Вход
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:
Войти с помощью
Зарегистрироваться

Архимедова сила. Физика. 7 класс. Конспект урока

Тип урока: комбинированный.

Цели:

  1. образовательная: обеспечить усвоение учащимися формулы для расчета архимедовой силы.
  2. воспитательные: показать связь изучаемого материала с жизнью; познакомить учащихся с практическими применениями закона в технике
  3. развивающие: развитие познавательной активности и формирование мотивации к дальнейшему применению теоретических знаний в практике; в целях развития научного мировоззрения учащихся, показать роль физического эксперимента в физике

Задачи:

  • Сформировать понятие об архимедовой силе, а так же умение выводить формулу, выражающую зависимость этой силы от плотности жидкости (газа) и объема тела, на основе закона Паскаля;
  • Продолжить развитие логического мышления, монологической речи и зрительной памяти
  • Формирование умений строить определения физических понятий, выбирать рациональные способы выполнения экспериментов.

ТСО: компьютер, проектор, магнитофон.

Наглядность: портрет Архимеда (фотографии опыта Плато – взяты из личной коллекции).

Оборудование и материалы: ведерко Архимеда, стакан с водой, стакан с крепким раствором соли, штатив с муфтой и лапкой, сосуд с отливом, свеча, спички, динамометр, рычаг, два тела равной массы, но неравного объема, резиновый мяч, алюминиевый цилиндр, картофелина, мензурка с касторовым маслом, краски, кисточка.

Для фронтального опыта:

  1. Мензурка (15 шт.)
  2. Вода в стакане (15 шт.)
  3. Динамометр (15 шт.)
  4. Штатив с муфтой и лапкой (15 шт.)

Использованные источники:

  1. Крис Окслед, Корин Стокли Физика. Школьный иллюстративный справочник.- М.: «Росмэн», 2000
  2. Л. А. Друянов Законы природы и их познание книга для внеклассного чтения. – М.: «Просвещение», 1992
  3. Л. А. Горелов Занимательные опыты по физике. – М.: «Просвещение», 1985

Ресурсы Интернет:

  1. http://ru.wikipedia.org/wiki
  2. http://class-fizika.narod.ru
  3. http://www.physbook.ru/index.php/Kvant.

Ход урока

Эпиграф к уроку:

«Кто овладел творениями Архимеда, будет
меньше удивляться открытиям самых
великих людей нашего времени».

Лейбниц

I. Вводное слово учителя

Учитель: Мы в нашей жизни часто сталкиваемся с законом Архимеда: наблюдаем, как плавают рыбки, видим передвижение по реке лодок, пароходов, любим сами плавать, наблюдаем, как в воздухе летают воздушные шары. Сегодня мы с вами еще раз поговорим о законе Архимеда, о том, как он был открыт и как проявляется (зачитываем эпиграф).

II. Повторение (фронтальный опрос)

Учитель: Заполните таблицу:

Величина
Обозначение
Формула
Единицы измерения
Прибор

1. Объем

V

V = Sh

м3

мензурка, линейка

2. Масса

m

m = rV

кг

весы

3. Вес

P

P = mg

H

динамометр

4. Давление в жидкостях

P

P = rgh

Па

манометр

  • Как распространяется давление внутри жидкости?
  • Чем объясняется увеличение давления жидкости с глубиной?
  • Как распределяется давление в жидкости на одном и том же уровне?
  • Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость?

III. Актуализация знаний

Вода – самое удивительное вещество! Одна из основных составляющих жизни. Тончайшим слоем покрывает она 2/3 поверхности земного шара, разделяя континенты. Вода присутствует и в атмосфере в виде пара и мельчайших капелек, из которых состоят дождевые облака. Круговорот воды в природе – это могучие реки Сибири и хрустальные звенящие весенние ручейки, это дожди, ливни, снегопады, утренние туманы и капельки росы на зеленой траве. Изучая химию, биологию, географию, физику, вы будете знакомиться со свойствами воды и не раз поразитесь тому, насколько тесно и неожиданно связана она с нашей жизнью, увидите самые разные ее стороны. Сегодня вы познакомитесь подробно с одним из свойств воды. Хотите узнать каким?

Опыт 1

Погружаем мяч полностью в воду и быстро убираем руку. Мяч «выпрыгивает» из воды.

Учитель: Почему мяч всплыл на поверхность воды?

Ученик: На мяч подействовала сила.

Учитель: Совершенно верно: подействовала сила, которая вытолкнула мяч из воды. Назовем ее выталкивающая сила. Опустим в тот же аквариум цилиндр (Al). Тело утонуло. Действует ли выталкивающая сила в этом случае?

Учитель: Подумайте, как с помощью приборов, которые находятся у вас на столах, проверить действует ли выталкивающая сила на алюминиевый цилиндр?

Опыт 2

Подвесим тело к пружине динамометра. Заметим его показание, затем опустили тело в воду и увидим, что показания динамометра уменьшились.

Сделаем вывод: На любые тела, погруженные в воду, действует выталкивающая сила.

Учитель: Давайте экспериментально выясним, от каких величин зависит выталкивающая сила, а от каких не зависит.

Опыт 3

Опыт 3

На равноплечном рычаге уравновесили в воздухе 2 груза (металлический и фарфоровый). Подставим один из сосудов, заполненных водой, под металлический груз.

Учитель: Почему нарушается равновесие?

Ответ: На груз, погруженный в воду, действует выталкивающая сила.

Опыт 4

То же самое проделать со вторым грузом.

Учитель: Почему нарушается равновесие?

Ответ: равновесие нарушается, т.к. на другой груз действует выталкивающая сила.

Опыт 5

К обоим грузам поднести сосуды с водой.

Учитель: Почему нарушается равновесие уравновешенного в воздухе рычага с грузами одинакового веса, но различного объема, помещенными в жидкость?

Ответ: На тела действуют различные выталкивающие силы.

Учитель: Почему? От чего они зависят?

Ответ: выталкивающая сила зависит от объема тела (или части тела), погруженного в жидкость. Чем больше объем тела, тем больше выталкивающая сила.

Опыт 6

Учитель: Перед вами два стакана с водой. В первом – картофелина плавает, а во втором – тонет. Как вы думаете, почему?

Ответ: В первом стакане находится крепкий раствор соли, а соленая вода имеет бòльщую плотность, чем пресная вода.

Учитель: В каком стакане на картофелину действует большая выталкивающая сила?

Ответ: В первом.

Учитель: Сделайте вывод, от чего зависит выталкивающая сила?

Вывод: выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. Чем больше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила.

Архимедова сила

Выталкивающая (Архимедова) сила
Зависит от:
Не зависит от:

От объёма, погружённой в жидкость, части тела.

От глубины погружения.

От плотности жидкости, в которую погружено тело.

От веса тела.

Учитель: Я предлагаю вам вывести формулу, по которой можно рассчитать выталкивающую силу.

Рис. 1

Рис. 1

р снизу > р сверху , т. к.

h2 > h1

р3 = р4

Fa = (р снизу – р сверху) · S

Fa = (ρgh1 – ρgh2) · S

Fa = ρ ж g(h1 – h2) · S, т. к. (h1 – h2) · S = V, то

Fa = ρ ж g Vт – закон Архимеда

Учитель: Мы с вами смогли дать математическую запись знаменитого закона, который во всем мире называют законом Архимеда. А теперь мы посмотрим как экспериментально можно доказать данный закон.

Проводим опыт с ведерком Архимеда.

Опыт с ведерком

Делаем вывод: сила, выталкивающая целиком погруженное в газ или жидкость тело, равна весу газа или жидкости в объеме этого тела.

FA = ρжgVт

«Архимед открыл закон,
Мылся в ванне как-то он,
Полилась на пол вода,
Догадался он тогда.
Сила действует на тело,
Так природа захотела,
Шар летит как самолёт,
Что не тонет, то плывёт!
И в воде груз легче станет,
И тонуть он перестанет,
Океаны вдоль Земли,
Покоряют корабли! »

Учитель: Предание донесло до нас курьезный эпизод, из жизни Архимеда (жившего 250 лет до н. э.), связанный с открытием закона о погружении тел в жидкости. Как Архимед пришел к своему закону? Кто подтолкнул его?

(Класс прослушивает поэму об Архимеде, записанную на магнитофон.)

IV. Закрепление

1. Определите, чему равна выталкивающая сила

Задание 1

2. Стеклянное (№1) и стальное (№2) тела одинакового объема опущены в воду. Одинаковые ли выталкивающие силы действуют на них?

Задание 2

3. Одинаковые ли выталкивающие силы будут действовать на данное тело в жидкости при погружении его на разную глубину?

Задание 3

4. Одинаковые шары подвешены к коромыслу весов. В каком случае равновесие нарушится?

Задание 4

5. Учитель: Как долго будет гореть свеча, если ее поместить в сосуд с водой? (проверяем экспериментально)

Задание 5

Ответ: В процессе горения постепенно уменьшается сила тяжести, действующая на свечу. Для ее равновесия выталкивающая (Архимедова) сила должна уменьшаться, а это возможно только с подъемом свечи. Постепенно свеча поднимается и почти вся сгорает

6. Учитель: Налейте в прозрачный стакан касторовое масло на достаточную высоту. Не торопясь, капните в масло каплю подкрашенной обыкновенными акварельными красками воды. Если использовать растворы нескольких цветов, то в стакане с маслом возникнет картина, напоминающая висящие разноцветные шары. Что произойдет с подкрашенными каплями и почему?» (проверяем экспериментально опыт Плато)

Вывод: плотность касторового масла приблизительно равна плотности воды.

Задание 6

7. Ходить по берегу, усеянному галькой, босыми ногами больно. А в воде, погрузившись глубже пояса, ходить по мелким камням не больно. Почему?

8. Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000 кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли быть правдой эти рассказы?

(Да, если объем тела большой).

9. Генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею.

(Нет. Жидкость толкала генерала в подметки).

10. Собака легко перетаскивает утопающего в воде, однако, на берегу она не может сдвинуть его с места? Почему?

Решите задачи.

  1. Алюминиевый и медный бруски имеют одинаковые массы. Какой из них легче поднять в воде?
  2. Чему равна архимедова сила, действующая в воде на полностью погруженный медный брусок массой 890 г?

Учитель: О том, как ведет себя тело, погруженное в жидкость, при разных соотношениях архимедовой силы и силы тяжести, мы поговорим на следующем уроке, посвященному плаванию тел.

V. Домашнее задание

§49, упр.32; подготовка к лабораторной работе № 7 «Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело».

  • Архимедова сила. Физика. 7 класс. Конспект урока

Учебные издания по теме

Ограничение доступа

Для доступа к материалу требуется регистрация на сайте

Поделиться в социальных сетях:
Оставайтесь с нами на связи
Оставьте свой электронный адрес, и мы будем оповещать Вас обо всех новинках, а также о вебинарах и других интересных мероприятиях
Восстановление пароля
Забыли пароль?

Просто укажите адрес электронной почты, на указанный адрес будет отправлена ссылка для смены пароля

Еще не зарегистрированы?

Вы можете сделать это прямо сейчас. Регистрация займет не более 2 минут.

Зарегистрироваться