Тема: Плавание тел

Тема: Плавание тел.

Цель урока: Выяснение условий плавания тел в зависимости от плотности жидкости, силы тяжести  и объема  тела, усвоение их на уровне понимания и применения, с использованием логики научного познания.

Задачи:

Образовательные: систематизировать знания учащихся о действии жидкостей на погруженные в них тела; формировать умение учащихся проводить опыты и делать из них выводы.

Развивающие: развивать творческую активность, творческие  способности учащихся,  умения наблюдать, анализировать, сопоставлять, обобщать.

Воспитательные: воспитывать интерес к предмету, внимание, умение работать в парах, группах, слушать и уважать мнение других.

Тип урока: урок закрепления знаний  и формирование умений и навыков.

Формы и методы работы учащихся:

словесный (фронтальная беседа, проблемные ситуации), практический (исследовательский и экспериментальный), индивидуальный, работа в парах, работа в группах.

Необходимое техническое оборудование: набор тел одинакового объема, стакан с водой, кусок пластилина.

Реализация задач осуществляется через:

- создание проблемных ситуаций

- исследовательскую работу

Предполагаемые результаты:

Знать: Условия плавания тел.

Уметь: Экспериментально выяснять условия плавания тел.

Структура урока

Организация начала урока (2 мин)

Добрый день девчонки и  мальчишки. Присаживайтесь. Вы заметили, что мы сегодня с вами не одни? У нас гости. Они пришли вместе с  нами поучиться физике, давайте мы им покажем все свои умения и порадуем их своими знаниями.

2.Проверка домашнего задания (7 мин)

На прошлом  уроке мы познакомились с дей­ствием тела, которое  погрузили в жидкость.

- Какая сила возни­кает при погружении тела в жидкость?

(Архимедова или выталкивающая сила).

- Как направлена эта сила? (Она направлена вертикально вверх).

У меня на доске изображен сосуд, в нем находится тело, вы можете изобразить эту силу? Пройдите к доске, сделайте это.

- Как можно  рассчитать архимедову силу? (по формуле FA= pgV) выйдите к доске, запишите её.

- Кто впервые смог рассчитать эту силу? (Архимед) на доске его портрет

- Что заставило его это сделать? (задача царя Сиракуз)

- От чего зависит архимедова сила? ( Архимедова сила зависит от объема тела, от плот­ности жидкости).

3. Основная часть. (13 мин)

- Давайте мы проведем 1 исследование, оно будет теоретическим. ( «Что произойдет с веществом если его поместить в воду?» лист-заданий № 1: плавает, тонет, всплывает; (1,5 мин) проверить ответы, как вы рассуждали? (сравнивали плотности веществ) МОЛОДЦЫ! Оцените себя, произведите подсчет правильных ответов.) 

- Итак, мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость действует архимедова сила, которая направлена вверх, ее можно рассчитать по формуле, она зависит от плотности жидкости и объема тела.

Но, одни тела плавают в жидкости, другие тонут, а третьи всплывают на поверхность. Почему это происходит, нам придется сегодня в этом разобраться.

Запишем  тему нашего  уро­ка — «Плавание тел». Плавание тел рассматривается в двух случаях: плавание тел в жидкости и воздухе –это воздухоплавание. Мы сегодня будем рассматривать плавание тел в жидкостях.

- Мы уже неоднократно говорили, что задача физики познать законы природы и поставить их на службу человеку. Скажите, а какие  вы знаете  технические устройства, которые  плавают? (лодки, корабли, баржи, теплоходы и т. п.)

- Посмотрите на лист - заданий № 1 и ответьте, какие вещества можно использовать для построения лодок и кораблей. (резину, дерево, железо, сталь,  алюминий)

Действительно, есть лодки резиновые, алюминиевые, деревянные, а все корабли сделаны из железа и стали.

Вы говорите, что выталкивающая сила зависит от объема.

ОПЫТ № 1

У меня в руках цилиндрики одинакового объема из  стали, резины, алюминия и дерева.

– Попробуем опустить их в воду. Что мы видим? Одни  утонули, другие плавают. Почему? (у них разная масса)

- Что еще мы не учли, когда говорили о погружении тел в жидкость? (силу тяжести),

- А по какой формуле можно рассчитать силу тяжести? Запишите пожалуйста ее на доске.

- А куда она направлена? Изобразите на нашем теле.

Вывод из опыта: Значит, выталкивающая сила зависит и от силы тяжести. (давайте мы запишем это условие цветной ручкой)

Посмотрите, на наше тело погруженное в жидкость, действует две силы. 

- Что  можно сказать о том, как оно ведет себя, в этой жидкости тонет, плавает, всплывает?

-  Кто вспомнит три основных условия, когда тела находятся в жидкости? (если сила тяжести = силе выталкивающей, то тело плавает; если сила тяжести меньше выталкивающей, то тело всплывает; а если сила тяжести больше силы выталкивающей, то тело тонет)

У вас на столе есть лист с заданием № 2 «Рыба в разных участках водоема»

Изобразите графически: направление и величину архимедовой силы и силы тяжести, действующих на рыб в верхней, в средней  и в нижней частях водоема. (1 мин)

- Каким принципом вы руководствовали? (выталкивающая сила больше, меньше, равна архимедовой силе.)  Переверните лист, посмотрите, вы так расставили силы, если так оцените свою работу в 6 баллов, а если ошиблись в одном случае – 4 балла, в двух  - 2 балла).

Вот вы говорите, что  выталкивающая сила зависит от объема.

Четыре моих тела имеют абсолютно одинаковый объем, а тела в воде ведут себя по-разному. При  расчете выталкивающей силы, она будет абсолютно одинаковой. Так от какого же объема зависит эта сила?  Давайте проведем исследование и ответим на этот вопрос.

Исследовательская работа № 1 «Как заставить пластилин плавать»

У вас на столе находится стакан с водой, кусочек пластилина.

Если его опустить в воду, то он должен тонуть? (проверьте так ли это!)

- Можно утверждать, что сила тяжести больше выталкивающей силы.

- Давайте подумаем, что нужно сделать с этим кусочком пластилина, чтобы он плавал? (изменить объем) Как мы это можем сделать? Скатаем шарик, опустим в воду, тонет? Сделайте лепешечку, проверьте, тонет? А если лепешечки придать форму лодочки? ПЛАВАЕТ! МОЛОДЦЫ!  У вас все получилось. можно сделать вывод: Объем тела не изменился, изменилась форма объема. Точно также как и у рыб. Объем рыбы не изменяется, изменяется форма воздушного пузыря. Оцените  свою работу в три балла.

4. Первичное закрепление знаний. (20 мин)

А  теперь предлагаю вам, посоревноваться, объединитесь в группы. Каждая группа получит 10 абсолютно одинаковых заданий, они разные по сложности, оцениваются в разное количество баллов. Ваша  цель: за одно и тоже время, кто больше, а самое главное правильно  их выполнит.  Постарайтесь  ничего не упустить из того о чем мы сегодня говорили! Для правильных и быстрых ответов можете пользоваться табличными значениями на стр. 63.

Вопросы – задания:

Почему нефть нельзя тушить водой?  (плотность нефти меньше плотности воды) 1 б Тело массой 5 кг плавает в воде, чему равна выталкивающая сила, действующая на тело? (сила тяжести = выталкивающей силе = 50 Н)1 б Почему собака легко вытаскивает из воды тонущего человека, а вытащив его на берег, не может сдвинуть с места? (в воде действует выталкивающая сила намного больше, чем в воздухе)1б Березовый и пробковый шарики равного объема плавают на воде. Какой их них глубже погружен в воду? (у которого большая плотность – у березового)1б Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать? (да если эти жидкости разной плотности, например, сталь в воде тонет, а в ртути плавает)2б Один сосуд пригласил в гости сразу три несмешивающиеся жидкости разной плотности и предложил им располагаться со всеми удобствами. Как расположились жидкости в гостеприимном сосуде, если это были: машинное масло, мед и бензин? (внизу мед, затем – машинное масло и вверху – бензин)2б Рассчитайте выталкивающую силу, действующую на айсберг, если его объем погружения в морскую воду равен 10 м3. ( Fвыт = 1030·10·10 = 103 000 Н)1б   Айсберг плавает в воде, что с ним произойдет, если воду мгновенно поменять на керосин? (утонет. Плотность керосина 800 кг/м3, а у льда 900 кг/м3)1б Бревно объемом 6,28 м3 наполовину погружено в воду. Определите выталкивающую силу, действующую на бревно. (Fвыт = 1000·10·6,28:2= 31 400 Н)2б Выталкивающая сила, действующая на подводную лодку, находящуюся в воде  равна 234 000Н. Каков ее объем? (V=F/pg=234000/10000=23,4 м3) 3б

Заканчиваем. Давайте проверим ваши ответы. МОЛОДЦЫ! Подсчитайте количество баллов, которое вы набрали за правильные ответы.

5. Подведение итогов.(2 мин)

Мы сегодня говорили о применении выталкивающей силы, о ее зависимости с другими величинами. Теперь мы точно знаем, что она зависит:

от плотности жидкости, в которую погружают тело; от объема тела; от силы тяжести.

Если сила тяжести = выталкивающей силе – оно плавает, если сила тяжести больше выталкивающей силы – тонет, если сила тяжести меньше выталкивающей силы – всплывает.

Посчитайте общее количество баллов. Если у вас

баллы	оценка
17-21	3
22-26	4
27-31	5

6. Домашнее задание.(1 мин)

§52,53 творческое исследовательское задание: Картофель тонет в водопроводной воде. Подумайте, как заставить картофелину плавать. Проверьте  экспериментально. И на следующем уроке мне расскажите.

7. Рефлексия

Надеюсь, что урок  вам понравился, полученные на нем знания вам пригодятся для дальнейшей жизни.

Спасибо за урок!