Архимедова сила

Конспект урока физики

 «Архимедова сила»

 7 класс

ЦЕЛЬ УРОКА: Изучить закон Архимеда.

Задачи урока:

Образовательные:

•         Обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости;

•         Установить от каких факторов зависит, и от каких не зависит выталкивающая сила.

Воспитательные:

•         Воспитывать коммуникабельность (умение слушать учителя и товарищей);

•     Воспитывать умение отстаивать свое мнение в тактичной форме. Развивающие:

•         Развивать умение анализировать увиденное;

•         Научить делать правильные выводы из результатов проделанного опыта;

•         Развивать интерес к физике.

НА ДОСКЕ: записана дата и тема урока; начерчена таблица.

ОБОРУДОВАНИЕ: ведерко Архимеда, штатив, мензурка, сосуд с водой (для демонстрации); сосуды с пресной и соленой водой, маслом, динамометры, тела разные по объему, но изготовленные из одного вещества; тела разные по форме, но изготовленные из одного вещества и одинакового объема; одинаковые тела, но изготовленные из различных веществ.

ход урока:

1.     Проверка домашнего задания (фронтальный опрос по вопросам к §50).

2.     Изучение нового материала (запись в тетрадь даты, темы урока).

Учитель: На предыдущем уроке вы узнали, что на любое тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, при этом сила выталкивающая тело из жидкости или газа равна весу, вытесненной жидкости и направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.

Убедимся в этом на опыте с ведерком Архимеда.

Почему данный прибор называется так?

Его назвали так в честь человека первым, открывшего существование выталкивающей силы. Им был Архимед и именно в его честь, выталкивающую силу стали называть силой Архимеда. А вот когда и при каких условиях она была открыта, желающие могут прочитать дома в учебнике «Легенду об Архимеде» на странице 151.

Проделаем опыт.

Вывод: F_a=P_b._ж.

Но не всегда можно определить вес вытесненной жидкости. Поэтому мы сейчас определим силу Архимеда иначе. Определим вес тела в воздухе  Р₁ и в воде Р₂ , оказывается P₁ > Р₂ так как на тело в воде действует сила Архимеда. Значит F_A = P₁ - Р₂. Результаты измерений занесем в таблицу.

Но оказывается очень часто нельзя определить не только вес вытесненной жидкости, но и вес тела. Например: нельзя определить вес вытесненной воды кораблем в реке, а также вес самого корабля. Поэтому мы сейчас выясним, от чего зависит и от чего не зависит сила Архимеда.

Работа по группам (у каждой группы отдельное задание).

Задание 1.

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый, стальной и медный цилиндры из набора тел для калориметра, нить.

1.    Определите Архимедовы силы, действующие на каждое тело.

2.     Сравните плотности тел и архимедовы силы, действующие на тела.

3.     Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от плотности тела.

Задание 2. Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела разного объема из пластилина, нить.

1.     Определите Архимедовы силы, действующие на каждое тело.

2.      Сравните эти силы.

3.     Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от объема тела.

Задание 3.

Оборудование: сосуды с пресной и соленой водой, с маслом, динамометр, алюминиевый цилиндр из набора тел для калориметра, нить.

1.    Определите Архимедовы силы, действующие на тело в пресной воде, соленой воде, затем в масле.

2.     Чем отличаются эти жидкости?

3.     Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?

4.     Установите зависимость архимедовой силы от плотности жидкости.

Задание 4.

Оборудование: мензурка с водой, динамометр, алюминиевый цилиндр из набора тел для калориметра, нить.

1.    Определите Архимедовы силы, действующие на тело на глубине h₁ и на глубине h₂, большей, чем h₁.

2.     Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от глубины погружения тела.

Задание 5.

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, кусочек пластилина, нить.

1.    Кусочку пластилина придайте форму шара, куба, цилиндра.

2.     Поочередно опуская каждую фигурку в воду, с помощью динамометра определите архимедову силу, действующую на нее.

3.     Сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от формы тела.

Задание 6.

Оборудование: сосуды с разным количеством водой, динамометр, железный цилиндр из набора тел для калориметра, нить.

1.    Определите Архимедовы силы, действующие на полностью погруженное в воду тело, если объем жидкости разный.

2.     Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в различных случаях?

3.   Установите зависимость архимедовой силы от количества  жидкости.

После получения результатов каждая группа, устно, сообщает о результатах своей работы и сделанных выводах. Выводы записываются учащимися в тетрадь, а учителем на доске в виде граф - схемы:

Архимедова сила

Таким образом, мы выяснили, что F_A зависит от объема тела и плотности жидкости, в которую оно погружено.

Ну а теперь сделаем вывод формулы для силы Архимеда.

Р_А = Р_ж = mg = g ρ _ж V_т.

3.Закрепление. Решение задач.

1.   Туристы, плывущие в лодке, уронили в реку банку с консервами объемом 0,0005 м³. Определите выталкивающую силу, действующую на банку.

2.   На дороге лежит камень массой 26 кг и объемом 10 дм³ , какую силу нужно приложить, чтобы поднять его? Какая выталкивающая сила будет действовать на этот камень, если его полностью погрузить в воду? Какую силу должен был бы приложить водолаз при подъеме этого камня со дна реки?

Подведение итогов урока: выставление оценок и запись домашнего задания.

Домашнее задание: §51; упр.26(3); подготовиться к л/р № 8. Желающие могут повторить подвиг Архимеда, решив задачи:

1.      Слиток золота и серебра имеет массу 300 г. При погружении в воду его вес равен 2,75 Н.  Определите  массу серебра и массу золота в этом слитке.

2. Возьмите украшение из золота (белого – сплав золота и никеля или красного –  медно-золотой сплав) и определите содержание золота и примеси. Все необходимые данные определите самостоятельно с помощью бытовых измерительных приборов.