Урок и флипчарт к уроку "Условия плавания тел"

7 класс Урок­исследование № 46 Тема урока: Условия плавания тел Тип урока: исследование, изучение нового материала Используемые технологии: Традиционная, групповая, инновационная. Цель урока:  Обучающая ­ выяснить условия плавания тел в зависимости от плотности жидкости и тела,   усвоить   их   на   уровне   понимания   и   применения,   с   использованием   логики научного познания, установить теоретически и экспериментально соотношение между плотностью тела и жидкости, необходимое для обеспечения условия плавания тел. Развивающая   ­  продолжить   формировать   умение   учащихся   проводить   опыты   и делать   из   них   выводы;   развитие   умений   наблюдать,   анализировать,   сопоставлять, обобщать. Воспитательная   ­  воспитание   интереса   к   предмету;   воспитание   культуры   в организации учебного труда.  Предполагаемые результаты:  Знать: Условия плавания тел. Уметь: Экспериментально выяснять условия плавания тел. Оборудование:  интерактивная доска, индивидуальные карточки ­ задания, таблица плотностей, исследуемые материалы. Ход урока 1. Оргмомент: проверка готовности учащихся к уроку, запись темы урока. 2. Подготовка учащихся к восприятию нового материала.  Повторение: Учитель:  Чтобы   выяснить,   почему   тела   плавают,   давайте   ответим   на   несколько вопросов. Какая сила возникает при погружении тела в жидкость? Учащиеся: Архимедова сила. Учитель: Куда направлена эта сила? Учащиеся: Она направлена вертикально вверх. Учитель: Как можно рассчитать архимедову силу? Учащиеся: Архимедова сила равна произведению объёма тела, постоянной величины и плотности жидкости. Учитель:  А   если   тело   не  полностью   погружено   в  жидкость,  то  как   определяется архимедова сила? Учащиеся:  Тогда для подсчета архимедовой силы надо использовать формулу FA  = ρпgV, где V – объем той части тела, которая погружена в жидкость. Учитель: Какими способами можно на опыте определить архимедову силу? Учащиеся:  Можно   взвесить   жидкость,   вытесненную   телом,   её   вес   и   будет   равен архимедовой   силе.   Можно   найти   разность   показаний   динамометра   при взвешивании   тела   в   воздухе   и   в   жидкости,   эта   разность   тоже   равна архимедовой силе. Можно определить объем тела с помощью линейки или мензурки.   Зная   плотность   жидкости,   объем   тела,   можно   вычислить архимедову силу. Учитель:  Итак, мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила. А ещё, какая сила действует на любое тело, погруженное в жидкость? Учащиеся 4: Сила тяжести. Учитель: Вы можете привести примеры тел, которые плавают на поверхности воды? А какие тела тонут в воде? А как ещё тело может вести себя в воде? Какие это тела?  Учитель: Ребята, а вы знаете, какой учёный изучал плавание тел? Учащиеся: Архимед. 3. Фронтальная проверочная работа – тест (ActiVote).  4. Работа в группах.  Давайте   сегодня   на   уроке   вместе   решим   проблему.   плавания тел в жидкости.   Выясним:   Каковы   условия Решение исследовательских задач:  Учитель:  Попробуем   все   сведения   об   условиях   плавания   тел   проверить    На   дом   ребятам   были экспериментально,   выполнив   исследования. предложены   экспериментальные   задания.  Каждая   группа   получила   своё задание.   После   выполнения   заданий   ребята   представят   полученные результаты и мы вместе выясним условия плавания тел.  Все выводы записывайте в тетрадь. Если возникнут вопросы, поднимите руку. Задания: Задание группе 1:  1. Пронаблюдайте, какие из предложенных тел тонут, и какие плавают в воде.  2. 3. Найдите   в   таблице   учебника   плотности,  соответствующих   веществ   и сравните с плотностью воды.  Результаты оформите в виде таблицы. Плотность жидкости Плотность вещества Тонет или нет Оборудование:  сосуд с водой и набор тел: гвозди, кусочки органического стекла, пенопласта, пробки, парафина.  Учитель:  Переходим   к   обсуждению   результатов.   Сначала   выясним,   какие   тела плавают в жидкости, а какие – тонут. (Группа 1) Учащиеся:  Один из них называет те тела, который тонут в воде и тела, которые плавают, другой сравнивает плотности тел каждой группы с плотностью воды. После этого все вместе делают вывод. Выводы:  1. Если   плотность   вещества,   из   которого   изготовлено   тело,   больше плотности жидкости, то тело тонет. 2. Если   плотность   вещества   меньше   плотности   жидкости,   то   тело плавает. Учитель: Что произойдет с телом, если плотности жидкости и вещества будут равны? Учащиеся: дают ответ. Задание группе 2:  1. Сравните   глубину   погружения   в   воде   деревянного   и   пенопластового кубиков одинаковых размеров. 2. Выясните,   отличается   ли   глубина   погружения   деревянного   кубика   в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке. Оборудование: два сосуда (с водой и с маслом), деревянный и пенопластовый кубики. Посмотрим,   как   ведут   себя   тела,   плавающие   на   поверхности   жидкости.   Ребята группы 2  рассматривали, как  ведут себя  тела, изготовленные  из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что они заметили? Учащиеся: Глубина погружений тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду. Учитель: Что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды, масла?  Учащиеся: В масле брусок погружался глубже, чем в воде.  Вывод:   Таким   образом,   глубина   погружения   тела   в   жидкость   зависит   от плотности жидкости и самого тела.  • Если т = ж, то тело плавает на любой глубине в жидкости, полностью погружаясь в нее. • Если т = 1/2ж ,то тело плавает на поверхности, погрузившись на 1/2 своего объема. • Если т = 1/10ж, то  тело  плавает, погрузившись на 1/10 своего объема. Задание группе 3:  1. «Можно   ли   «заставить»   картофелину   плавать   в   воде?   Заставьте картофелину плавать в воде.  2. Объясните результаты опыта. Оформите их в виде рисунков. Оборудование:  сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.  Учитель:  Теперь   выясним,   можно   ли   заставить   плавать   тела,   которые   в   обычных условиях тонут в воде, например картофелину или пластилин или фольгу. (Группа 3; Группа 4)  Что вы наблюдаете?  Учащиеся: Они тонут в воде. Чтобы заставить картофелину плавать, мы насыпали в воду больше соли.  Учитель: В чем же дело? Что же произошло? Учащиеся: У соленой воды увеличилась плотность и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла и архимедова сила стала больше. Задание группе 4: 1. 2. 3. Добейтесь, чтобы кусок пластилина плавал в воде.  Добейтесь, чтобы кусок фольги плавал в воде. Поясните результаты опыта. Оборудование: сосуд с водой; кусок пластилина и кусочек фольги. Учитель:  Мы говорили об условии плавания твёрдых тел в жидкости. А может ли одна  жидкость  плавать на поверхности другой?  Учитель:  Правильно. А  у ребят, выполнявших задание с пластилином, соли не было. Каким образом вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал в воде? Учащиеся: Мы сделали из пластилина лодочку. Она имеет больший объем и поэтому плавает. Можно сделать из пластилина коробочку, она тоже плавает. У нее тоже больше объем, чем у куска пластилина. Учитель:  (Группа   5)  Снова   вернёмся   к   таблице   плотности   веществ.   Объясним, почему на воде образуется масляная плёнка.  Задание   группе   5:   Наблюдение   всплытия   масляного   пятна,   под   действием выталкивающей силы воды.  Цель   работы:  Провести   наблюдение   за   всплытием   масла,   погруженного   в   воду, обнаружить   на   опыте   выталкивающее   действие   воды,   указать   направление выталкивающей силы.  Оборудование: сосуды с маслом, водой, пипетка.  Последовательность проведения опыта:  1. 2. 3. 4. Возьмите с помощью пипетки несколько капель масла.  Опустите пипетку на глубину 3 – 4 см в стакан с водой.  Выпустите   масло   и   пронаблюдайте,   образование   масляного   пятна   на поверхности воды.  На основе проделанного опыта сделайте вывод.  Итак,   проблема   решена,   значит,  жидкости,   как   и   твёрдые   тела,   подчиняются условиям плавания тел.  Вывод:  Итак,   чтобы   заставить   плавать   обычно   тонущие   тела,   можно   изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила, действующая на тело. Как вы думаете, есть ли какая – нибудь связь между силой тяжести и архимедовой силой для плавающих тел?  Заполните таблицу на доске  (сравните силы и покажите на рисунке направления сил). Продолжим беседу о жидкостях.  Один   неглубокий   сосуд   пригласил   в   гости   сразу   три   несмешивающиеся   жидкости разной   плотности   и   предложил   им   располагаться   со   всеми   удобствами.   Как расположились жидкости в гостеприимном сосуде, если это были: масло машинное, мёд и бензин.  Укажите порядок расположения жидкостей. Ответ. Жидкости   расположились   слоями:   та,   что   с   большей   плотностью,   уютно устроилась   у   дна,   та,   что   полегче,   ­   выше,   а   самая   легкая   все   время выплескивалась через края и беспрерывно кричала, что ей уже пора домой к родителям.  (Привести значения плотностей)   Учитель: Итак, получили условие плавания тел.  5. Закрепление нового материала. Решение задачи у доски: 1. Определите, в каком состоянии находится тело: всплывает, тонет или плавает, если масса тела 20г и объем вытесненной телом воды равен 20 см3? 2. В   воде   плавают   три   тела   шарообразной   формы   равного   объема. Плотность какого тела больше? (два рисунка на странице фличарта) Значит,   условия   тел   можно   сформулировать   двумя   способами:   сравнивая архимедову силу и силу тяжести или сравнивая плотности жидкости и находящегося в ней вещества. Где в технике учитываются эти условия? Сообщения   учащихся   (1):  При   постройке   кораблей.   Раньше   делали   деревянные корабли   и   лодки.   Плотность   дерева   меньше   плотности   воды,   и   корабли плавали в воде. Учитель: Металлические корабли тоже плавают, а ведь куски стали тонут в воде. Учащиеся:  С ними поступают так, как мы поступили с пластилином: увеличивают объем, архимедова сила становится больше, и они плавают. В морях и океанах плавают   подводные   лодки.   Для   подводного   плавания   часть   их   емкости заполняют водой, а для надводного – воду выкачивают. (Смотрят видеофильм). Учитель: в воздухе ведь тоже могут плавать тела. Приведите примеры: Сообщения уч­ся (2). Первый воздухоплавательный  аппарат, а именно воздушный  шар соорудили братья Монгольфье во французском городке Анноне примерно в 1798 году. Возник вопрос, может ли шар поднять в воздух экипаж. В результате этого к шару была привязана плетёная корзина, а в неё были посажены “добровольцы”: овца, петух и утка. Это и были первые воздухоплаватели. Они вернулись благополучно на землю. Позднее после изобретения  воздушного  шара, появляются  управляемые  аппараты  – дирижабли.  В 1900 году был построен первый жёсткий дирижабль Ф. Цеппелином. Хотя и до этого, в восемнадцатом веке существовали идеи создания управляемых воздушных шаров, и в 1887 году К. Э. Циолковский разработал проект жёсткого дирижабля.   Сообщения уч­ся (3). Это интересно.  Плавательный пузырь рыбы легко меняет свой объём. Когда рыба с помощью мышц опускается   на   большую   глубину   и   давление   воды   на   неё   увеличивается,   пузырь сжимается, объём тела рыбы уменьшается, и она не выталкивается вверх, а плавает в глубине. При подъёме плавательный пузырь и объём всего тела рыбы увеличивается и она плавает уже на меньшей глубине. Таким образом, рыба может в определённых пределах регулировать глубину своего погружения.  Итог урока, выставление оценок учащимся. Домашнее задание: § 56, вопросы после  §56, упр. 30.