ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА ФИЗИКИ В 7 КЛАССЕ НА ТЕМУ «Закон Архимеда»

Ход урока 1. Организационный момент Учитель: Здравствуйте, ребята, садитесь. Сегодня у вас урок физики проведу я.   Зовут   меня   Харченко   Наталья   Ивановна.   Я   предлагаю   вам   совершить путешествие  в прошлое, в III век до н.э., в Древнюю Грецию, г.Сиракуза.  В то время правил царь Гиерон   II. Вы спросите, «зачем мы туда отправляемся?», так вот, наш путь лежит к одному мудрецу, другу царя Гиерона II. (я включаю зеркало),  (слайд 1 – г.Сиракуза), (слайд 2 – мультфильм 1) Учитель: Жил с Сиракузах мудрец…                  Был он другом царя Гиерона…. ­ А как его звали, мы узнаем, отгадав кроссворд. Последуем совету Аристотеля:  (слайд 3 – высказывание Аристотеля) «Сперва собрать факты и только после этого связать их мыслью»                                                                                                 Аристотель 2. Актуализация знаний  (Слайд 4, 5, 6 – кроссворд) Кроссворд (повторение):                 с д и н а м о м е П а 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.              в о к А л ь т р е р х и к а в ф и з б ъ ё м е с д а в в л е н и е 1. Какой   учёный   вывел   закон,   который   утверждает:   «Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа» (Паскаль) 2. Каким прибором измеряют силу (динамометр) 3. Куда направлена выталкивающая сила? (вверх) 4. Наука о природе (физика) 5. Величина,   которая   вычисляется   произведением   длины,   ширины   и высоты (объём) 6. Какая сила действует на опору или подвес? (вес) 7. А ну­ка быстро посмотри, И разреши сомненья Скажи нам, как узнать внутри У жидкости… (давление) Проблемная ситуация Учитель: Что получилось по вертикали в выделенных клетках?                  Скажи, какой великий человек                  Прославил свой далёкий век. Ученик: Архимед Учитель: Вот мы и узнали имя мудреца, друга царя – это (портрет) Архимед. (слайд 7 –Архимед) Учитель: Какой для царя самый важный предмет?                 Вы все догадались – корона! (слайд 8  – мультфильм 2) Учитель: И задумался ученый,  Что известно? ВЕС короны,  Ну а как найти ОБЪЕМ?  Думал ночью, думал днем. Учитель: Как же это возможно?  (ребята отвечают: нужно взять мензурку, налить воды, замерить объём воды  (уровень жидкости), опустить тело в мензурку, уровень воды поднялся,  замерить объём уровня воды, разность этих значений и будет объёмом тела) Учитель:  Архимед   именно   так   и   сделал,   но   как   же   он   доказал,   что действительно корона из чистого золота или нет? (учащиеся отвечают) Так как Архимед был мудрецом, то он нашёл решение на вопрос царя, сделав открытие . ­ А у нас, как видим, тех знаний, что вы усвоили на предыдущих уроках, не совсем   достаточно   для   того,   чтобы   полно   и   корректно   ответить   на поставленные вопросы, таким образом, мы сталкиваемся с необходимостью пополнения багажа наших знаний о действии жидкости и газа на погружённое в   них   тело.   Для   того,   чтобы   мы   могли   полноценно   дальше   работать,   нам необходимо сформулировать тему и цели сегодняшнего урока. Пожалуйста… Ученики: Тема урока «Закон Архимеда» или «Сила Архимеда»  (слайд 9 – название темы урока)                                       ребята записывают в свою тетрадь. Наша  цель:   познакомиться   с   формулировкой   закона   Архимеда,   узнать формулу для расчёта силы Архимеда и выяснить область применения закона на практике. Следуя цели, ставим себе задачи на урок:  (слайд 9. 10  ­  цель  и задачи) Ученики:  1. Экспериментально   определить   величины,   от   которых   зависит   сила Архимеда; 2. Вывести формулу для количественного расчёта силы Архимеда; 3. Научиться   применять   полученные   знания   при   решении   простейших задач на определение силы Архимеда. Учитель: Тема урока определена, цели и задачи намечены. Приступаем к их выполнению. 3. Проблемное изучение нового материала Учитель: На прошлом уроке вы изучали действие жидкости и газа на  погружённое в них тело. (читаю стих: «Наша Таня громко плачет,                                                                     Уронила в речку мячик.                                                                    Тише, Танечка, не плачь.                                                                    Не утонет в речке мяч».  (бросаю в аквариум с водой мяч) Учитель: Почему мяч всплыл на поверхность? (ученики отвечают)  Учитель:  Подействовала   сила,   которая   вытолкнула   мяч   из   воды.   Будем называть   её  выталкивающей.  Опустим  в  тот  же   аквариум  металлический шарик.   Тело   утонуло,   действует   ли   выталкивающая   сила   в   этом   случае? (ученики отвечают: на оба шарика   действует выталкивающая сила, но она разная   по   числовому   значению,   поэтому   один   шарик   находится   на поверхности воды, а второй наполовину погружён в воду) Учитель: (слайд 11 – высказывание) «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений,                    рождённых только воображением»                                                             М.В.Ломоносов Учитель: Проведём опыт (учитель демонстрирует опыт) (слайд ­ опыт) : Опыт:    К пружине подвешивают небольшое ведёрко и тело цилиндрической формы.   Растяжение   пружины   отмечается   стрелками   на   штативе.   Она показывает   вес   тела   в   воздухе.   Приподняв   тело,   под   него   подставляем отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки. После чего тело погружают целиком в жидкость. При этом часть жидкости, объём которой   равен   объёму   тела,   выливается  из   отливного   сосуда   в   стакан. Указатель   пружины   поднимается   вверх,   пружина   сокращается,   показывая уменьшение веса тела в жидкости. В данном случае на тело, наряду с силой тяжести,   действует   ещё   и   сила,   выталкивающая   его   из   жидкости.   Если   в ведёрко вылить жидкость из стакана (т.е. ту, которую вытеснило тело), то указатель пружины возвратиться к своему начальному положению. Учитель: Из этого опыта мы видим, что вес тела уменьшается на величину, равную весу вытесненной воды. Эту взаимосвязь заметил и Архимед.  (слайд 12  – мультфильм 3) Учитель: Теперь сформулируем закон Архимеда  (работа с учебником) Откроем учебник на стр.147 и найдём формулировку закона Архимеда. (слайд 13 – формулировка закона Архимеда): На   тело,   погружённое   в   жидкость,   действует   выталкивающая   сила, равная   весу   жидкости   в   объёме   погружённой   части   тела.  (ребята записывают в тетрадь формулировку закона) Учитель: Силу, выталкивающую погружённое в жидкость тело, Fвыт называют так же архимедовой силой  FА. (слайд –  Fвыт = FА ) Физкультминутка  Fвыт = FА     (ребята записывают в тетрадь) (слайд 14) Учитель:  А   теперь   вам   предстоит   выяснить,   от   каких   величин   зависит архимедова сила. Работа в группах (по 4 ученика, две соседние парты на ряду объединяются) (Слайд 15 – эксперимент) Учитель:  Проведём работу в группах. Каждая группа получает задание и отвечает на поставленный вопрос эксперимента. Выберите капитана группы, распределите роли в своих группах.  А   перед   началом   выполнения   заданий   хочу   вам   напомнить   технику безопасности на уроке физики при работе со стеклянными приборами. Задание первой группе Определите зависимость архимедовой силы от плотности тела. Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела одинакового объема  и  разной плотности (алюминиевый и медный цилиндры), нить. 1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении  работы. 2 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р1= _____ Н 3 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воде.      Р2=_____Н 4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр.  Р1 ­ Р2=_____Н 2 ученик: Определить  вес медного цилиндра в воздухе.           Р3=_____Н  3 ученик: Определить  вес медного цилиндра в воде.                 Р4=_____Н 4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на медный цилиндр.           Р3 ­  Р4 =______Н       1 ученик: Сделать вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы  от плотности тела.  Вывод:  архимедова сила   …………………………………от плотности тела. Задание второй группе Определите зависимость архимедовой силы от объема тела.  Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема (алюминиевые цилиндры), динамометр, нить. 1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении  работы. 2 ученик: Определить вес большого цилиндра в воздухе.     Р1=_____Н 3 ученик:  Определить вес большого цилиндра в воде.          Р2=_____Н      4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на большой цилиндр.  Р1 –Р2=______Н 2 ученик: Определить вес маленького цилиндра в воздухе.     Р3=______Н 3 ученик: Определить вес маленького цилиндра в воде.          Р4=______Н 4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на маленький цилиндр.  Р3 –Р4= ______Н 1 ученик: Сделать  вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы  от объема тела.  Вывод: архимедова сила   …………………………………от объема тела. Задание третьей  группе Определите зависимость архимедовой силы от плотности жидкости. Оборудование: динамометр, нить, сосуды с пресной  водой и соленой водой,  шар. 1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении  работы. 2 ученик: Определить вес шара в воздухе.                          Р1= ______Н 3 ученик: Определить вес шара в пресной воде.                Р2=______Н 4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на шар в пресной воде.   Р1 – Р2 =______Н                                                                                   2 ученик: Определить вес  шара в воздухе.           Р1=______Н 3 ученик: Определи вес шара в соленой воде.  Р3=______Н 4 ученик: Найди  архимедову силу, действующую на шар  в соленой воде.   Р1­ Р2 =______Н 1 ученик: Сделать вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы  от плотности жидкости.  Вывод:  архимедова сила   …………………………………от плотности  жидкости. Задание четвертой группе Определите зависимость архимедовой силы от глубины погружения. Оборудование: динамометр, нить, мензурка с водой,  алюминиевый цилиндр.  1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении  работы. 2ученик: Определить  вес алюминиевого цилиндра в воздухе.      Р1=______Н 3 ученик: Определить  вес алюминиевого цилиндра в воде на глубине 5 см.  Р2=____Н 4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр в  воде.               Р1 – Р2 =______Н 2 ученик: Определить вес  алюминиевого цилиндра в воздухе.    Р1 =_____ Н 3 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воде на глубине 10 см.  Р3=___Н 4 ученик: Найти  архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр во  втором случае.            Р1 – Р3 =_____Н   1 ученик: Сделать вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы  от глубины погружения тела.  Вывод: архимедова сила   …………………………………от глубины  погружения тела. Задание пятой группе Определите зависимость архимедовой силы от формы тела. Оборудование: динамометр, нить, сосуд  с водой,  кусочек пластилина. 1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении  работы. 2 ученик: Кусочку пластилина придать форму куба и определить вес  пластилина в воздухе.          Р1=_____ Н 3 ученик: Определить вес пластилина воде.                   Р2 =_____ Н 4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на кусочек пластилина.  Р1 – Р2 = _____Н 2 ученик: Кусочку пластилина придать форму шара и определить вес  пластилина в воздухе.        Р3= ______Н 3 ученик: Определить вес пластилина воде.                 Р4=_____Н 4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на кусочек пластилина.   Р3 ­ Р4=______Н 1 ученик: Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости)  архимедовой силы от формы тела.  Вывод:   архимедова сила   …………………………………от формы  тела. Задание шестой группе Определите зависимость архимедовой силы от  объёма погружённой части. Оборудование: динамометр, нить, сосуд  с водой,  алюминиевый цилиндр. 1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении  работы. 2 ученик: Определить вес цилиндра в воздухе.          Р1=_____ Н 3 ученик: Опустить цилиндр в воду на 1/4 объёма и определите вес.  Р2 =_____ Н 4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на цилиндр.  Р1 – Р2 = _____Н 3 ученик: Опустить цилиндр в воду на 1/2 объёма и определить вес.     Р3 =_____ Н 4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на цилиндр.   Р1 – Р3=______Н 1 ученик: Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости)  архимедовой силы от формы тела.  Вывод:  архимедова сила ………………………………….от объёма  погружённой части    После получения результатов представители от каждой  группы  выходят к  доске и свои выводы крепят с помощью магнитов на доску к заранее  приготовленной схеме.  (слайд 16 схема зависимости) не зависит от: 1) формы тела 2) плотности тела 3) глубины погружения        Архимедова сила  зависит от: 1) объема тела 2) плотности жидкости 3) объёма погружённой части   Учитель:  Молодцы!   А   теперь   после   выяснения,   от   чего   же   зависит архимедова сила, мы с вами выведем формулу для расчёта этой силы. Закон   Архимеда   гласит:   Сила,   выталкивающая   целиком   погружённое   в жидкость или газ тело, равна весу жидкости в объёме этого тела, т.е.  Fвыт = FА = Рж = mж g = ρж VТ g                           FА = ρж VТ g                                                                                   ребята записываю в тетрадь (слайд 17 – формула) – (слайд 18 – производные формулы)      ρж =  FА VТg                              VТ =  FА ρжg                     g =  FА ρжVТ       Применение: 1. Плавание судов;                         2. Водолазы;                         3. Рыбы и все морские жители;                         4. Воздухоплавание;                          5. Птицы 4. Первичное закрепление нового материала  Учитель: Решим качественную задачу 1 :  Корабль из устья Волги переходит в Каспийское море. Как изменится при этом выталкивающая сила, действующая на корабль? (она увеличится, т.к. плотность пресной воды в реке Волга 1000 кг/м3, а в Каспийском море – 1030 кг/м3) Учитель: Решим задачу 2:  (слайд 19, 20 – условие задачи) Определить   архимедову   силу,   действующую   в   морской   воде   на   камень объёмом 1,6 м3 . Дано:                        Решение: VТ = 1,6 м3                         FА = ρж VТ g    g = 9,8 Н/кг               FА = 9,8 Н/кг 1030 кг/м3 1,6 м3 = 16480 Н   16,5 кН. ≈ ρж = 1030 кг/м3               Ответ: FА = 16,5 кН FА ­ ? (слайд – 21 – тест) Задача   3:  На   болт,   погруженный   в   машинное   масло,   действует выталкивающая   сила   FА  =   18   мН.   Определите   объем   болта.   (плотность машинного масла – 900 кг/м3) Дано:                   Решение: FА = 18 мН ρж = 900 кг/м3               VТ =  g = 9,8 Н/кг FА ρжg           VТ =  18∙10 900∙10=0,000002м VТ  ­ ? Тест ________________________________________________________ № Вопрос   Варианты  ответов Ответ 1 На какое тело  действует большая  архимедова сила? 2 На какое тело  действует меньшая выталкивающая  сила? 3 На какое тело  действует большая  архимедова сила? А) На первое Б) На второе В) На оба тела  одинаковая А) На третье Б) На второе В) На первое А) На первое Б) На второе В) На третье 4 К коромыслу весов подвешены два алюминиевых  цилиндра одинакового объема. Нарушится ли  равновесие весов, если один цилиндр поместить в  воду, а другой – в спирт?  (плотность воды – 1000 кг/м3,  плотность спирта – 800 кг/м3) 5 Определите выталкивающую силу, действующую  на погруженное в воду тело объемом 0,001м3 6 Архимедова сила определяется формулой: А)Перевесит  цилиндр в  спирте Б)Перевесит  цилиндр в воде В) Не  нарушится А) 10Н Б) 100Н В) 1000Н А) FА = ρтVж g  Б) FА = ρжVТ g В) FА = ρV g    Учитель: А теперь обменяйтесь своими тестами и сделаем взаимопроверку.  (слайд 22 – взаимопроверка) Домашнее задание (слайд – 23 домашнее задание)                                                § 51 с.146 1. кто любит читать – с.150 2. кто  не любит считать – упр.26 (2)  3. кто любит считать – упр.26 (4) 4. кто любит творчество – упр.26 (5) 5. кто любит экспериментировать – упр.26 (6) Рефлексия    Учитель:  Наше   путешествие   подходит   к   завершению.   Нам   нужно возвращаться обратно, в наш 21 век. Итак, …. (включаю зеркало). Благодаря методу   исследования   вы   совершили   научное   открытие.   Вы   по­другому взглянули   на   те   предметы,   которые   мы   часто   используем   в   жизни.   В   той атмосфере   и   обстановке,   в   которой   мы   сегодня   работали,   каждый   из   вас чувствовал себя по­разному, и сегодня мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, каждый из вас, все вместе как класс, и понравилось ли то дело, которым мы с вами сегодня занимались.  (Слайд 24 – рефлексия) Оцени работу: 1. Что вы узнали нового на уроке? 2. Для меня это важно и интересно… 3. Где могут пригодиться знания, которые вы получили на уроке?  4. Для меня было не достаточно… 5. Моя оценка атмосферы урока… Итог урока: Итак,  1. С какой силой мы сегодня познакомились на уроке? (Архимедовой) 2. Какова формула для расчёта этой силы? (FА = ρжVТ g) 3. От каких величин она зависит? (плотности жидкости , объёма тела) ­ Сделайте один хлопок те, кто плохо понял сегодняшнюю тему урока, и наше путешествие ему совсем не понравилось.  Сделайте два хлопка те, кто понял частично.  Похлопайте те, кто хорошо понял тему. ­ А я аплодирую всем вам, потому что мне с вами было интересно сегодня работать. Спасибо за работу на уроке!  слайд 25 Мне сегодня было очень приятно с вами работать. Опыт: яйцо тонет в пресной воде, но плавает в солёной. Почему? Об этом вы узнаете на следующем уроке!  Урок окончен! До свидания!