Урок " Архімедова сила "

Тема: «Виштовхувальна сила. Закон Архімеда»

Мета уроку:обґрунтувати існування виштовхувальної сили; формувати вміння пояснювати причини виникнення виштовхувальної сили; навчати учнів експериментально визначати цю силу та встановлювати її залежність від густини рідини, об’єму тіла; сформулювати уявлення про закон Архімеда та його застосування; розвивати творчі здібності учнів.

Хід уроку

І. Організаційний  момент

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів.

1.Фронтальне  опитування.(атмосферний  тиск, одиниці  вимірювання та їх перевод, формула  визначення   тиску  в рідинах)

2.Самостійна  робота

І варіант

1.Виразити в кілопаскалях тиск 800 мм. рт. ст..

2.Визначити  висоту  товпа  ртуті , який зрівноважується  атмосферним тиском 900 гПа.

ІІ варіант

1.Виразити в кілопаскалях тиск 500 мм. рт. ст..

2.Визначити  висоту  товпа  ртуті , який зрівноважується  атмосферним тиском 970 гПа.

ІІІ. МОТИВАЦІЯ. ЗАДАЧІ УРОКУ

Інсеніцація легенди про  Архімеда

Ювелір  приносить Гієронові нову корону. Гієрон, не впевнений у чесності майтра , сумнівається , що його корона – з чистого золота.

Гієрон: Неспокійно мені

            В золоту мою корону

             Могли срібло домішати

             Або навіть мідь додати.

Правитель кличе до  себе великого вченого Архімеда і дає йому завдання:

Гієрон:Відповідь  даси  мені :

            Золота вона чи ні ?

Підступний Гієрон погрожує відрубати голову Архімедову, якщо той не впорається з поставленим  завданням, або майстрові ,  якщо той виявиться шахраєм.

Мучить дума мудреця:

«Знаю я  вагу вінця .

Як об’єм його дізнатись

І від смерті рятуватись?»

Якось він у ванні мився ,

Тільки в неї занурився –

Звідти вже вода біжить.

Здогадався він в ту ж мить,

Як знайти об’єм корони ,

І побіг до Гієрона.

Отже , Архімед знайшов спосіб , як розв’язати завдання Гієрона, а також почав ґрунтовно досліджувати дію рідини на занурене в неї  тіло. А от ми з вами вже знаємо, що  дія  одного тіла  на  інше  характеризується – силою !

Оголошується тема  уроку. І нехай вигук Архімеда: «ЕВРІКА» буде девізом нашого уроку.

Завдання уроку наступні:

1. Дослідити дію рідини на занурене в неї тіло;
2. Визначити фізичний зміст  архімедової  сили.
3.  Отримати формули для обчислення архімедової сили.
4. Сформулювати закон Архімеда.

Нам в роботі допоможуть картки-інструкції.

 ІУ. ВИВЧЕННЯ НОВОЇ ТЕМИ

Чи доводилось вам піднімати одне й те саме тіло в повітрі і в воді?

Як ви вважаєте, яка величина стає менше?

Перевіримо ваші відповіді.

 Дослід № 1.(Картка- інструкція)

ВИСНОВОК № 1: F=P-P₁ . Отже , тіло у воді має вагу  меншу ніж у повітрі.

Чому ? Тому, що на занурене  в рідину  тіло  діє  виштовхувальна сила, так як її винайшов вчений Архімед , тому і наву має Архімедова сила.

Робота з підручником:с.108 мал.138.

З’ясуємо природу  архімедової сили.

Дослід № 2. (Картка-інструкція) плюс робота з підручником

Силами учнів встановлюємо причину дії архімедової сили, а потім виводимо формулу для її обчислення.

Досліди: 1.Вода, концентрований розчин кухонної солі, дві мензурки , тіло .

              2. Вода, два тіла різних об’ємі ,мензурка

ВИСНОВОК № 2:  F=P

                               P= mg                m=Vp

                              F_а= V_т p _рg

Перевіримо цю формулу.

Закон Архімеда :На тіло , занурене в рідин( газ), діє виштовхувальна  сила, яка дорівнює вазі рідини(газу),витиснутої цим тілом.

      А тепер давайте з’ясуємо, як Архімед розв’язав задачу Гієрона. Заслуховуємо відповіді дітей та разом приходимо до рішення цієї задачі.

Перегляд презентації.

Виконуємо завданя по картках-інструкціях. Робимо висновки.

V. ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ.

         Заслуховуємо висновки учнів в картках-інструкціях, коректуємо, доповнюємо і записуємо в зошити.

Відповідаємо на питання в картках-інструкціях.

Завдання  . Продовж  думку  винахідника

« Одного разу в імператора , який правив Китаєм понад 2000 років тому, виникла ідея зважити слона. Але  гігантських терезів, на які б можна було поставити  слона  не знайшли. Коли всі сановники визнали свою безпорадність, прийшов чоловік на ім'я  Час Чун і сказав , що може  зважити слона.Він попросив  поставити  слона  у  великий  човен … »( прочитати ст..110)

Задача.  На тіло , яке  перебуває  у воді, діє Архімедова  сила 9800Н. З якою силою це тіло виштовхувалося азотом.

Дано:                        F_a = ρ_в gV_т                                     

F_a=9800 Н                            F_a                                                            9800 Н

ρ_в=1000 кг/м³                       V_т =           V_т =                                                                            = 1м³

ρ_а=1,25 кг/м³                                         ρ_в g                                                     1000 кг/м³   х   9,8 Н/кг          

g = 9,8 Н/кг

F_a
-?                            F_a  = ρ_а gV_т                               F_a  = 1,25 кг/м³   х   9,8 Н/кг х   1м³=12,3Н    

V. ПІДСУМОК УРОКУ

В картках-інструкціях учні самостійно оцінюють роботу на уроці.

VІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ: вивчити §30 ст.118 завдання №239

Відповісти на запитаня : Чи однакова архімедова сила діятиме у воді на одне й те саме тіло на Землі і на Місяці? (g_Місяць=1,6 Н/кг)

КАРТКА-ІНСТРУКЦІЯ

Прізвище ______________________________________________________________________

Дослід № 1

Ціна поділки динамометра 0,1 Н

1.  Підвісити вантаж до динамометра. Знайдіть вагу вантажу в повітрі:    Р=

2.  Опустити вантаж у воду. Знайдіть вагу вантажу у воді:   =

3. Обчисліть різницю:  ∆Р = Р-Р₁

ВИСНОВОК № 1:  На тіло, занурене в рідину, діє виштовхувальна сила або Архімедова сила.

Дослід № 2

= Р

ВИСНОВОК № 2: Архімедова сила дорівнює вазі рідини в об’ємі цього тіла.

Р=  mg                      m =  v ρ                      = рg

Отримані формули записати в зошит.

ПИТАННЯ: Як залежить архімедова сила від густини рідини?

                      Як залежить архімедова сила від об’єму?

Роботу на уроці оцінюю_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

КАРТКА-ІНСТРУКЦІЯ

Прізвище ______________________________________________________________________

Дослід № 1

Ціна поділки динамометра 0,1 Н

1.  Підвісити вантаж до динамометра. Знайдіть вагу вантажу в повітрі:    Р=
2.  Опустити вантаж у воду. Знайдіть вагу вантажу у воді:   =
3. Обчисліть різницю:  ∆Р = Р-Р₁

ВИСНОВОК № 1:  _______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід № 2

= Р

ВИСНОВОК № 2:

Р=                        m =                         = р _р g

Отримані формули записати в зошит.

ПИТАННЯ: Як залежить архімедова сила від густини рідини?

                      Як залежить архімедова сила від об’єму?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Роботу на уроці оцінюю_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _