Урок. "Виштовхувальна сила. Закон Архімеда"

                            Урок фізики, 7 клас:

         «Виштовхувальна сила.   

                                      Закон Архімеда»

               ( Створення проблемних ситуацій                                             

                    за допомогою  фізичного експерименту)

Тема уроку. Виштовхувальна сила. Закон Архімеда.

Мета уроку:переконати учнів у наявності виштовхувальної дії рідин і газів на занурені у   

                      них тіла, з’ясувати причини виникнення виштовхувальної сили і її залежність

                      від об’єму тіла та густини рідини ( або газу), в яку занурено тіло.

Методичні рекомендації. За програмою і підручником виштовхувальна дія рідин і газів на занурене в них тіло формулюється як прояв архімедової сили. Матеріал цієї теми слід розглядати і довести до свідомості учнів як прояв дії закону Паскаля, підкреслюючи, що архімедова сила не є якоюсь специфічною силою, а виникає лише як результуюча усіх сил тиску, що діють на тіло з боку рідини (газу). Дана тема важлива для формування матеріалістичного світогляду учнів, вона дає змогу розкрити причинно – наслідкові зв’язки у навчальному матеріалі: рухомість частинок рідини – передача тиску рідиною – тиск всередині рідини на певному рівні – сила тиску на верхні та нижні грані бруска - архімедова сила.

Методи проблемного вивчення теми: частково – пошуковий, дослідницько – пошуковий.

Засвоєння нових знань.

 Напередодні уроку учням дають домашнє завдання: порівняти сили, потрібні для того, щоб утримувати тіла у воді, повітрі, міцному розчині солі. Можна запропонувати перевірити дію рідини при зануренні в неї посудин різного об’єму ( 1 л і 3 л ) на однакову глибину і при зануренні тієї самої посудини на різні глибини. Домашні спостереження зацікавлюють учнів, вони самостійно роблять висновок, що у воді і в розчині солі вага тіла зменшується. Вони помічають, що з глибиною занурення тіла змінюється дія рідини.

 Ці спостереження допомагають організувати проблемне вивчення нового матеріалу. Учитель повідомляє, що силу, яка діє на занурене тіло, називають виштовхувальною і пропонує учням сказати, від чого залежить значення цієї сили. Висунуті учнями припущення записують на дошці. Здебільшого це такі судження:

   Виштовхувальна сила рідини залежить:

• від глибини занурення тіла;
• від об’єму тіла;
• від маси тіла;
•  від густини речовини тіла;
• від густини речовини рідини.

Організувати перевірку всіх цих припущень можна, поділивши клас на групи, кожна з яких виконує дослід на встановлення залежності  виштовхувальної сили від однієї з величин. Для кожної групи можна запропонувати картку із завданням: 

• Порівняти значення виштовхувальної сили, що діє на однакові за об’ємом тіла, виготовлені з різних речовин. Чи залежить вона від густини тіла?
• Порівняти  виштовхувальну силу, що діє на тіла різного об’єму,  виготовлені з однієї й тієї самої речовини. Чи залежить вона від об’єму тіла?
• Зважити одне й те саме тіло у воді і розчині солі. Чи залежить виштовхувальна сила від густини рідини?
• З’ясувати, чи однакова виштовхувальна сила діє на тіла однакового об’єму, але різних за формою.

Обговорення результатів досліду, що дістала кожна група учнів, дає змогу зробити загальний висновок про залежність  виштовхувальної сили від об’єму тіла й густини рідини. Потім вчитель підкреслює, що ця залежність допомагає визначити виштовхувальну силу, що діє на тіло, не зважуючи його. Щоб учні легше зрозуміли, як саме це зробити, можна поставити допоміжне запитання:

                    Що виражає добуток двох величин – об’єму тіла і густини рідини?

Дехто з учнів здогадається, що добуток цих величин виражає масу витісненої рідини.

Учитель формулює висновок про величину виштовхувальної сили, яку на честь Архімеда, котрий знайшов спосіб її вимірювати, назвали Архімедовою і пояснює її дію на основі закону Паскаля. Після цього можна показати кілька дослідів і продемонструвати виштовхувальну силу в газах. Усвідомити новий матеріал допоможуть якісні задачі.

Почати урок можна інакше: розповісти відому легенду про визначення об’єму царської корони Архімедом, а потім продемонструвати дослід із відерцем Архімеда.

Перевірити засвоєння теми можна виконанням завдань:

1. Доповніть речення: У рідинах і газах на занурене тіло діє … сила, величина якої не залежить від… ( рідини; форми тіла; об’єму тіла; речовини, з якої зроблено тіло).

2. Чи однакова виштовхувальна сила, з якою рідина діє на занурені в неї сталеву кульку і сталеву пластинку такої самої маси?

3. Яка з наведених величин не береться до уваги для розрахунку виштовхувальної сили? ( об’єм тіла; густина рідини; густина тіла )

4. Чому в річці з мулистим дном ми більше в’язнемо на мілині, ніж на глибині?

Доцільність використання того чи іншого способу проведення кожного етапу уроку визначається вчителем особисто.