Сила Архимеда

Время

Этапы урока

Деятельность учителя

Методика

Деятельность ученика

9.50-9.51

1. Организационный момент

Здравствуйте, ребята, садитесь.

Настраиваются на урок

9.51-9.57

2. Анализ контрольной работы, актуализация знаний

Раздает тетради с контрольными работами

Обговаривает общие ошибки учащихся:

-неправильное оформление

-не переведено в СИ

(у многих ошибки при переводе в СИ см²)

-незнание формул

-не правильно выполнены математические преобразования

Собирает тетради

Вспомним, какие силы вы уже знаете?

Сила, с которой Земля притягивает к себе тела? Сила, возникающая в результате деформации тела? Сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес? Сила, характеризующая взаимодействие, препятствующее движению тел

Анализируют свою контрольную работу, разбирают ошибки, задают вопросы

Сила тяжести, вес тела, сила упругости, сила трения

3. Мотивация

Сегодня мы изучим еще одну силу!

Под водой мы можем легко поднять камень, который с трудом поднимаем в воздухе.

Опыт: подвесим грузик на резинку и заметим, как она растянулась. Затем опустим грузик в аквариум.

Что мы наблюдаем?

 Верно. Будем называть ее выталкивающей силой.

Если погрузить пробку под воду и выпустить ее из рук, то она всплывет.

Опыт:

опустим на дно аквариума грузик, к нему привяжем пробку. Пробка всплывает. Попробуем потопить пробку - она всплывает.

Какая же сила заставляет пробку всплывать? - создание проблемной ситуации

Впервые выталкивающую силу рассчитал Архимед, поэтому ее еще называют силой Архимеда. Она имеет сразу 2 названия.

Запишите  в тетради тему нашего урока: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Сила Архимеда»

Как изменилась длина резинки?

Что происходит с грузом?

Длина резинки стала меньше.

На груз действует какая-то сила.

4. Изучение нового материала

Определение:

Сила Архимеда - сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.

Рассмотрим силы, которые действуют со стороны жидкости на погруженное в неё тело. Чтобы легче было рассуждать, выберем тело, которое имеет форму параллелепипеда.

Силы, действующие на боковые грани тела, попарно равны и уравновешивают друг друга. Под действием этих сил тело только сжимается.

А вот силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани тела, неодинаковы. На верхнюю грань давит сверху с силой F₁  столб жидкости высотой h₁. На уровне нижней грани тела давление производит столб жидкости  высотой h₂. Это давление передается внутри жидкости во все стороны. Следовательно, на нижнюю грань тела  снизу вверх с силой F₂ давит столб жидкости высотой  h₂. Но h₂ больше h₁, следовательно, и модуль силы  больше  модуля силы. Поэтому тело выталкивается из жидкости с силой F, равной разности сил  F₁ –  F₂

 т.е  Fвыт = F₁ – F₂, значит существует сила, выталкивающая тело из жидкости.

 Таким образом, причиной появления выталкивающей силы является разность в давлениях на верхнюю и нижнюю грани тела.

Рассчитаем эту выталкивающую силу.

Силы F1 и F2, действующие на верхнюю и нижнюю грани параллелепипеда, можно вычислить, зная их площади (S1 и S2) и давление жидкости на уровнях этих граней (р1 и р2). Отсюда полу­чаем

F₁ = p₁S₁, F₂ = p₂S₂, так как p₁ = ρжgh₁, p₂ = ρжgh₂, a S₁ = S₂ = S, где S — площадь основания параллелепипеда

Тогда Fвыт = F₂ — F₁ = ρжgh₂S – ρжgh₁S = ρжgS(h₂ – h₁), где h — высота параллелепипеда.

Ho Sh = V, где — объём параллелепипеда. Следовательно,

F_А = ρ_жgV –Архимедова сила

ρ_ж- плотность жидкости

g- коэффициент (10 Н/кг)

V-объем погруженной части тела

Вопросы для закрепления: при прочих равных условиях,

-чем больше плотность жидкости, тем сила Архимеда….

-если плотность жидкости увеличили в 5 раз, то сила Архимеда…

-если объем тела, погруженного в жидкость уменьшили в 3 раза, то сила Архимеда…

Задача:

Определите выталкивающую силу, действующую на еамень объемом 1,6 м³ в морской воде.

Определим теперь вес тела, погружённого в жидкость (или в газ). Так как две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести вниз, а архимедова сила вверх),

то вес тела в жидкости Р1 будет меньше веса тела в вакууме Р = gm (m — масса тела) на величину архимедовой силы Fa = gmж (mж — масса жидкости (или газа), вытесненной телом), т. е.

P₁ = Р – F_А

F_А = Р – P₁ сила Архимеда

Р –вес тела в вакууме

P₁-вес тела в жидкости

 Таким образом, если тело погружено в жидкость (или газ), то оно теряет в своём весе столько, сколько весит вытесненная им жид­кость (или газ).

Вспомним 1 формулу:

F_А = ρ_жgV,  ρ_жV=m-масса жидкости, жидкости, вытесненной этим телом.

F_А = ρ_жm=P_ж

F_А = P_ж-сила Архимеда

Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом.

В какой формуле представлена данная зависимость? Какая( прямая, обратная)зависимость представлена в этой формуле?

О каком явлении идет речь в задаче? Какой закон описывает это явление?

Как определить выталкивающую силу?

-Больше

-Увеличилась в 5 раз

Уменьшилась в 3 раза

Выталкивание тела из жидкости

По формуле:

 F_А = ρ_жgV

5. Закрепление изученного материала

1.Железобетонная плита размером 3,5х1,5 х 0,2 м полностью погружена вводу. Вычислите архимедову силу, действующую на плиту.

2. Вес стальной детали в воздухе равен 3 Н, а в воде 2,7 Н. Чему равна выталкивающая сила?

Какое явление  рассматривается в задаче?

От чего зависит архимедова сила?

Давайте запишем эту зависимость

Какое явление  рассматривается в задаче?

От чего зависит архимедова сила?

Давайте запишем эту зависимость.

Рассматривает действие архимедовой силы на плиту.

От объема тела, погруженного в жидкость и плотности жидкости

10.28-10.29

6. Рефлексия

Организуется беседа с целью осмысления участниками урока своих собственных действий в ходе урока.

1. Что нового вы для себя узнали на уроке?

2. Что вам было не понятно при изучении материала?

3. Понравился ли вам урок?

Принимают участие в беседе.

10.29-10.30

7. Подведение итогов

Выставление и обоснование отметок. Запись домашнего задания.

Д/З: 50-51,это любопытно, упр№1,2,3

Выставляют отметки, записывают домашнее задание.