Конспект урока на тему "Сила Архимеда" (7 класс, физика)

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 громко плачет: 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 вверх 2  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 разбил плавник.   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. Больший объем 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