Конспект уроку (+презентація). Виштовхувальна сила в рідинах і газах. Закон Архімеда.

Про матеріал

Урок проведений у 7 класі. Виштовхувальна сила в рідинах і газах. Закон Архімеда.

Перегляд файлу

Урок №41

Дата проведення –

Тема уроку. Виштовхувальна сила в рідинах і газах. Закон Архімеда.

Мета:

обґрунтувати існування виштовхувальної сили, що діє на тіла занурені в рідину, або газ;
навчати учнів експериментально визначати цю силу та встановлювати її залежність від густини рідини, об’єму тіла;
вивести закон Архімеда;
розвивати науковий світогляд учнів;
формувати вміння застосовувати закон Архімеда під час розв’язування типових задач;
виховувати вміння висловлювати свої думки в усній та письмовій формі;
підвищувати пізнавальний інтерес учнів до вивчення фізики, використовуючи елементи історії фізики.

Обладнання і матеріали: металевий циліндр і циліндр з корку, відерце Архімеда, 14 склянок з водою, 7 склянок з солоною водою,7 металевих циліндрів, 14 твердих тіл різного об’єму, 14 динамометрів, серветки; комп’ютер, мультимедійний проектор, екран; карточки із завданнями для експерименту, карточки із задачами. .

Хід уроку.

1. Організаційний момент.

Доброго дня! Я рада бачити всіх присутніх.

2. Мотивація уроку.

Чи доводилось вам, дорогі діти, бачити радісні обличчя ваших друзів, які досягли якогось успіху? Але для того щоб досягти успіху, треба багато і наполегливо працювати. Попрацюємо і ми під девізом:

Горішок знань міцний — це знає кожен.

Та нам — не відступать!

Його нам розколоти допоможе

Бажання наше все на світі знать!

3. Актуалізація опорних знань.

Під час вивчення теми «Тиск» частина учнів класу стала прихильниками великого французького письменника, філософа, математика, фізика – Блеза Паскаля, друга частина – відомого італійського математика і фізика – Еванджеліста Торрічеллі. Ви себе так і називаєте «Паскалята» і «Послідовники Торрічеллі».

Давайте перевіримо, хто краще з вас знає теоретичний матеріал. Проведемо «бліц – турнір» між 2 прихильниками – суперниками.

Запитання для «Паскалят»:

Одиниця об’єму в СІ? (м³)
Як формулюється закон Паскаля? (Тиск створюваний на поверхню нерухомої рідини, передається рідиною однаково в усіх напрямках)
Що вимірюють манометром? (тиск газів і рідин)
Яким приладом можна виміряти вагу тіла? (динамометром)
Вище якої висоти не піднімається вода, яку всмоктують насоси? (10,3 м)
Чому дорівнює нормальний атмосферний тиск в мм.рт.ст.? (760 мм.рт.ст.)
Що таке вага? (сила, що виникає в опорі чи підвісі)
Від чого залежить гідростатичний тиск? (густини рідини і висоти стовпчика рідини).

Запитання для «Послідовників Торрічеллі»:

Одиниця ваги у СІ, як і будь – якої іншої сили? (Ньютон)
Якій силі дорівнює вага тіла, що стоїть на нерухомій опорі? (силі тяжіння)
Як називають тиск нерухомої рідини? (гідростатичним тиском)
Чому дорівнює нормальний атмосферний тиск в Па? (101 325 Па)
Прилад для вимірювання тиску? (барометр)
Що може зменшити атмосферний тиск? (негода і висота)
Як можна збільшити тиск газу? (збільшити густину газу, або температуру)
Скільки м³ має дм³? ( 1м³ = 1000 дм³)

Оцінити учнів.

Одним із пунктів домашнього завдання було кожній групі прихильників зняти відео – дослід і придумати до нього 3 запитання.

Отже, уважно подивимось відео ролик «Паскалят».

Дослід «Магдебурзькі півкулі».

Обладнання: дві склянки, посудина з водою, паперове кільце, свічка, сірники.

Дайте відповідь на питання:

1. Для чого у досліді використовують свічку? (Свічка повинна прогріти повітря і утворити гарячі гази.)

2. Чому склянки «склеюються»? (Як тільки свічка загасла, гази починають охолоджуватись. Тиск усередині склянок зменшується. Зовні атмосферний тиск не змінюється. Сила різниці тисків міцно притискає склянки одна до одної.)

3. Навіщо потрібне вологе паперове кільце? (Вологе паперове кільце необхідне для того, щоб атмосферне повітря не потрапило у склянки.)

Слово надається «Послідовникам Торрічеллі».

Дослід «Монета, тарілка та склянка».

Обладнання: тарілка, склянка, зафарбована вода, монета, запалена свічка.

Дайте відповідь на питання:

1. Чому вода потрапляє до банки? (Тиск газу під час його охолодження зменшується, а зовні залишається атмосферним. Вода під дією сили різниці тисків потрапить до склянки.)

2. Який тиск буде мати газ у склянці після того, як він охолоне? (Тиск газу в банці дорівнюватиме різниці атмосферного тиску і тиску водяного стовпа у банці.)

3. Що станеться, якщо на банку покласти шматочок льоду? (Газ охолоне, що спричинить зменшення тиску. До банки потраплятимуть бульбашки повітря.)

Оцінити учнів.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Людина з давніх часів намагалася пояснити суть різних природних явищ. Вона спостерігала, міркувала, пробувала розв’язати загадки, які перед нею ставила природа. Ви кожного дня зіштовхуєтесь з різними явищами і у багатьох випадках можете сказати, як вони закінчаться.

Явище, яке ми будемо вивчати, ви знаєте і спостерігали багато разів. Сьогодні ми його пояснимо з точки зору фізичних законів.

Створення проблемної ситуації.

Дослід1 (демонструє вчитель).

1) Якщо занурити у воду м`яч і випустити там його з рук, то він спливає.

Чому?

2) Зануримо тепер у цю ж рідину циліндр. Тіло потонуло.

Чи діє сила в цьому разі?

3) Підвісимо тепер цей же циліндр до пружини, спостерігаємо її розтяг.

4) Потім зануримо його у воду, виявляємо скорочення пружини.

5) Забираємо воду і показуємо, що таке саме скорочення пружини можна дістати діючи на це тіло знизу вгору.

- Чому відбулося скорочення пружини?

Подіяла сила, яка і м`яч виштовхнула з рідини. В фізиці її так і називають виштовхувальною силою Fв.

Зараз ви виміряєте цю силу. «Паскалята» дослідять її залежність від густини рідини, в яку занурюють тіло, а «Послідовники Торрічеллі» - від об’єму зануреного тіла.

Справжній фізик повинен уміти виміряти фізичну величину, тобто користуватися приладами.

Не забувайте дотримуватися правил техніки безпеки при роботі з динамометром, скляним посудом, рідинами. Будьте охайними та уважними.

1. Розміщуйте прилади, матеріали, обладнання на своєму робочому столі так, щоб запобігти їх падінню або перекиданню.

2. Працюючи з приладами зі скла , будьте обережні.

3. Забороняється користуватися лабораторним посудом з відколотими краями та за наявності тріщин.

4. Якщо скляна посудина або прилад розбилися, не торкайтесь осколків незахищеними руками, користуйтеся совком і щіткою.

5. Динамометр не перенавантажувати.

Експеримент «Паскалят».

Мета: на досліді виявити виштовхувальну силу, що діє на занурений в рідину циліндр, визначити цю силу та з’ясувати, як вона залежить від густини рідини, в яку занурюють тіло.

1. Визначити вагу тіла в повітрі Р₁, Н.

2. Визначити вагу тіла у воді Р₂, Н.

3. Обчислити значення виштовхувальної сили, користуючись виразом: Fв₁ = Р₁- Р₂, Н.

4. Визначити вагу тіла в солоній воді Р₃, Н.

5. Обчислити значення виштовхувальної сили, користуючись виразом: Fв₂ = Р₁– Р_3,Н.

6. Порівняйте значення виштовхувальних сил Fв₁та Fв₂та зробіть висновок.

Висновок (записати в зошит).

Виштовхувальна сила залежить від густини рідини, в яку занурюють тіло. Чим більша густина рідини, тим більша виштовхувальна сила.

Експеримент «Послідовників Торрічеллі».

Мета: на досліді виявити виштовхувальну силу, що діє на занурене в рідину тіло, визначити цю силу та з’ясувати, як вона залежить від об’єму зануреного тіла.

1. Визначити вагу меншого тіла в повітрі Р₁, Н.

2. Визначити вагу меншого тіла в рідині Р₂, Н.

3. Обчислити значення Fв₁= Р₁-Р₂, Н.

4. Визначте вагу більшого тіла в повітрі Р₃, Н.

5. Визначте вагу більшого тіла в рідині Р₄, Н.

6. Обчислити значення: Fв₂= Р₃-Р₄, Н.

7. Порівняйте значення виштовхувальних сил Fв₁та Fв₂та зробіть висновок.

Висновок (записати в зошит).

Виштовхувальна сила залежить від об`єму зануреного тіла. Чим більший об`єм тіла, тим більша виштовхувальна сила.

На тіло, розташоване в газі також діє виштовхувальна сила, але вона значно менша за силу, що діє на тіло в рідині, бо густина газу значно менша, ніж рідини.

Оцінити учнів.

Виштовхувальну силу, яка діє на тіло в piдині або в газі, називають також архімедовою силою (на честь давньогрецького вченого Apxiмеда, що жив в ІІІ ст. до н. е. і який уперше вказав на її існування та обчислив її значення).

Відкрийте зошити і запишіть тему уроку «Виштовхувальна сила в рідинах і газах. Закон Архімеда».

Одна з легенд, що існували ще за життя Архімеда, розповідає про подію, що передувала закону. В той час містом Сіракузи правив цар Гієрон і він доручив Архімеду перевірити чесність майстра, що виготовив золоту корону. Переглянемо фрагмент мультфільму «Коля, Оля і Архімед».

Еврика – означає – знайшов. Так він знайшов об’єм корони. Вона була виготовлена не з чистого золота, але головне, що він відкрив – це закон гідростатики.

Висновок. На тіло занурене в рідину діє виштовхувальна сила.

Дослід 2 (демонструє вчитель), що являться експериментальним підтвердженням закону Архімеда.

Взяти спеціальний прилад – відерце Архімеда.
До пружини підвісить відерце, а до нього – циліндр.
Стрілку – покажчик на пружині встановити проти самого покажчика на штативі.
Увагу учнів фіксують на таких моментах:

1) ємкість відерця дорівнює об’єму циліндра;

2) при зануренні тіла в рідину пружина скорочується, стрілка - покажчик на пружині піднімається вгору;

3) занурене тіло витісняє у скляну посудину деякий об’єм рідини.

4) цей об’єм води дорівнює об’єму тіла.

Потім у відерце ємкість якого дорівнює об’єму циліндра наливають воду.
Відерце заповнюється водою, при цьому пружина розтягується до початкової довжини; стрілки-покажчики на пружині і штативі знову збігаються.

Безымянный.png А тепер сформулюємо закон Архімеда:

На тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, що напрямлена вертикально вгору i дорівнює вазі рідини або газу в об’ємі зануреної частини тіла:

F_арх.= _{рід.(газу)}gV_зан.

де F_арх.– архімедова сила, _{рід.(газу)}– густина рідини або газу, V_зан.– об’єм зануреної частини тіла.

Архімедова сила напрямлена вертикально вгору i прикладена до центра зануреної частини тіла.

ІV. Закріплення вивченого матеріалу.

Розв’язування задач.

Ви знаєте, що одним із основних умінь у фізиці є вміння розв'язувати задачі. Для цього потрібно гарно міркувати.

Тестові завдання. Вибрати правильну відповідь.

Таблиця

№ п/п	Запитання	А	Б	В
1	Одиниця вимірювання сили	кг	Па	Н
2	На тіло, що перебуває в рідині, діють дві сили:	виштовхувальна сила і вага тіла	виштовхувальна сила і сила тяжіння	сила тяжіння і вага тіла
3	Виштовхувальна сила, яка діє на тіло в рідині або в газі, дорівнює	вазі рідини або газу в об’ємі зануреної частини тіла	вазі рідини або газу в об’ємі тіла	вазі тіла
4	Формула сили Архімеда	F = gh	F = mg	F =gV
5	Архімедова сила напрямлена	вертикально вниз	вертикально вгору	діє в усіх напрямках
6	Закон Архімеда в умовах невагомості	діє	не діє	не залежить від умов
7	У якій посудині густина рідини менша?	в 1	в 2	в обох однакова
8	На яку кульку діє менша виштовхувальна сила?	на 1	на 2	на 3
9	Більша архімедова сила діє на	1 кульку	на обидві діє однакова	2 кульку
10	Із куска пластиліну виготовили підводний човен. Чи змінилась при цьому виштовхувальна сила?	ні	так	не знаю
11	Чи буде діяти сила Архімеда на тіло, яке щільно прилягає до дна? $C:\Users\Женя\Desktop\titanik_-_-samyy-znamenityy-zatonuvshiy-korabl_-no-daleko-ne-edinstvennyy.jpg$	так	ні	не знаю

Відповідь на 11.Зауваження. Сила Архімеда дорівнює 0, якщо занурене в рідину тіло щільно всією основою притиснене до дна.

Таблиця відповідей

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	В	Б	А	В	Б	Б	Б	В	А	А	Б

Задача 20.5, 20.13 на ст.89 збірника задач І.Ю. Ненашев (2 учні розв’язують біля дошки).

Індивідуальне завдання для сильних учнів^*. Задачі 20.19, 20.29

Металевий тягарець на динамометрі послідовно занурюють у склянку з водою та невідомою рідиною. У повітрі тягарець розтягує пружину динамометра із силою 11Н, у воді – 10 Н, а в невідомій рідині – 9.5Н. Якою є густина цієї рідини?

Домашнє завдання:

опрацювати § 27, повторити §10;

розв’язати вправу 27 (1, 3, 4,7);
експериментальне завдання «Родзинки – танцівниці» на стор. 196 виконають О. Левенко і Д.Коваль.

Підсумок уроку

От і підійшов до кінця наш насичений, плідний урок. Дякую всім.

Індивідуальне завдання для сильних учнів.

№ 20.29

Індивідуальне завдання для сильних учнів.

Задача 20.19

Що покаже динамометр, якщо сталевий циліндр масою 321 г, який підвішений до нього наполовину занурили у воду?

Задача 20.5.

На тіло, що повністю занурене у воду, діє архімедова сила 12 Н. Який об’єм має тіло?

Задача 20.13

На тіло, що повністю занурене у гас, діє архімедова сила 4 Н. Яку густину має тіло, якщо його маса становить 800 г?

docx

Завантажити

Зберегти на потім

Додав(-ла)

Свістова Ніна Степанівна

Пов’язані теми

Фізика, 7 клас, Розробки уроків

До підручника

Фізика 7 клас (Бар’яхтар В.Г., Довгий С.О., Божинова Ф.Я., Горобець Ю.І., Ненашев І.Ю., Кірюхіна О.О.; за редакцією Бар’яхтара В.Г., Довгого С.О.)

Додано

30 вересня 2020

Переглядів

1653

Оцінка розробки

Відгуки відсутні