснить почему плавает деревянный брусок на воде.

  Объяснение: (во время объяснения учитель делает рисунок на доске с изображение сил, действующих на брусок) если брусок покоиться на поверхности воды, значит, действующие на него силы компенсируют друг друга. Одна из сил - это сила тяжести, направленная вниз, действующая на брусок со стороны Земли. Другая сила направлена вверх и действует со стороны воды на брусок, выталкивая его. Поэтому эту силу называют выталкивающей.  FA -  обозначение  выталкивающей силы. Впервые ее изучил древнегреческий ученый Архимед.

Таким образом, тема нашего урока:  Выталкивающая сила. Закон Архимеда.

(слайд на экране, ученики открывают рабочие тетради и записывают дату и тему урока) Открываем тетради записываем число и тему урока.

Может показаться удивительным, что вода, которая на ощупь мягче пуха, может давить снизу вверх. Однако, это действительно так, причем выталкивающая сила может быть очень большой: она «удерживает» на плаву огромные океанские лайнеры и даже огромные ледяные горы – айсберги, может поднимать в воздух  тяжелые самолеты, аэростаты, воздушные шары.

Ребята у вас на столах стоят наборы для эксперимента, измерьте вес тела в воздухе и в воде, результат запишите в таблицу №1 приложение 2.

Плотность жидкости	Вес тела в воздухе	Вес тела в жидкости	Выталкивающая сила
Соленая вода

Давайте подумаем, а почему выталкивающая сила возникает? А для этого сделаем схематический рисунок (учитель на доске, дети в тетради). На тело находящееся в жидкости действует сила давления со стороны жидкости, а она зависит от глубины (обращение к формуле на доске, записанной в начале урока),значит сила давления на верхнюю часть тела меньше, чем на нижнюю, следовательно выталкивающая сила возникает из-за разности давления жидкости на тело.

Как я вам уже говорила, выталкивающая сила называется Архимедовой, потому что ее открыл и рассчитал Архимед. О жизни ученого сохранилось мало сведений. Известно, что он активно участвовал в обороне родного города Сиракуз на острове Сицилия в 3 в. до н. э., погиб он при взятии города римлянами. Архимед был родственником царя Сиракуз – Гиерона и поэтому именно к нему обратился царь одной просьбой,  а как это было, мы сейчас с вами посмотрим. Во время просмотра вы можете расслабиться, откиньтесь на спинку стула, расслабьте плечи, а если кому-то хочется можете встать (показ фрагмента).

Как же рассчитать выталкивающую силу? Для этого соберем установку, состоящую из штатива, на котором укреплен динамометр, отливного сосуда и ведерка Архимеда. Подвесим цилиндр к динамометру и опустим в отливной сосуд до полного погружения. Через отверстие в сосуде начнет выливаться вода в ведерко до тех пор пока, цилиндр полностью не погрузиться в воду. Значения динамометра уменьшаться. Выльем воду из стакана в ведерко Архимеда. По мере наполнения значения динамометра будут возвращаться к прежнему.

Вывод: это означает, что действующая на цилиндр выталкивающая сила равна весу воды в объеме, занятом  цилиндром. Это утверждение было установлено Архимедом и называется законом Архимеда. (на слайде)

На тело погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объеме, занятом телом.

(учитель делает записи на доске, вывод формулы силы Архимеда, дети в тетради записывают конечную формулу)

5.Закрепление нового материала (10 мин.).

Сейчас с тем оборудованием, что у вас имеется на столах, вы должны провести исследование о зависимости Архимедовой силы от объема тела, плотности жидкости и глубины погружения. По результатам вам нужно заполнить таблицу №2 приложение 2, листочки нужно подписать.

№ опыта	Плотность жидкости	Плотность тела	Объем тела	Глубина погружения	Вес тела в воздухе	Вес тела в жидкости	Вытал-ая сила	Вывод
1.(стакан с соленой водой, динамометр, 2  тела разного объема, но одинаковой плотности)	Одинаковая Одинаковая	Одинаковая Одинаковая	Разный Разный	Одинаковая Одинаковая	Чем больше объем, тем больше сила
2. (стакан с соленой водой, динамометр, одно тело, погружаем на разную глубину)	Одинаковая Одинаковая	Одинаковая Одинаковая	Одинаковый Одинаковый	Разная Разная	От глубины погружения не зависит
3.(стакан с соленой водой и чистой водой, динамометр, одно тело - маленькое)	Разная Разная	Одинаковая Одинаковая	Одинаковый Одинаковый	Одинаковая Одинаковая	Чем больше плотность жидкости, тем больше сила
4.(стакан с соленой водой, динамометр, 2  тела разной плотности, но одинакового объема)	Одинаковая Одинаковая	Разная Разная	Одинаковый Одинаковый	Одинаковая Одинаковая	От плотности тела не зависит

Итак, по результатам выполненных экспериментов какой вывод вы можете сделать. (дети формулируют вывод).

Итак, ребята, возвращаемся к целям нашего урока: (возвращаемся к слайду с целями)

1.Убедиться в существовании выталкивающей силы.

2.Выяснить причины ее возникновения.(причина в разности давления на нижнюю и верхнюю грани тела)

3. Определить способы нахождения выталкивающей силы.(слайд, а формулы учитель записывает на доске)

Таким образом, цели, поставленные нами в начале урока, достигнуты.

А сейчас обратимся приложению 3 и выполним самостоятельно задания: нужно поставить знаки > < =.

Приложение 2

Сравните выталкивающие силы, действующие на первое и второе тела.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

       

Хорошо ли вы познакомились с архимедовой силой, для этого выполните тест.

№ п/п	Вопрос	Ответы	Верный ответ
8	На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная:	А. Весу жидкости, вытесненной телом Б. Весу погруженного тела В. Весу погруженного тела и жидкости, вытесненной телом.
9	Величину выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело, можно подсчитать по формуле:	А. Б.  В.
10	Выталкивающая сила, действующая на погруженную в жидкость картофелину,  равна:	А.  3 Н Б.  2 Н В.  1 Н

Проверяем задания, выставляем оценки: если 9-10б. – «5», 7-8б. – «4», 5-6б. – «3»(баллы на слайде). Ребята выставляем себе оценки и листочки передаем мне.

6.Домашнее задание (3 мин.). Ребята откройте дневники и запишите Д/З: параграф 22, Д. Л. (№1 – 1 вариант, №2 – 2 вариант), №23.6, 23.10 (всем), стр.176 №12 (по возможности) (задание на слайде)

7.Подведение итогов урока, рефлексия (4 мин.).

Итак, ребята, сегодня мы узнали, что на тело, погруженное в жидкость или газ  действует выталкивающая сила. Эта сила играет большую роль в природе, науке, технике.  Теперь вы с легкостью сможете мне ответить на вопрос: почему так легко держать утопающего в воде и так тяжело нести его на берегу?

РЕШЕНИЕ: Конечно же, в этом нам помогает выталкивающая сила или сила Архимеда.

Наш урок подошел к концу, сделайте для себя выбор. На ваших  столах лежат разноцветные фигурки,  которые означают ( на слайде)

 

Урок был интересный, все понятно – это

Урок был интересный, но не все было понятно - это 

Урок неинтересный, мало что было понятно - это

Сделайте свой выбор, поднимите фигурки вверх, чтобы мне было видно.

Спасибо. Урок окончен.