Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила.

Тема урока: Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.    Архимедова сила. Тип урока: Комбинированный. Цели: Образовательные: сформировать знания учащихся об архимедовой силе, умение выводить формулу, выражающую зависимость  выталкивающей силы от плотности жидкости (газа) и объема тела,  установить от каких факторов она зависит; научить  применять  полученные знания для решения различных типов задач. Развивающие: развитие памяти, логического мышления, умения  анализировать, сравнивать, обобщать, вести наблюдение,  самостоятельно делать выводы. Воспитательные: воспитывать аккуратность и точность при  выполнении упражнений, самостоятельность и самоконтроль;  формирование культуры учебного труда; продолжить  формирование познавательного интереса к предмету. Тема предыдущего урока: Барометр­анероид. Манометры. Тема следующего урока: Архимедова сила (решение задач). Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран,  сосуд с водой, набор тел, штатив, пружина, стрелки­указатели. Структура урока: I. АЗ. 1. Организационный момент (1 мин). 2. Решение задачи, с целью АЗ по теме (6 мин). 3. Демонстрация опытов (2 мин). 4. Постановка целей и задач на следующий этап урока (1  мин). II. ФНЗ и СД. 1. Объяснение нового материала. Вывод формулы(20 мин). 2. Постановка целей и задач на следующий этап урока  (1мин). III. ФУН. 1. Коллективное решение задач с целью закрепления нового  материала (7 мин). 2. Постановка домашнего задания(1мин). 3. Подведение итогов урока(1мин). Ход урока: I.АЗ 1.Организационный момент. Проходим на свои места. Здравствуйте, садитесь! Отсутствующие есть?  (отметить отсутствующих, если есть) На прошлом уроке вы познакомились с приборами, с помощью которых  можно измерять  атмосферное давление и давление больше и меньше  атмосферного.  Какие это приборы? (не выкрикивайте, поднимайте руки) Учащийся: Барометр­анероид, манометры. Начнём урок с решения задачи. 2.Решение задачи, с целью АЗ по теме Задача: Аквариум наполнен доверху водой. С какой силой давит вода на  стенку аквариума  длинной 50 см и высотой 30 см? Есть желающие ответить? (если нет, спрашивать по журналу) Открываем тетради, подписываем число, классная работа. Учащийся выходит к доске, ещё раз читает условие задачи классу. Записывает дано и что необходимо найти.  Дано:  1 а=50 см 2 h=30 см g=10 Н/кг                                                                3 h ρж=1000кг/м3                                                                               СИ  0,5м  0,3м Решение: F­? 4 а  (Рисунок на доске делает учащийся, учитель помогает) Что необходимо найти в задаче? Учащийся: силу давления. По какой формуле рассчитывается сила давления?(запиши на доске) Учащийся: F=p*S Посмотри на рисунок. Как ты думаешь, одинаково ли давление в точках 1 и 2? 1 и 3? 2 и 4? Учащийся: Нет. В точке 1 мы считаем, что давление равно нулю. В точке 4  самое большое давление. Во всех точках давление различно. Как ты думаешь, какое давление  будем подставлять в формулу? Учащийся: среднее (если ученик затрудняется ответить, помогает учитель) Исправь давление в формуле на среднее давление. Учащийся: F=pср*S Подставь размерность, проверь правильно записал формулу. [F]=Па*м2= H*м2 м2 =Н По какой формуле будет рассчитываться среднее давление? Учащийся: pср =(р1+р4)/2 Чему равно давление в точке 1, в точке 4? р1=0 р4=ρжgh Подставляй размерность, проверяй формулу. кг*Н*м м3*кг Н м2 =Па = [р]= Чему будет равно pср? pср = р4/2= ρжgh/2 Чему равна сила? F= ρжghS/2 Подставляй числовые данный , считай. F=1000*10*0,3*0,3*0,5/2=225(Н) Записываем ответ. Ответ:225Н Дополнительная задача тебе. Задача: На тело действуют две силы F1=2Н  и F2=10Н. Куда будет направлена  результирующая этих сил и чему она равна?   Решение: F1 Дано: F1=2Н   F2=10Н Fр­? F2 Рисунок делает учитель. Fр= F2­ F1=10­2=8(Н)   Направлена вниз. Ответ:8Н Молодец, садись. 3. Демонстрация опытов. В сосуд налита вода. Опустить в сосуд  пластилин, пробку. Ребята, как вы думаете, почему предметы не утонули? С чем это связано? Это свойства жидкости или тел? Учащиеся: Плотность воды и тел различная. Свойство воды. Как вы думаете, будет ли жидкость оказывать действие на твердое тело,  погруженное в неё? Ответы учащихся различные. Тело подвесили к пружине. Стрелкой­указателем отмечаем положение тела,  затем опускаем тело в сосуд с водой. Замечаем что  пружина сокращается,  отмечаем положение тела стрелкой­ указателем. Оказывается жидкость  действует и на погруженное в неё твердое тело. Вы уже знаете, что жидкость давит на дно и стенки сосуда, а если в жидкость  поместить какое либо твердое тело, то оно так же будет подвергаться  давлению. 4.Постановка целей и задач на следующий этап урока.  Цель  нашего сегодняшнего урока изучить действие жидкости и газа  на  погруженное в них тело. II. ФНЗ и СД. 1.Объяснение нового материала (презентация). Подписываем в тетради тему урока Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.  Архимедова сила. Рассмотрим случай, когда в жидкость погружено твердое тело в виде кубика. Нарисуйте в тетради рисунок. Стрелками обозначены силы, которые  действуют на тело.  h1­это  высота столба жидкости над верхней гранью; h2 ­ высота столба жидкости на уровне нижней грани; р1­давление столба жидкости сверху; р2­давление столба жидкости на уровне нижней грани; S­ площадь верхнего и нижнего оснований; F1­ сила давления жидкости на верхнюю грань; F2­ сила давления жидкости на нижнюю грань; На боковые грани тела действуют  силы, которые попарно равны и  уравновешивают друг друга. Под действием этих сил тело только сжимается.  Чему будет равно давление столба жидкости сверху? Учащиеся говорят формулу, затем формула появляется на экране  (презентация). Комментируется каждая величина, входящая в формулу. Учащиеся записывают формулу в тетради. Чему равно давление столба жидкости на уровне нижней грани? Учащиеся отвечают, затем формула появляется на экране. Учащиеся  записывают формулу в тетради. Комментируется каждая величина, входящая  в формулу. Чему равна сила давления жидкости на верхнюю грань? на уровне нижней  грани? Учащиеся говорят формулу, затем она появляется на экране. Записывают  формулу в тетради, комментируется каждая величина, входящая в формулу. Подставим в формулы силы давления, формулы давления и запишем  получившиеся результаты. Формула появляются на экране, учащиеся  записывают их в тетрадь.  Как вы думаете, одинаковы ли эти силы по величине? Учащиеся: Нет. Какая из них больше и почему? Сравните величины входящие в формулу. Учащиеся: h2 >h1, значит и F2> F2 На экране  появляется формула, учащиеся её записывают в тетрадь.  В какую сторону будет направлена результирующая этих двух сил и почему? Учащиеся: Вверх, в сторону большей силы. Эта сила выталкивает  тело из жидкости и называется выталкивающей, на  экране появляется обозначение, вместе с учащимися выводим формулу  выталкивающей силы. Какие преобразования можно произвести, что бы  упростить формулу? Что можно получить, если высоту умножить на площадь  основания? (Объем) Что мы получим, если плотность умножим на объем?  (массу) Что получим, если массу умножим на ускорение свободного падения?  (вес) Учащиеся все формулы записывают в тетради. Мы с вами только что получили, что выталкивающая сила равна весу  жидкости, в объеме погруженного в неё тела. К газам также применим закон Паскаля. Значит и на тела находящиеся в газе  действует сила, выталкивающая их из газа.  По­другому выталкивающую силу называют силой Архимеда. Запишите формулу, по которой определяется вес тела, погруженного в  жидкость (формула появляется на экране). Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу. В каком случае возникает  сила Архимеда? Куда направлена? Учащиеся: Когда тело погружают в жидкость, направлена вверх.  На экране появляется, также способы измерения Архимедовой силы. От чего зависит сила Архимеда? Посмотрите, какие величины входят в  формулу? Учащиеся: От объёма тела, плотности жидкости. От чего не будет зависеть сила Архимеда? Учащиеся: Плотности тела, глубины погружения, формы тела, положения  тела. Ответы появляются на экране, если учащиеся не смогли ответить,  комментируется каждая величина, от которой зависит и не зависит сила  Архимеда. Учащиеся записывают в тетради. 2. Постановка целей и задач на следующий этап урока. А сейчас разберём  несколько задач, на усвоение нового материала.  II. ФУН 1. Коллективное решение задач с целью закрепления нового материала Определить на какое из тел действует большая архимедова сила? Рисунки появляются на экране. Если два медных шарика опустили в воду? Учащиеся: объём второго шарика больше, значит сила Архимеда больше,  плотность у них одинаковая. Если два железных шарика опустили в бензин? Учащиеся: Одинаковая архимедова сила, так как плотность и объем  одинаковы. А если три шарика  находятся на различной высоте, одинаковая ли сила  Архимеда на них действует? Учащиеся: Одинаковая, так как  сила от высоты погружения не зависит. Молодцы! Хорошо поработали сегодня на уроке. Открывайте дневники, записывайте домашнее задание. Параграфы 48, 49   упражнение 24. Рассказать легенду об Архимеде, если осталось время. Сегодня на уроке вы узнали, что существует сила, выталкивающая тело из  жидкости, вывели формулу, по которой она рассчитывается, на следующем  уроке будем решать задачи по этой теме. Урок закончен, все свободны!