Урок изучения нового материала с использованием технологии проблемного обучения.
Цель данного занятия: сформировать понятие об архимедовой силе, выяснить от чего зависит выталкивающая сила, расширить кругозор обучающихся сведениями из истории жизни великих учёных. Урок способствует развитию у обучающихся коммуникативных способностей – вести беседу, вступать в дискуссию, работать парами.
План учебного занятия в 7 классе
Тема учебного занятия «Действие жидкости на погруженное в нее тело.
Архимедова сила»
Вид учебного занятия: урок изучения нового материала с использованием
технологии проблемного обучения.
Цель занятия: сформировать понятие об архимедовой силе, выяснить от чего
зависит выталкивающая сила, расширить кругозор обучающихся сведениями из истории
жизни великих учёных.
Задачи урока:
содействие развитию у школьников умений использовать полученные методы
познания мира – наблюдения, гипотеза, эксперимент, теория;
в целях развития научного мировоззрения обучающихся показать роль физического
эксперимента в физике;
развитие у обучающихся коммуникативных способностей – вести беседу, вступать
в дискуссию, работать парами;
продолжить работу по формированию умений сравнивать явления, делать выводы
и обобщения;
создавать условия для развития у школьников умения формулировать проблему,
предлагать пути ее решения;
раскрыть причинноследственные связи в изучаемом материале.
Оборудование: сосуд с водой; динамометры лабораторные; набор гирь; внутренний
стакан калориметра или стакан; мяч, камень, деревянный куб; ведерко Архимеда.
Технические средства обучения: фрагмент опыта по гидростатике, часть 2
Ход урока
Эпиграф к уроку: «Плавает как пробка» * «Камнем на дно».
Объяснение нового материала.
У моего папы в кухне есть вот такой камень (называется он гнет). Ему он служит в
качестве создания дополнительной силы на капусту, которую он солит зимой (у многих
ваших бабушек и дедушек тоже найдется такой камушек). А мне сегодня на уроке он
пригодится при знакомстве с новой темой. Я предлагаю решить такую проблему:
«Действует ли жидкость на погруженное в нее тело (в частности на этот камень), если
действует, то как?».
Исходя из поставленного проблемного вопроса, речь на уроке пойдет о …
(действии жидкости на погружённое в неё тело). Запишите тему урока в листах для
работы. Обратите внимание, мне опять сегодня на уроке понадобиться ваша
самооценка, не забывайте про неё.
Вернемся к проблеме:
(если учащиеся сказали, что да или нет) – давайте проверять вашу гипотезу
экспериментально.
(если промолчали) – я бы хотела решение проблемы начать с эксперимента.
1. Погружаю мяч полностью в сосуд с водой и быстро убираю руку. Мяч
«выпрыгивает» из воды. (вспомнилось стихотворение Агнии Барто: Наша Таня громкоплачет: уронила в речку мячик, тише, Танечка, не плачь: не утонет в речке мяч.)
Почему это происходит? (ответ учащихся – подействовала сила).
2. Хорошо, опускаю принесённый мной сегодня камень в тот же сосуд с водой.
Камень утонул. Действует ли сейчас сила? (ответ обучающихся – не действует, т.к.
тело утонуло; действует).
Я предлагаю проверить все наши гипотезы и сделать правильный вывод. Из
имеющихся у вас в лотках приборов нужно с помощью эксперимента проверить, действует
ли на цилиндр выталкивающая сила?
Для начала определим алгоритм, порядок действий. (учся опустить тело на
динамометре в стакан с водой и посмотреть за показаниями динамометра).
Проделываем опыт.
Что вы заметили? (показания динамометра изменились).
Какой вывод можно сделать из этих наблюдений? (на любые тела, погруженные в
жидкость, действует выталкивающая сила).
Вывод: на любые тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая
сила.
этапа!
Записываем вывод во второй этап урока и не забываем про самооценку этого
Как вы думаете, куда она направлена? (вверх).
Теперь давайте выясним, почему возникает выталкивающая сила и как ее найти?
Для этого нам надо вспомнить:
как определить давление жидкости на дно и стенки сосуда? (
в чем состоит закон Паскаля? (давление жидкости передается в каждую точку
p
gh
);
без изменения);
чему равна равнодействующая сил, направленных в разные стороны?
(равнодействующая направлена в сторону действия большей силы).
Я опускаю куб в воду. Что можно сказать о действии жидкости на этот куб?
(жидкость производит давление)
Что можно сказать о давлении внутри жидкости на
одной и той же глубине? (по закону Паскаля
давление по всем направлениям на одном уровне
одинаково).
Верно, поэтому и силы, с которой вода действует на
боковые поверхности куба будут равными, они
направлены навстречу друг другу и сжимают куб.
Теперь сравним давление на верхнюю и нижнюю
грань куба.
На верхнюю грань действует сила F 1 , она
направлена вниз
Sp
1
gh
1
Sgh
F
1
p
1
F
1
На нижнюю грань действует сила
1
в тетрадь
2F , она направлена вверх2
F
p
S
2
2
p
gh
2
Sgh
F
2
2
h
h
Т.к.
1
2
,
в тетрадь
тоF
2
и их равнодействующая будет направлена в сторону
действия большей силы, т.е. вверх. Эта сила называется выталкивающей силой или силой
Архимеда.
FA
hgS
2
Sgh
1
Sgh
gSh
gV
F
2
F
1
F
1
h
1
2
.
A
F
ж
Мы с вами решили проблему не только практически, но и теоретически. Впервые
сила Архимеда
в тетрадь
gV
пчт
выталкивающую силу рассчитал древнегреческий ученый Архимед.
Вам знакома легенда Архимеда, а я хочу сделать паузу и поиграть. У меня в руках
мешок с предметами, которые так или иначе относятся к этой легенде. Необходимо будет,
вынимая предмет рассказать, как он связан с легендой. Кто начнет? (не забывайте про
самооценку своей работы на уроке, участие в этой паузе идет бонусом).
жидкости, можно доказать, что
Если учесть, что объем погруженной части тела равен объему вытесненной
F
A P
Убедимся на опыте, что это так.
Демонстрация опыта с ведерком Архимеда.
Не смогли бы вы с помощью оборудования определить величину выталкивающей
йжидкости
вытесненно
.
силы? Ведь именно сила Архимеда помогла нам удержать цилиндр в воде.
A
P
Р
ввоздухе
вжидкости
F
1 ряд какую силу получил? – 0,2Н
2 ряд какую силу получил? – 0,2Н
Но ведь у вас тела разной массы, изготовлены из разного вещества, а сила Архимеда
.
одна и та же? (одинаков объем).
Вывод: сила Архимеда не зависит от рода вещества, а зависит только от
объема тела.
Ребята, мы с вами знаем, что к газам так же применим закон Паскаля. Поэтому на
тела, находящиеся в газе тоже действует сила Архимеда. Я предлагаю посмотреть опыт
действия атмосферы на погруженное тело (с диска по гидростатике часть2).
Более подробно об этом можно прочесть в § 50 (стр. 146147).
В качестве домашнего задания кроме этого вы возьмете прочитать § 50, 51, выучить
формулу нахождения силы Архимеда (это можно найти на школьном портале).
Закрепление материала.
Мы славно потрудились сегодня. Подведем итог. Решая разными путями нашу
проблему, мы пришли к некоторым выводам. Что же мы сегодня узнали:
Блицопрос
действует ли жидкость на погруженное в нее тело? да
как называется эта сила? – сила Архимеда или выталкивающая сила
как направлена эта сила? – направлена вверх
почему возникает выталкивающая сила? – давление сверху и снизу разное.
от чего зависит величина выталкивающей силы? – от объема погруженной части
тела, от плотности жидкости.
Ихтиандр, герой романа Александра Беляева «Человекамфибия», рассказывает: «Я
приручил дельфина. Бедный! Буря однажды выбросила его на берег, и он сильно разбилплавник. Я стащил его в воду. Это была трудная работа: дельфины на суше гораздо
тяжелее, чем в воде. Вообще у вас тут все тяжелее. Даже собственное тело. В воде легче
живется». Чем это объясняется?
Первоклассник и одиннадцатиклассник нырнули в воду. Кого вода вытолкнет
сильнее? Почему?
Анализируя наш урок, попробуйте ответить на следующий вопрос: одинаковая ли
сила потребуется для того, чтобы удержать пустое ведро в воздухе или это же ведро, но
наполненное водой и полностью погруженное в воду?
Я попрошу вас дать оценку сегодняшнему уроку – выбрать тот рисунок, который
соответствует вашему настроению и усвоению сегодняшнего материала:
веселый или
грустный, а может задумчивый? Кроме этого, вы должны будете друг другу продолжить
предложения, написанные в самооценке, а ваш партнер расскажет, что он услышал от вас.
☺
А я в свою очередь дам оценку вашей работы на уроке. Мне было очень приятно
работать с вами. Я хотела бы отдельно оценить следующих ребят:…, предлагаю за работу
на уроке поставить «5».
Ваша самооценка будет учтена чуть позже, на следующем уроке.
Спасибо за урок.Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия. Его отец, астроном Фидий, был
родственником Гиерона, ставшего в 270 году до нашей эры царем города, в котором они
жили.
До нас дошли не все сочинения Архимеда. О многих его открытиях стало известно
благодаря более поздним авторам, в сохранившихся трудах которых описываются его
изобретения. Так, например, римский архитектор Витрувий в одном из своих сочинений
рассказал следующую историю:
«Во время своего царствования в Сиракузах Гиерон после благополучного
окончания всех своих мероприятий дал обет пожертвовать в какойто храм золотую
корону бессмертным богам. Он условился с мастером о большой цене за работу и дал ему
нужное по весу количество золота. В назначенный день мастер принес свою работу царю,
который нашел ее отлично исполненной; после взвешивания вес короны оказался
соответствующим выданному весу золота.
После этого был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него
примешана такая же часть серебра. Гиерон разгневался на то, что его провели, и, не находя
способа уличить это воровство, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом.
Тот, погруженный в думы по этому вопросу, както случайно пришел в баню и там,
опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое количество воды, каков объем его
тела, погруженного в ванну. Выяснив себе ценность этого факта, он, недолго думая,
выскочил с радостью из ванны, пошел домой не одетым и громким голосом сообщал всем,
что он нашел то, что искал. Он бежал и кричал одно и тоже погречески: «Эврика, эврика!
(Нашел, нашел!)».
Затем, пишет Витрувий, Архимед взял сосуд, доверху налил водой, и опустил туда
золотой слиток, равный по весу короне. Измерив, объем вытесненной жидкости, он снова
налил в сосуд воды и опустил в него корону. Объемы воды оказались разные. Большийобъем короны означал, что в ней присутствует менее плотное, чем золото, вещество. Так
было доказано, что часть золота была похищена.Карта урока
Ф. И. ___________________________________________________________________________________________________________
Этап урока
Тема урока
Действия обучающегося
Самооценка
___________________________________________
___________________________________________
Предложил(а) тему урока – _________________
Догадался(ась) о том, что будет на уроке ____
Проведение фронтального
эксперимента
Фронтальный опрос
Вывод формулы
h1
h2
___________________________________________
___________________________________________
Вывод: ____________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
Определил (а) ход работы (алгоритм) ________
Провёл(а) эксперимент ___________
Сделал(а) вывод _____________
Ответы на вопросы
Ответил(а) на _____ вопроса(ов)
F3 = F4, по закону ___________________________
Применил(а) закон _______________ ______
Правильно расставил(а) силы на рисунке _____
Рассчитал (а) силу ___________________ ____
Верхняя грань:
F1 =
p1 =
Нижняя грань:
F2 =
p2 =
FA = F2 – F1 =
F1 =
F2 =Пауза (игра)
* бонус ________
Сила Архимеда
Проведение эксперимента
FA = Pв воздухе – Рв жидкости
Pв воздухе = _____________
Рв жидкости = ____________
FA = _____________
Вывод: ____________________________________
__________________________________________
__________________________________________
__________________________________________
Сделал(а) измерения _____________
Рассчитал(а) силу Архимеда _________
Сделал(а) вывод _____________
Блицопрос
Закрепление
Рефлексия
Ответы на вопросы
Ответил(а) на _____ вопроса(ов)
Ответы на вопросы
Ответил(а) на _____ вопрос(а)
На уроке я узнал(а)……………………………….
……………вызвали у меня трудности.
Мне больше всего понравилось ………………….
Этот материал я могу использовать …………….
или он мне пригодится ……………………..
12 «+»
12 вопросов 5 7 вопросов 4 5 вопросов
7 «+» 5 «+»
3