Конспект уроку фізики "Виштовхувальна сила. Закон Архімеда"

7 клас

 Підготувала:

Підготувала:

учитель фізики

  Шандриголівської ЗОШ І-ІІІ ступенів

  Гринько Ірина Миколаївна

МЕТА: з’ясувати причини виникнення виштовхувальної сили у рідинах і газах;                 пояснити природу її походження; формувати і розвивати в учнів пізнавальні, полікультурні, інтелектуальні, самоосвітні і соціальні компетентності; виховувати в учнів повагу до великих творців фізики .

ТИП УРОКУ: комбінований.

ОБЛАДНАННЯ: «відерце Архімеда», штатив, динамометр, вода, насичений розчин кухонної солі, 2 картоплини однакового розміру, пляшка з широким горлом, варене яйце, пластикова пляшка наповнена по вінця водою, піпетка, скляна банка на 3 літри, повітряна кулька, скляна трубка (діаметром 3-5 мм, довжиною 10-15 см), нитки, шматочок пластиліну, склянка, тарілка, монета, мензурки і динамометри(на кожну парту), циліндри з набору калориметричних тіл(на кожній парті), тоненька металева пластина.

ХІД УРОКУ

І Вступне слово

 Світ, що нас оточує, - це світ фізики. Тож давайте його пізнавати. Нехай девізом кожного з вас будуть слова: «Жодної хвилини без руху вперед!». Памятайте! Дорогу подолає той, хто йде. Ще великий Арістотель сказав: «Ніщо так сильно не руйнує людину, як тривала фізична бездіяльність» Тож починаємо працювати!

ІІ Актуалізація опорних знань та активізація розумової діяльності

   Клас розділений на дві групи з однаковою кількістю учнів які були визначені на попередньому уроці

 Завдання 1: Від кожної групи капітани на відкидних дошках розв’язують кросворди(додаток 1)

Завдання 2: Гра – «Заморочки з бочки». Команди по – черзі витягують по одному запитанню з «бочки» (додаток2), зачитують в команді питання і зразу дають відповідь. Якщо ніхто з членів команди відповідь не знає тоді відповідає на поставлене питання  інша команда.

Завдання 3: Експериментальне – пояснити досліди, відповідає та команда, яка першою може пояснити дослід:

 Дослід 1: зім’ятий аркуш паперу підпалити і проштовхнути через отвір в посудину. Як тільки аркуш загасне, закрити отвір яйцем вузьким кінцем донизу. Яйце буде втягнуто всередину посудини. Чому?

Дослід 2: зім’яти аркуш паперу, підпалити його і покласти у склянку. Дати час паперу розгорітись. Швидко перевернути склянку і поставити її в тарілку з водою поряд з монетою. Вода потрапить до склянки  і монету можна буде взяти не замочивши рук. Пояснити спостережуване явище.

Дослід 3 : для проведення досліду необхідно мати склянку з рівними вінцями і звичайну гумову повітряну кульку. Надуваємо кульку з гуми до діаметра приблизно 10 см і притискаємо її до вінців склянки. Надуваючи кулю далі, побачимо, що склянка « приклеїлась» до кульки. Склеювання буде наскільки сильним, що можна буде підняти склянку над столом , утримуючи тільки за гумову кульку.

ІІІ Мотивація навчальної діяльності

 Метод «Відстрочена відгадка» -опускаємо у воду залізну пластинку вона тоне, а коли з цієї     пластини зробити яшичок він плаває на воді. Чому?

Учитель:  ми з вами продовжуємо пізнавати навколишній світ при цьому дуже важливо вміти дивитись і бачити, помічати й відзначати. На сьогоднішньому у році ми з вами дізнаємось: чому метал  хоч і тоне у воді, але металеві судна  спокійно плавають світовими океанами? Чому птахи не тонуть, а плавають на воді? Чому не можна гасити гас, що горить водою?  А епіграф до сьогоднішнього уроку я хочу запропонувати такий:

                                Мир сложен –

      Он полон событий, сомнений,

                               И тайн бесконечных,

  И смелых догадок,

  Как чудо природы является гений

  И в хаосе этом наводит порядок

Метод крючка. Впізнати вченого по підказкам

1.Встановив умову рівноваги важеля

2.Створив теорію простих механізмів(блок, гвинт, клин, нескінчений гвинт)

3. Був видатним інженером, створював військові машини.

4. Першим обчислив, що відношення довжини кола до його  діаметра дорівнює 3,14

Учні впізнають, що мова буде йти про великого давньогрецького вченого Архімеда.

Доповідь учня про  життя і діяльність давньогрецького  вченого  Архімеда(на фоні музики «Сіртаки»)

ІV Вивчення нового матеріалу

Груповий експеримент: на кожній парті знаходяться прилади: мензурка з водою, динамометр, циліндри з набору калориметричних тіл.

  Завдання:визначити вагу циліндра в повітрі і у воді. Записати результати в зошит  і зробити висновок. Після виконання завдання учні записують в зошит, що вага тіла у воді менша ніж у повітрі,  Учні роблять висновок -  що  на тіло яке занурене в рідину діє виштовхувальна сила.

Учні розігрують сценку

Цар. Покликати сюди майстра! ( Входить майстер із короною в руках)

Головна жриця храму Зевса! У знак перемоги над Римом дарую храмові золоту корону. Помісти її на головний вівтар. ( Жриця бере від майстра корону)

Жриця. Великий царю! Дякую! Але чи дозволиш ти мені перевірити чесність майстра! Ти дав майстру дві міри золота. Чи усе золото використав майстер на корону?

Цар. Перевір.( Жриця бере динамометр і зважує корону).

Жриця. Так, тут дві міри. Але чи із чистого золота зроблена корона?! Може майстер додав до неї срібло, а частину золота забрав собі?.. Це може викликати гнів Зевса.

Цар. О, мудрий Архімеде! Це завдання гідне тебе. Визнач, чи є у короні домішки срібла. ( Під звуки музики всі виходять).

( Ванна кімната. Банщик під музику готує ванну. Заходить Архімед із короною і динамометром у руках.)

Архімед. Яка красива корона і якої складної форми. Шкода ламати її. Але як визначити, чи є у короні домішки срібла?.. Золото – дуже важкий метал, а  срібло значно легше. Якщо корона зроблена не із чистого золота, а є сплавом золота і срібла, то її об’ємом повинен бути більшим за об’єм корони з чистого золота такої ж ваги.

  Отож, потрібно визначити об’єм корони

Банщик. Архімеде! Ванна готова.

Архімед. Зараз іду.

Банщик. Ось так завжди. Спочатку каже: « Підготуй ванну», а потім: « Зараз, зараз». Вода ж холоне!

Архімед. Іду, вже іду.

( Архімед скидає хітон, залишаючись у набедреній пов’язці, залазить у ванну. З ванни вихлюпується вода).

Дивись! Я занурився у воду, її рівень піднявся, а я ніби став легшим…Банщик! Подай сюди корону і вагу…

Зважую корону у повітрі, а потім у воді. У воді на корону діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі витісненої води. Так… Густина води відома. Отож, зараз вирахую об’єм корони…Готово!Тепер треба пригадати  об’єм двох мір золота. Так, так…Об’єм корони більший, ніж об’єм золота. Отож у короні є домішки срібла! Еврика

Учитель:   а зараз ми дізнаємось як же розрахувати величину виштовхувальної сили. Учні сідають біля комп’ютерів, на екран виводиться кадр з ППЗ  «Бібліотека електронних наочностей . Фізика 7-9». Учні замальовують малюнок з екрана комп’ютера в зошит позначаючи сили тиску на верхню і нижню грань F1 і  F2 , та на бокові грані     F3    і   F4

Питання до учнів в ході пояснення матеріалу:

1. Як розподіляється тиск всередині рідини?
2. Чим пояснюється збільшення тиску з висотою?
3. Як розподіляється тиск в рідині на одному і тому ж рівні?
4. Чому на верхню грань зануреного в рідину тіла діє менша сила ніж на нижню?
5. Чому в розрахунку не враховуються бокові сили?
6. Чому виникнення виштовхувальної сили пов’язують з дією закону Паскаля?

Учитель виводе формулу на дошці, а учні записують в зошиті:

F_а =F₂-F₁=ρ_р gh₂s – ρ_р gh₁s=ρ_р gs(h₂-h₁)=ρ_р gsH=ρ_р gV_т

Питання до учнів.

 Від чого залежить величина архімедової сили?

(учні дають відповідь, що від густини рідини і від об’єму тіла).

V Закріплення вивченого на уроці

1. Розв’язування якісних та кількісних задач в групах(додаток 3) після того як групи розв’яжуть задачі починає відповідати та група, яка першою виконала завдання

2. Пояснити демонстраційний експеримент:

А) дві пляшки (одна з чистою водою, друга з насиченим розчином солі), в обидві опущені однакові картоплини, в одній пляшці картоплина спливає на поверхню в іншій тоне. Чому?(учні після обговорення в групах дають відповідь на питання)

Б) пластикова пляшка заповнена по вінця водою, в неї опущена піпетка  в якій скляна трубочка наполовину заповнена водою. Закриємо пляшку пробкою. Стиснувши пляшку бачимо що піпетка починає тонути, коли пляшку відпускаємо піпетка починає спливати. Чому?(учні після обговорення в групах дають відповідь на питання). На цьому явищі ґрунтується принцип роботи підводних човнів, перегляд на комп’ютері з ППЗ «Бібліотека електронних наочностей 7-9 клас»  кадрів (плавання підводних човнів)

         В) дати відповідь на питання, яке було поставлене на початку розгляду теми: Чому тоне залізна пластинка і плаває коли з неї зробити ящичок?

         Вправа «Мозковий штурм»

                  Учитель запалює свічку і опускає уводу, питання до класу: Як довго буде горіти свічка, що плаває у воді? Чому?  (учні відповідають на питання, учитель записує коротко відповіді), а потім приходять до правильної  думки.

   3. Розв’язування індивідуальних тестових завдань (додаток 4)

VI Підбиття підсумку уроку

Вправа «Мікрофон»-учні по – черзі дають відповідь на питання . Що нового ви дізнались на уроці?

VII Домашнє завдання:

Вивчити § 15   відп. на питання стор.130-131            

Домашній дослід:

Опустіть родзинку у газований напій і спостерігайте що буде, спробуйте пояснити дослід

Приготувати повідомлення:

1.Пристосування тварин до життя під водою

 2. Пристосування рослин до існування  у воді

Додаток 1

1. Від чого залежить тиск газу?
2. Чому існує атмосферний тиск?
3. Що таке кесонна хвороба?
4. Як змінюється атмосферний тиск з висотою?
5. Що станеться з надутим гумовим м’ячем якщо його взимку винести з кімнати на вулицю?
6. Чи змінюється густина рідини під дією ваги?
7. Яким приладом можна виміряти атмосферний тиск?
8. Чим відрізняється тиск газу від тиску рідин?
9. Чи однаковий тиск на одній глибині у газі й у воді?
10. Від чого залежить тиск у рідині?
11. Чому існує атмосфера навколо землі?
12. Медичні банки перед тим як поставити хворому прогрівають полум’ям. Чому вони потім присмоктуються до хворого?
13. Якщо вистрелити у варене яйце в ньому буде вузький отвір від кулі, а якщо в сире то воно розлетиться на дрібні шматочки. Чому?
14. Чи буде витікати вода з кулі Паскаля , якщо їй надати можливості вільно падати?
15. В чому суть закону Паскаля? Поясніть його дію прикладами.
16. Якщо ви опустите палець в склянку з водою не торкаючись дна. Чи зміниться при цьому сила тиску води на дно? Якщо зміниться то як?

                        Додаток 2

По горизонталі

1. Гідравлічна машина яку використовують для пресування називається гідравлічним…..
2. Прилад для вимірювання атмосферного тиску
3. Повітряна оболонка землі
4. Пристрій для дослідження морських глибин
5. Прилад для вимірювання тисків більших або менших за атмосферний
6. Посудини які з’єднані між собою
7. Стан тіла коли його вага дорівнює нулю

По вертикалі

8. Прізвище фізика, який відкрив закон передачі тиску в рідинах і газах.

Додаток 3

1. Чи діє архімедова сила в умовах невагомості?
2. Чому собака легко витягує з води людину, що тоне, а на березі не може здвинути його з місця?
3. Об’єм шматка заліза 0,1 дм^3. Яка виштовхувальна сила діятиме на нього при  повному зануренні в морську воду?
4. Якщо підвішений до динамометра брусок занурюють у гас динамометр показує 38Н, а якщо у воду то  34Н. Визначити масу й густину бруска.