|
|
Скачати 150.65 Kb.
|
|
Амвросіївська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №6 Амвросіївської районної ради Донецької області Фізика 8 клас Тема: «Виштовхувальна сила. Закон Архімеда. Умови плавання тіл» Тип уроку: отримання нових знань Розробила Ляшко Ольга Григорівна вчитель вищої категорії старший вчитель Тема: «Виштовхувальна сила. Закон Архімеда. Умови плавання тіл» Мета: навчальна: З'ясувати причини виникнення виштовхувальної сили у рідинах і газах; пояснити природу їх походження. Сформувати поняття про Архімедову силу; на підставі закону Паскаля навчитися пояснювати дію рідини або газу на занурене тіло. розвивальна: формувати вміння установлювати причинно-наслідкові зв’язки в спостереженому явищі; ознайомити учнів з практичним застосуванням закону Архімеда, розвивати науковий світогляд та логічне мислення. виховна: виховувати в учнів повагу до великих творців науки; вміння спілкуватися т працювати у парах. Обладнання: мензурки, прозорі посудини з прісною та солоною водою, динамометри, циліндри із набору кало метричних тіл, «Архімедове відерце», посудини з медом, олією, газованою водою. Вступне слово вчителя Вода найдивовижніша речовина у світі. Людське життя тісно пов’язане з нею. Ми її вживаємо, використовуємо у побуті та виробництві, вона дає нам енергію, обертає турбіни, є домівкою для багатьох істот. Вода лікує, закаляє та оздоровлює людину і нарешті, приносить велике задоволення, коли ми у літню спеку занурюємося у неї. Отже кожного дня ми взаємодіємо з водою, занурюючи різні предмети і спостерігаємо, що одні тіла потопають, інші плавають у воді та на поверхні. От сьогодні на уроці ми будемо досліджувати цю взаємодію та з’ясовувати причини виникнення виштовхувальної сили із води. А підемо ми шляхом прокладеним для нас Архімедом. Епіграф: «Ми зобов’язані Архімеду фундаментом вчення про рівновагу рідин» Ж. Лагранж «Нам надзвичайно пощастило, що ми живемо в той час, коли ще можна робити відкриття» Р. Фейяман Структура уроку
Хід уроку І. Організаційно-вступна частина а) привітнання б) створення робочого настрою ІІ. Повідомлення, теми, мети та очікуваних результатів По закінченню цього уроку ви зможете:
Слово вчителя: Закон Архімеда Одна із головних тем розділу «Тиск» і виникнення виштовхувальної сили пов’язують з дією закону Паскаля, тому перш ніж почати з’ясовувати причини виникнення цієї сили відповімо на питання. ІІІ. Актуалізація опорних знань та активізація мозкової діяльності Усне опитування з використанням презентацій 1. Що таке тиск? 2. Як розраховувати тиск? 3. В яких одиницях вимірюють тиск? 4. Від чого залежить ваговий тиск рідини? 5. Сформулювати закон Паскаля. 6. Що таке сила тяжіння? 7. Що таке вага? 8. Чи однаковий тиск у різних рідинах? ІV. Вивчення нового матеріалу Слово вчителя: Ми з вами продовжуємо пізнавати навколишній світ при цьому дуже важливо вміти дивитись і бачити, помічати й відзначати. Тому дуже уважно спостерігайте за демонстраційними експериментами, проводьте свої досліди та робіть висновки. Проблемна ситуація Демонстрація 1. В акваріум з водою повністю занурюють гумовий м’ячик і прибирають руку. М’ячик стрімко спливає. Питання класу: Чому м’яч сплив на поверхню води? (На м’яч діяла сила напрямлена вгору, вона виштовхувала м’яч із води, тому і називається виштовхувальною) Груповий експеримент: (діти працюють у парах) На кожній парті знаходяться прилади: мензурка з водою, динамометр, циліндри з набору калоріметричних тіл. Завдання: визначити вагу циліндра в повітрі і у воді. 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. Напрям цієї сили завжди протилежний до напряму сили тяжіння. Слово вчителя: Тіло, яке знаходиться в рідині, виштовхується із неї з певною силою. Отже нам потрібно дізнатися від чого залежить виштовхувальна сила, а від чого ні. Демонстрація 2. До гачків важільних терезів підвішують два циліндра однакового об’єму і однакової маси. Один з них занурюємо у воду , а інший в солону воду. Рівновага порушується. Висновок: виштовхувальна сила залежить від густини рідини Мертвим морем називають озеро на Близькому Сході, у Палестині. Його води надзвичайно солоні, настільки, що в них не може жити жодна жива істота. Вода Мертвого моря містить не 3%, а 27% солі. Висока солоність спричиняє велику густину. Риби не можуть жити в такому розсолі. А людина не може в ньому потонути, тому що вода з великою густиною тримає її на поверхні. Демонстрація 3. Замінюємо циліндри на дві гирі однакової маси, наприклад латунну та парцелянову (можна гирю замінити картоплею), але різного об’єму, одночасно занурюємо їх у воду. Рівновага порушується. Висновок: виштовхувальна сила залежить від об’єму зануреного тіла. Демонстрація 4 До динамометра по черзі підвісити латунний і алюмінієвий циліндри різної маси, але однакового об’єму і занурити їх у воду. Покази обох динамометрів однакові. Висновок: виштовхувальна сила не залежить від маси та густини зануреного тіла. Демонстрація 5 В високу циліндричну посудину (мензурку), заповнену водою, повільно опустити циліндр – зміни в показах динамометра не спостерігається. Висновок: виштовхувальна сила не залежить від глибини зануреного тіла. Слово вчителя: А тепер давайте з’ясуємо чому ж виникає виштовхувальна сила. Для цього розглянемо малюнок. В наслідок дії тяжіння в рідині існує тиск, який за законом Паскаля діє у всіх напрямах
Оскільки h1 > h2;, то F1 > F2. Рівнодійна цих сил напрямлена вгору. Це і буде виштовхувальна сила. Різниця між силою тиску рідини на нижню грань і силою тиску на верхню грань і є та сила з якою тіла виштовхуються із рідини: FА = F2 - F1 – це і є причина виникнення виштовхувальної сили. Висновок: сила, виштовхуюча тіло із рідини є рівнодійною сил тиску, діючих на тіло зі сторони рідини. F1=p1 *S F2=p2*S p1=gρ*h1 p2=gρ*h2 F1= gρh1*S F2=g ρ*h2*S FA=gρ*h2*S- gρh1*S; FA= gρS(h2-h1); h2-h1=H ; VT=S*H FA= gρр* VТ - залежність виражена цією формулою називається законом Архімеда Висновок: виштовхувальна сила з’являється внаслідок одночасного прояву закону Паскаля і сили тяжіння. Демонстрація 6 В посудину з водою опускаємо камінь. Він потонув. Проблемне питання учням: - Чи діє в цьому випадку на камінь Архімедова сила? Груповий експеримент: Підвісити тіло до пружини динамометра, відзначити його показання - вагу каменя в повітрі потім занурити камінь у воду, налиту в мензурку, відзначити його показання – вагу каменя у воді. По шкалі мензурки визначити об'єм каменя (різниця об'ємів води до занурення та після занурення каменя). Знайти виштовхувальну силу як різницю між вагою тіла у повітрі та показаннями динамометра після занурення тіла у воду. Обчислити силу Архімеда підставивши числові значення у формулу FА = Рповітря-Ррідини Слово вчителя: пропоную обчислити виштовхувальну силу, діючу на камінь, за допомогою формули закону Архімеда, та порівняти з попередніми розрахунками FA= gρр* VТ Висновок: виштовхувальна сила діє на будь-яке тіло, занурене у воду, напрямлена вертикально вгору і прикладена до центра зануреної частини тіла. Демонстрація 7 (дослід з «відерцем Архімеда») До штатива прикріпляємо пружину з відерцем і циліндром. Коли підставляємо під циліндр посудину, у яку налита вода до рівня відливної трубки, то при повному зануренні циліндра об’єм витиснутої ним води дорівнює об’єму циліндра. Якщо вилити тепер витиснуту циліндром воду зі склянки у «відерце Архімеда», то показання ваг стануть такими самими, як і до опускання циліндра у воду. Це означає, виштовхувальна сила, яка діє на циліндр, дорівнює вазі води в об’ємі, зайнятому циліндром. Висновок: на тіло, занурене в рідину, діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі рідини в об’ємі зайнятому тілом. Слово вчителя: Вперше це твердження було встановлено давньогрецьким вченим Архімедом, який жив 287-212 рр. до н.е. в м. Сіракузи, тому його називають законом Архімеда. А як Архімед відкрив цей закон. Ми з вам зараз подивимось. (Демонстрація фрагменту мультфільму «Коля, Оля, Архімед» (випадок у ванні). Історики розповідають, що задача про золоту корону, спонукала Архімеда зайнятися питанням про плавання тіл. Результатом цього була поява видатного твору «Про плаваючи тіла», яке дійшло до нас. Сьоме речення (теорема) цього твору сформульовано Архімедом наступним чином: Тіла, які важчі за рідину та занурені у неї, занурюються все глибше, поки не опустяться на дно, і, перебуваючи в рідині, гублять у своєї вазі стільки, скільки важить рідина, узята в об’ємі тіл. Сила Архімеда діє і в газах. Адже в них також тиск змінюється з висотою. У газах сила Архімеда значно менша, ніж у рідинах, оскільки густина газу набагато менша від густини рідини. Остаточно закон Архімеда можна сформулювати так: на тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі рідини або газу в об’ємі цього тіла. Демонстрація 8. В посудину з водою опустити металеву кульку, шматочок стеарину, корку приблизно однакового об’єму. Питання: - Чому металева кулька потонула, шматочок стеарину плаває в товщі рідини, а корка – спливає? Висновок: На кожне тіло, що міститься в рідині діють дві сили: сила Архімеда FA= gρр* VТ і сила тяжіння Fтяжіння=ρТq* VТ І випадок: тіло тоне FA < FТ; Тіло тоне, якщо його густина більше, ніж густина рідини. ІІ випадок: тіло плаває в товщі FA =FТ Тіло плаває всередині рідини, якщо його густина дорівнює густині рідини. ІІІ випадок: тіло спливає на поверхню рідини FA >FТ Тіло спливає, якщо його густина менша за густину рідини. Зроблені висновки стосуються не тільки твердих тіл, але і рідин, і газів. Демонстрація 9. У склянку з водою налити мед, він опуститься на дно, налити олію, вона спливе на поверхню. Висновок: Якщо густина однієї рідини (газу) більше густини іншої рідини (газу), то рідинна густина, якої більше опускається униз. Якщо густина однієї рідини (газу) менше густини іншої рідини (газу), то рідинна густина, якої менше спливає на поверхню. V. Усвідомлення вивченого у вигляді практичної роботи. Розв’язання задач ілюстрованих у презентації 1) Дві однакові кульки знаходяться в посудинах із прісною та солоною водою. На яку кульку діє більша виштовхувальна сила? 2) В посудині з водою знаходяться три кульки різного об‘єму в стані спокою,як показано на малюнку. На яку кульку діє найбільша виштовхувальна сила ? 3) На дні водойми утримуються три кульки виготовлені з сосни, граніту, та сталева. Оберіть кульку, яка спливе на поверхню, якщо їх відпустити. 4) На важільних терезах зрівноважено дві кульки: сталева та алюмінієва. Чи порушиться рівновага терезів, якщо обидві кульки занурити у воду? 5) Корабель переходить з моря до річки. Як зміниться при цьому виштовхувальна сила, що діє на корабель? 6) Чому спеціально навчена собака легко витягує з води людину, що тоне, а на березі не може здвинути її з місця? Розвязання експереметальних задач Демонстрація 10. У дві склянки, одна з яких з водою, а інша з газованою водою. Одночасно занурити у обидві склянки по виноградині. У воді виноградина залишиться лежати на дні, а у газованої води виноградина підніметься на поверхню. Пояснити побачене. Відповідь: Густина виноградини трішки більша за густину води, але в газованої воді на неї почнуть сідати бульбашки, які і допоможуть виноградині спливти на поверхню. На поверхні бульбашки лопаються. Виноградина опуститься на дно, де вона знов «обросте» бульбашками та спливе на поверхню. Слово вчителя: У справжнього підводного човна є спеціальні цистерни для баласту-вантажу, який тягне човен вниз. Цим баластом є вода. Для занурювання човна цистерни впускають воду, а для підняття на поверхню випускають воду та закачують повітря. Демонстрація 11. В акваріум з водою опустили залізну пластину, вона потоне оскільки густина заліза більше за густину води. Потім придали цієї пластині форму коробки та опустили її на воду, вона буде плавати. Пояснити побачене. Відповідь: У випадку, коли пластина стала коробкою, її середня густина зменшилася, завдяки тому що порожнина коробки заповнилася повітрям. При цьому об’єм збільшився. Слово вчителя: Це явище лежить в основі будови сучасних плаваючих суден, для виготовлення яких використовують різні матеріали. Але за рахунок того, що об’єм судна великий, його середня густина менша густини води. Демонстрація 12. 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? Відповідь: При натисканні на пляшку скляна трубочка піпетки почне заповнюватися водою її вага збільшиться і вона опуститься на дно. Якщо перестати тиснути на пляшку частина води виллється із скляної трубочки, її вага зменшиться і піпетка спливе уверх. Слово вчителя: Середня густина живих організмів, які населяють водне середовище мало відрізняється від густини води, тому їх вага майже повністю врівноважується Архімедовою силою. Плавальний міхур риб має властивість значно стискатися, тому риба легко змінює об’єм свого тіла, а з тим і середню густину. Завдяки цьому вона здатна регулювати глибину занурення. VІ. Підбиття підсумку уроку Оцінювання відповідей учнів VІІ. Рефлексія Вправа «Незакінчене речення…» учні працюють у парах. 1. Сьогодні на уроці ми дізналися… 2. Сьогодні на уроці нам сподобалося… 3. Більше всього на уроці нам запам’яталося… 4. Це нам знадобиться у подальшому житті…. 5. Для нас це було цікаве… 6. Про це б ми хотіли дізнатися більше… 7. Більш за все нам сподобалась задача про… 8. Більш за все намі сподобався експеримент… VІІІ. Домашнє завдання § 37, § 38 вивчити. Виконати вправу 21 (1-3) с. 111 ІХ. Заключне слово вчителя Земне життя народилося у воді. Усе, що зараз плазує, бігає й росте на землі – усе колись вийшло з моря. І ми, люди, теж «починалися» в морі. Наше тіло переважно складається з води. Наше серце качає жилами кров, солону, як морська вода. І удари нашого пульсу так само ритмічні, як припливи й відливи моря… І не дивно, що ми тягнемося до води, заздримо вправності риб у плаванні. Море заспокоює, приводить у порядок думки. От і я зараз пропоную вам переглянути фрагмент фільму «Підводний світ» та поринути у царство морського простору. Налаштуватися на позитивний настрій та гарні почуття. |
|
№ уроку в темі Домашнє завдання сплановано згідно підручника Фізика. 10 клас: Підручник/ В. Г. Бар’яхтар Ф. Я. Божинова. – Х.: Видавництво «Ранок»,... |
Фізика! Яке багате слово! «Сучасна техніка – це перш за все фізика в різних її застосуваннях». За допомогою цих знань сильна рука людини запустила космічні... |
|
№ уроку в темі Домашнє завдання сплановано згідно підручника «Фізика. 11 клас: Підручник/ Є. В. Коршак, О.І. Ляшенко, В. Ф. Савченко. – К.: Генеза,... |
ЗАТВЕРДЖУЮ Робоча програма Фізика твердого тіла для студентів за спеціальністю 04020301. Фізика* |
|
№ уроку в темі Домашнє завдання сплановано згідно підручника «Фізика. 8 клас: Підручник/ Ф. Я. Божинова, М. М. Кірюхін, О. О. Кірюхіна. – Х.: Видавництво... |
ЗАТВЕРДЖУЮ Робоча програма навчальної дисципліни «Загальна фізика (Механіка. Молекулярна фізика)» для студентів за напрямом підготовки |
|
КОНСПЕКТ УРОКУ З ФІЗИКИ (10 КЛАС) Тема уроку Комп'ютер, мультимедійний проектор, презентація до уроку, програмне середовище «Жива фізика» |
Методичні рекомендації щодо ведення журналу Журнали класів на одній паралелі позначаються цифрами і відповідними літерами українського алфавіту, наприклад: 5-А клас, 5-Б клас,... |
|
Урок фізики в 11 класі по темі: «Фізика атомного ядра» МЕТА: Узагальнити та систематизувати знання учнів з теми «Фізика атомного ядра». Розвивати самостійність та уважність. Виховувати... |
Закон Кулона. Увести поняття точкового заряду, роз’яснити учням фізичний... Домашнє завдання сплановано згідно підручника «Фізика. 9 клас: Підручник/ Ф. Я. Божинова, М. М. Кірюхін, О. О. Кірюхіна. – Х.: Видавництво... |