Урок физики в 7 классе на тему
«Действие жидкости и газа на погруженное в них тело»
Цели: I. Изучить действие жидкости и газа на погруженное тело; экспериментально исследовать зависимость выталкивающей силы от других физических величин; II. Развивать навыки самостоятельной работы; умение
мыслить логически;
III. Воспитывать аккуратность при обращении с
физическими приборами.
Эпиграф: Без сомнения, все наше знание начинается с опыта.
Кант Эммануил
(Немецкий философ, 1724-1804 г.г.)
Оборудование: рычаги, укрепленные на штативе; стаканы с водой; тела, разные по массе; поваренная соль; тела одинаковой массы, но разного объема (алюминиевый цилиндр и картофелина, обвязанная ниткой).
Ход урока.
I. Организационный момент.
(Приветствие; отметить отсутствующих)
II. Вступительное слово учителя.
Нет, нет, я не оговорился. Сегодня вы физики-экспериментаторы, исследователи действия жидкости на погруженное тело. Именно этой проблеме и посвящен наш сегодняшний урок.
Всякий процесс исследования состоит из следующей цепочки: (написано на доске)
Исходный факт
Гипотеза
Следствия
Эксперимент
Исходные факты
И сегодня наша с вами задача пройти все звенья этой цепочки. Предмет нашего исследования для науки не новый: исследователем действия жидкости на погруженное тело был древнегреческий математик и физик Архимед, живший в 287 г. до нашей эры. Нам предстоит сегодня «переоткрыть» его закон. Итак, «сперва собирать факты и только после этого связывать их мыслью», - советовал нам Аристотель.
III. Изучение нового материала.
Демонстрация.
Растяжение пружины под действием груза, находящегося вначале в воздухе, а потом в воде. Учащиеся внимательно наблюдают за опытом и отвечают на вопросы:
Одинаково ли растянута пружина в обоих случаях?
В чем причина?
В ходе беседы начинается исследование и ребята должны поставить перед собой цель: узнать, от каких факторов (физических величин) зависит выталкивающая сила. Цель записывается в тетрадь.
Выдвижение гипотез.
Учащиеся предполагают, что выталкивающая сила зависит:
от объема погруженного тела;
его веса (массы);
плотности жидкости;
глубины погружения тела;
формы тела.
Все гипотезы записываются на доске и затем проверяются в ходе эксперимента.
Экспериментальная работа.
Девизом наших опытов хочется взять слова великого ученого М.В. Ломоносова. Он говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением». Поэтому проверим все наши гипотезы.
Проверка зависимости Fвыт от Vтела.
Учащиеся подвешивают к рычагу два тела равной массы, но разного объема (цилиндр и картофелина), добиваются его равновесия, а затем погружают тела в воду. Наблюдают нарушение равновесия, делают вывод о зависимости Fвыт от Vтела, делают запись в тетрадь.
Проверка зависимости Fвыт от веса (или массы) тела.
Учащиеся подвешивают к рычагу два тела одного объема, но разной массы, добиваются его равновесия, а затем погружают в воду. Наблюдают: равновесие не нарушилось, следовательно, Fвыт от веса тела (или его массы) не зависит. Производят запись в тетрадь.
Проверка зависимости Fвыт от глубины погружения тела в жидкость.
Учащиеся подвешивают к рычагу два одинаковых тела, добиваются его равновесия, а затем погружают в воду на разную глубину. Наблюдают: равновесие не нарушилось, следовательно, Fвыт от глубины погружения не зависит. Производят запись в тетрадь.
Проверка зависимости Fвыт от формы тела.
Учащиеся подвешивают к рычагу два тела одинакового объема, но разной формы, добиваются его равновесия, а затем погружают в воду. Наблюдают: равновесие не нарушилось, следовательно, Fвыт от формы тела не зависит. Производят запись в тетрадь.
Проверка зависимости Fвыт от плотности жидкости.
Учащиеся подвешивают к рычагу два одинаковых тела, добиваются его равновесия, а затем погружают одно тело в чистую воду, а второе – в насыщенный раствор поваренной соли. Наблюдают: равновесие нарушилось, в поваренной соли тело выталкивается сильнее, следовательно, Fвыт зависит от плотности жидкости. Производят запись в тетрадь.
После экспериментальной проверки всех гипотез учащиеся формулируют вывод о зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости и объема тела. Делают запись в тетрадь.
Вывод формулы выталкивающей силы.
    
    h1
   h2 h
Учитель теоретически выводит формулу у доски и обращает внимание учащихся на физические величины, входящие в нее. Ребята замечают, что теоретические данные полностью совпадают с экспериментальными данными.
Выталкивающая сила в газах.
К газам также применим закон Паскаля, поэтому и на тела, находящиеся в газе, действует сила, выталкивающая их из газа. Например, под действием этой силы воздушные шары поднимаются вверх или, если взвесить тело в воздухе, то его вес окажется меньше веса в вакууме.
Направление выталкивающей силы.
Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.
IV. Закрепление.
Мы с вами достигли поставленной цели, а теперь послушайте интересные факты из истории.
Вы, наверное, знаете, что существует море, в котором нельзя утонуть. Это знаменитое Мертвое море Палестины. Воды его настолько солены, что в них не может жить ни одно живое существо. Утонуть в такой тяжелой жидкости нельзя: человеческое тело легче ее.
В 1916 году один из самых больших ледоколов «Садко» затонул в Белом море и пролежал на морском дне 17 лет. Его затем подняли понтонами, и он снова вступил в строй.
V. Итоги урока.
Заключительное слово учителя.
Жидкости на тело давят,
Вверх его все поднимают,
При этом силу создают,
Что Архимедовой зовут!
Ее считать умеем мы:
Надо знать лишь вес воды,
Что тело вытесняет-
Все закон нам объясняет.
Открыл его великий грек,
Ему имя – Архимед!
VI. Домашнее задание: п.48, п.8 стр.183 (прочитать), вопросы.
|
