Конспект урока по физике 7 кл «Архимедова сила. Закон Архимеда.»

Конспект урока
по физике 7 кл
«Архимедова сила. Закон Архимеда.»
Учитель МОУ Глебовской ООШ 1 кв. категории
Иванова А.Н.
Урок объяснения нового материала
7-й класс. Базовый курс
Цель урока: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; установить от
каких факторов зависит и от каких - не зависит выталкивающая сила;
Образовательные: изучить содержание закона Архимеда, используя простейшее
оборудование проверить справедливость закона Архимеда;
Воспитательные: развитие у учащихся самостоятельности, умения работать в группах,
чувства личной ответственности перед товарищами по команде, воспитывать интерес к
предмету.
Коррекционные: коррекция логического мышления, зрительного восприятия, развитие
памяти при выполнении практических упражнений.
Формируемые умения: работать с приборами, наблюдать, анализировать и сравнивать
результаты опытов, делать выводы.
Оборудование: аквариум с водой, мяч, цилиндр, грузы, динамометры, сосуды с
жидкостями (масло, соленая вода, вода), тела одинаковой массы, тела разного объёма,
весы.
Начало урока
Дети делятся на 2 группы.
Учитель: Здравствуйте ребята, садитесь. Слайд 1 Откройте дневники и запишите д/з: § 49,
упр.24 (3).Л № 607* Подготовиться к лабораторной работе № 7 «Исследование
архимедовой силы». Озвучивает цель урока Слайд 2.
Повторение пройденного материала:
Учитель. На прошлом уроке мы изучали действие жидкости и газа на погружённое в них
тело.
(Читая стихи: «…Наша Таня громко плачет://Уронила в речку мячик.//Тише, Танечка, не
плачь,//Не утонет в речке мяч» – бросает в аквариум с водой мяч.)
Почему мяч всплыл на поверхность? Слушает ответы детей. Подействовала сила, которая
вытолкнула мяч из воды. Будем называть ее выталкивающей. Опустим в тот же
аквариум металлический цилиндр. Тело утонуло. Действует ли выталкивающая сила в
этом случае? Слушает ответы детей. Подумайте, как с помощью приборов, которые
находятся у вас на столах, проверить, действует ли выталкивающая сила на
металлический цилиндр. (Для детей с ОВЗ может потребоваться фраза учителя:
«Внимание! Мы начинаем работу!»)
(На столах находятся различные приборы: сосуды разной формы с жидкостями,
динамометры, тела разной массы и объёма )
Учащиеся. Чтобы проверить, действует ли выталкивающая сила на металлический
цилиндр, надо подвесить тело к пружине динамометра, заметить его показания, а затем
опустить тело в воду, повторить измерение и сравнить оба показания динамометра
(выполняют эксперимент).
Для детей с ОВЗ учитель выдаёт карточку с алгоритмом выполнения практического
задания.
Что надо сделать, чтобы определить выталкивающую силу, действующую на тело?
Подвесить тело к пружине динамометра.
Заметить его показания и записать в тетради.
В подвешенном виде тело опустить в воду и заметить новые показания
динамометра.
4. Найти разницу показаний динамометра.
1.
2.
3.
Учитель. Какой вывод можно сделать из этих наблюдений?
Учащиеся. На любые тела, погруженные в воду, действует выталкивающая сила.
Дети с ОВЗ обязательно проговаривают вывод вместе с учителем вслух.
Учитель. Как она направлена?
Учащиеся. Сила, действующая на тело, находящееся в жидкости, направлена вверх.
По направлению действия, эта сила названа выталкивающей. Иначе её называют так как
зашифровано на слайде (Слайд 3)
19 10 13 1
1
18
23
10
14
7
5
1
Подсказка: слово «мама» шифруется так
14 1 14 1
Иначе её называют Архимедовой силой. Именно Архимед определил характеристики, от
которых зависит эта сила. Давайте подумаем вместе: «»От каких же характеристик
зависит: будет ли тело тонуть, либо плавать, либо всплывать. И как сила Архимеда будет
зависеть от этих характеристик?»
Учащиеся. Высказывают свои предположения, строят свои гипотезы
1. от массы тела
2. от плотности тела
3. от объёма тела
4. от плотности жидкости
Учитель. Выписывает предположения учащихся на доске и предлагает им самим их
проверить на опыте.
Дети делятся на 4 группы и проверяют гипотезы. Каждой команде выдаётся карточка с
заданием.
Зависимость Fa от плотности тела
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный цилиндры, нить.
Определите архимедовы силы, действующие на первое и второе тела.
Сравните плотности тел и архимедовой силы, действующие на тела.
Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от плотности.
Зависимость Fa от объёма тела
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела разного объёма из пластилина, нить.
Определите архимедовы силы, действующие на каждое из тел.
Сравните плотности тел и архимедовой силы, действующей
Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от объёма тела.
Зависимость Fa от плотности жидкости
Оборудование: сосуды с солёной водой и маслом, динамометр, алюминиевый цилиндр,
нить.
Определите архимедовы силы, действующие на тело в воде, солёной и масле. Чем
отличаются эти жидкости?
Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?
Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от плотности жидкости.
Зависимость Fa от массы тела
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела с одинаковой массой, нить.
Определите архимедовы силы, действующие на каждое тело.
Сравните плотности тел и архимедовой силы, действующие на тела.
Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от плотности.
Учитель: на основе выводов учащихся учитель выписывает на доску (или выводится на
экран слайд) Слайд 4
Архимедова сила
Не зависит от:
Зависит:
1)формы тела
1)объёма тела
2)плотности тела
2)плотности жидкости
Fa ~Vт
Fa~ρж
Учитель: А как её рассчитать? Определим Архимедову силу на опыте с помощью этого
прибора. (На столе стоит штатив с ведёрком Архимеда, показывает этот опыт и задает
сопутствующие вопросы).
Слайд 5 Главный вывод: Сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость или газ
тело, равна весу жидкости в объёме этого тела.
т.е.
Fa = Рж = mж•g
где mж = ρж• Vт
(массу жидкости, вытесняемую телом, можно выразить через её плотность (ρж) и объёмом
тела (Vт), погруженного в жидкость т.к. Vж - объём вытесненной телом жидкости равен
Vт - объёму тела, погружённого в жидкость.
Тогда получим: Fa = g •ρж• Vт
Мы выяснили, что на тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила,
направленная вверх.
Дети записывают главный вывод в рабочую тетрадь.
Учитель. Какова же легенда об истории открытия этого закона? (Кукольный театр.
Сиракузы. III век до н.э. В сценке участвуют два ученика и ведущий.)
***
Закон Архимеда
Жил в Сиракузах мудрец Архимед,
Был другом царя Гиерона.
Какой для царя самый
Важный предмет?
Вы все догадались – корона!
Захотелось Гиерону
Сделать новую корону.
Золота отмерил строго.
Взял не мало и не много,
Сколько нужно, в самый раз.
Ювелиру дал заказ.
Через месяц Гиерону
Ювелир принес корону.
Взял корону Гиерон,
Оглядел со всех сторон.
Чистым золотом сверкает...
Но ведь всякое бывает,
И добавить серебро
Можно к золоту хитро,
А того и хуже - медь
(Если совесть не иметь)...
И царю узнать охота:
Честно ль сделана работа?
Не желал терпеть урон Гиерон.
И позвал он Архимеда...
Началась у них беседа.
Гиерон. Вот корона, Архимед.
Золотая или нет?
Архимед. Чистым золотом сверкает...
Гиерон. Но, ты знаешь, все бывает!
И добавить серебро
Можно к золоту хитро.
А того и хуже - медь,
Если совесть не иметь.
Сомневаться стал я что-то.
Честно ль сделана работа?
Можно ль это, ты скажи,
определить?
Но корону не царапать, не пилить...
И задумался ученый:
– Что известно? ВЕС короны.
Ну а как найти ОБЪЕМ?
Думал ночью, думал днем.
И однажды, в ванне моясь,
Погрузился он по пояс.
На пол вылилась вода –
Догадался он тогда,
Как найти ОБЪЕМ короны,
И помчался к Гиерону,
Не обут и не одет...
А народ кричал вослед:
– Что случилось, Архимед?
- Может быть, землетрясенье
Или в городе пожар?
Всполошился весь базар!
Закрывали лавки даже.
Шум и крики, и смятенье!
Он промчался мимо стражи.
– Эврика! Нашел решенье! –
Во дворец примчался он.
– Я придумал, Гиерон!
(Во дворце.)
Архимед. Эврика! Раскрыл секрет!
Гиерон. Ты оденься, Архимед!
Вот сандалии, хитон.
А расскажешь все потом!
Архимед. Пусть весы сюда несут
И с водой большой сосуд...
Все доставить Гиерону!..
(Слуги все приносят.)
На весы кладем корону,
И теперь такой же ровно
Ищем слиток золотой...
(Находят кусок золота, по весу равный короне.)
Гиерон. Все понятно!
Архимед. Нет, постой!
Мы теперь корону нашу
Опускаем в эту чашу.
Гиерон! Смотри сюда –
В чаше поднялась вода!
Ставлю черточку по краю.
Гиерон. А корону?
Архимед. Вынимаю.
В воду золото опустим.
Гиерон. В воду – золото? Допустим...
Архимед. Поднялась опять вода,
Метку ставлю я.
Гиерон. Куда?
Архимед. Ну, конечно же, по краю.
Гиерон. Ничего не понимаю...
Лишь две черточки я вижу.
Эта – выше, эта – ниже.
Но какой же вывод главный?
Архимед. Равный вес.
Объем не равный!
Понимаешь, Гиерон,
Я сейчас открыл закон.
Тот закон совсем простой.
Тело вытеснит...
Гиерон. Постой!
Говоришь, объем не равный?
Мастер мой - мошенник
явный!
За фальшивую корону
Он ответит по закону!
А ты за разгадку
Получишь дары!
На этом прервалась беседа...
Немало воды утекло с той поры,
Но помнят закон Архимеда!
***
Учитель. Два обстоятельства важны в этой легенде.
1. Архимед нашел способ измерить объем твердого тела сложной формы.
2. Он сопоставил веса различных веществ не друг с другом, а с весом воды, т.е. впервые
обратил внимание на свойство физических тел, которое мы называем плотностью,
открыл гидростатический способ взвешивания.
Слайд 6 ВЫВОД. Закон Архимеда формулируется таким образом: тело, находящееся в
жидкости (или газе), теряет в своем весе столько, сколько весит жидкость (или газ)
в объеме, вытесненном телом.
ПОВТОРЕНИЕ. ЗАКРЕПЛЕНИЕ
Учитель: Итак, какую силу мы сегодня изучали?
Как она направлена?
От каких величин она зависит?
Какой закон выражает эту зависимость?
Кто открыл его?
Как формулируется Закон Архимеда?
Если останется время можно предложить ребятам разобрать задачу на расчёт силы
Архимеда . Презентация 2
Учитель: Спасибо! Урок закончен. Самые активные учащиеся получают оценки.
Литература:
1. Буров и др. " Фронтальные экспериментальные задания по физике ", Просвещение,
1981 г.
2. А.В. Перышкин Физика 7 кл Дрофа 2010