Урок по физике 7 класс

Урок №49.Плавание тел

Цель урока. Выяснить условия плавания тел и зависимость глубины погружения тела в жидкость от его плотности.

Демонстрации. Плавание однородных тел в жидкости. Плавание тел с плотностью большей, чем плотность жидкости.

Содержание опроса. 1. По какой формуле вычисляется сила, выталкивающая тело из жидкости? Как она направлена? 2. Какая еще сила действует на тело? Как она направлена? 3. Чему равна равнодействующая двух сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны?

Содержание нового материала. Условия плавания тел. Зависимость глубины погружения тела в жидкость от его плотности.

Закрепление материала. 1. Нарисовать на доске расположение в воде шариков из пробки, парафина, льда. Почему они так располагаются в жидкости?

2. Каким должен быть стеклянный шар, чтобы он не тонул в воде?

Домашнее задание. § 52. Упражнение 27 (1—3). Задание в конце § 52. Выполнить задание к § 52 из электронной формы учебника.

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: развивать монологическую и диалогическую речь; уметь объяснять явления плавания тел, ставить цели и оценивать результаты опытов «Вытеснение воды телом», «Погру- жение в жидкость тел различной плотности», представлять результаты опытов в виде таблицы.

Личностные: сформировать познавательный интерес к предмету, творческие способности и практические умения, самостоятельность в приобретении знаний о плавании тел; развивать ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; использовать экспериментальный метод исследования при изучении плавания тел; принимать решения и обосновывать их, самостоятельно оценивать результат своих действий, развивать инициативу.

Общие предметные: пользоваться методами научного познания при наблюдении опытов по вытеснению воды различными телами, обнаруживать зависимость глубины погружения тела в жидкость от его плотности, объяснять полученные результаты и делать выводы, отвечать на вопросы о зависимости соотношения силы тяжести и выталкивающей силы; решать качественные и количественные задачи, выполнять экспериментальное домашнее задание, систематизировать знания с помощью таблицы.

Частные предметные: понимать и объяснять явление плавания тел; понимать смысл закона Архимеда при установлении условий плавания тел; использовать полученные знания в повседневной жизни, приводить примеры плавания тел и живых организмов.

Ход урока.

В начале урока анализируем результаты лабораторной работы, а затем проводим фронтальный опрос учащихся, обращая внимание  на то, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила тяжести и сила, выталкивающая тело из жидкости (архимедова сила). В зависимости от соотношения этих сил тело может занимать в жидкости различные положения. Возникает вопрос, как установить эту закономерность. Вероятней всего, это  определим на опыте. План проведения опыта  намечаем вместе с учащимися: пробирку (поплавок) на три четверти наполняем песком, плотно закрываем пробкой и взвешиванием определяют ее массу. В мензурку наливаем воду и отмечаем ее первоначальный уровень, затем опускаем в нее поплавок. Отмечаем изменившийся уровень воды в мензурке и определяем объем вытесненной воды. Результаты измерений записываем в таблицу.

По данным опыта учащиеся вычисляют вес поплавка Р1, а по объему воды — вес воды, вытесняемой поплавком, т. е. архимедову силу. Затем в поплавок досыпаем песок ровно столько, чтобы он свободно плавал внутри жидкости (такой поплавок  подготовим заранее) или на ее поверхности. Затем определяем объем поплавка, его массу и вычисляем вес поплавка и вес вытесненной поплавком воды.

Далее количество песка в поплавке уменьшаем на столько, чтобы он, будучи погруженным в воду, всплывал (такой поплавок также готовим заранее). Определяем объем вытесненной поплавком воды. Высушиваем поплавок и взвешиванием определяем его массу. По данным третьего опыта вычисляем вес поплавка и вес вытесняемой поплавком воды.

На основании результатов опыта учащиеся делают выводы.

Если сила тяжести (Fтяж) тела больше архимедовой силы (FА), то тело опускается на дно.

Если сила тяжести (Fтяж) тела равна архимедовой силе (FА), то тело плавает внутри жидкости или у ее поверхности.

Если сила тяжести (Fтяж) тела меньше архимедовой силы (FА), то тело всплывает.

Возникает вопрос: до какого момента тело будет всплывать? В ходе обсуждений выясняют, что тело всплывает до тех пор, пока сила тяжести не станет равной весу жидкости в объеме погруженной части тела.

Учащиеся должны определить равнодействующую сил Fтяж и FА. В результате обсуждения они приходят к выводу, что тело будет двигаться в ту сторону, куда направлена равнодействующая этих сил.

Более подробно  остановимся на случае, когда FА > Fтяж. Ход рассуждений и выводы  даем по учебнику.

В заключение предлагаем учащимся определить по таблице плотность алюминия и предположим, будет ли алюминиевая пластинка тонуть в воде. Затем из этой пластинки делаем коробочку и опускаем в воду. Коробочка не тонет. Учащиеся объ- ясняют, почему это происходит. Затем приступаем к решению задач.

Задачи

1. Упр. 27 (4—6).

Пробка, плотность которой 0,24 г/см3, плавает в воде. Определите, какая часть пробки погружена в воду.

Определите  силу,  которую   необходимо   приложить к кусочку золота объемом 1 см3, чтобы удержать его    в воде.