Тип урока: Изучение нового материала с элементами исследования.
Оборудование: динамометры, стаканы с водой и раствором соли, тела разной формы, объема, плотности, проектор, экран, ПК.
Цель: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости (газа) и показать зависимость силы Архимеда от объема погруженной части тела и плотности жидкости.
Задачи:
- Образовательная – обеспечить усвоение учащимися формулы для расчета архимедовой силы.
- Воспитательная – формирование научного мировоззрения, эстетических представлений, способности следовать нормам поведения на уроке.
- Развивающая – развивать познавательную активность учащихся, умение делать наблюдения, ставить эксперименты и делать выводы.
| № п/п | Этап урока | Деятельность учителя | Деятельность учащихся | время |
| 1. | Организационный | Здравствуйте, уважаемые коллеги! Нет, нет, я не ошиблась, сегодня действительно вы мои коллеги – физики – экспериментаторы, исследователи действия жидкости на погруженное тело. Именно этой проблеме посвящена наша научная работа. | 1 мин | |
| 2. | Мотивационный | Не секрет, что предмет нашего исследования для науки не нов, он уже подвергался изучению, а исследователем действия жидкости на погруженное тело был древнегреческий математик и физик Архимед. Нам предстоит сегодня заново открыть его закон. Итак, в путь! | ||
| 3. | Актуализация знаний (Организует подготовку учащихся к самостоятельному выполнению пробного учебного действия) | Читали ли вы книгу Александра Беляева
“Человек-амфибия”. (гл 12 рассказ о дельфине) в
которой Ихтиандр рассуждал о том, как он спасал
дельфина. Почему в воде все кажется легче? Вспомните лето. Вы у водоёма (озеро, река, море). Вы входите в воду и учите плавать своих друзей. Вы берете тело человека на руки, замечали ли вы что вам легче держать тело в воде, чем на воздухе. |
Прослушивают фрагмент из книги, ответы
на вопросы (побуждающий диалог) Да легко. Очень короткий промежуток времени. Нет. Сила. (выталкивающая сила). Направлена верх. |
5 мин |
| Что помогает вам в этом случае? При падение тел действует сила притяжения, а как бы вы назвали эту силу? Давайте определим тему сегодняшнего урока “Выталкивающая сила”. Куда направлена сила? Как определить выталкивающую силу? У нас в наличии мензурка с водой, динамометр, тело. | Определяем вес тела в воздухе, вес тела в воде. Находим разность. Это и будет значение выталкивающей силы | |||
| 4. | Формулировка проблемы, цели урока | Сформулируйте цель дальнейшей работы. | Учащиеся формулируют цель: в ходе исследовательской работы узнать от каких факторов (физических величин) зависит выталкивающая сила. | 1 мин |
| 5. | Планирование работы | От чего зависит выталкивающая сила? Гипотезы записываются на доске (Слайде) |
Выдвижение гипотезы: выталкивающая
сила зависит от: - объема погруженного тела - веса (или массы), плотности тела - плотности жидкости - глубины погружения тела -формы тела |
|
| 6. | Практическая (исследовательская) деятельность | Техника безопасности. Фронтальный эксперимент в мини-группах. Цель: выяснить зависит ли выталкивающая сила от заданной величины. Задания группам. 1. Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости. Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде, тело. 1.Подвесьте тело к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе. 2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде. 3.Возьмите второй стакан соленой водой и погрузите в него тело на пружине. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в соленой воде. 4.Сравните вес тела в воде и в соленой воде. Сделайте вывод. (натолкнуть на мысль, что в реке вода пресная в море соленая ) |
Учащиеся по карточкам выполняют
задание и вывод записываю на доске
|
10 мин |
| 2. Исследование зависимости
выталкивающей силы от глубины погружения. Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, мензурка с водой, тело на нити. 1.Подвесьте тело на нити к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе. 2.Опустите тело в мензурку с водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде. 3.Опустите тело в мензурку с водой на большую глубину. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела на другой глубине. 4.Сравните вес тела на разной глубине. Сделайте вывод. |
Вывод: FА не зависит от глубины погружения h. |
|||
| 3. Исследование зависимости
выталкивающей силы от плотности тела. Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, алюминиевый и стальной цилиндры (одинакового объема), бумага. 1.Подвесьте алюминиевый цилиндр к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе. 2.Опустите алюминиевый цилиндр в стакан с водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде. 3.Закройте шкалу динамометра другим листом бумаги и проделайте п.1 п.2 со стальным цилиндром. 4.Сравните расстояние между показаниями для обоих цилиндров. Сделайте вывод. |
FА не зависит от плотности тела. |
|||
| 4. Исследование зависимости
выталкивающей силы от объема тела. Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, два тела разного объема, но одинаковой массы. 1.Подвесьте к пружине тело меньшего объема. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе. 2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде. 3.Подвесьте к пружине тело большего объема. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе. 4.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде. 5.Сравните вес тел в воде. Сделайте вывод. |
(Ответ. V1=10 см3, FА=0,15 Н V2=20см?, FА=0,2 Н V3=40см3, FА=0,3 Н => вывод: FА~V.) |
|||
| 5. Исследование зависимости
выталкивающей силы от формы тела. Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, стаканы с водой, тело из пластилина. 1.Подвесьте тело к пружине. Отметьте показание на бумаге. Это будет вес тела в воздухе. 2.Подставьте стакан с водой, чтобы тело полностью оказалось под водой. Отметьте показание на бумаге. Это вес тела в воде. 3.Измените форму тела (не меняя объема) и проделайте п.1 п.2 еще раз. 4.Сравните вес тел разной формы. Сделайте вывод. |
Вывод: FА не зависит от формы тела. Просмотр мультфильма “Архимедова сила” |
|||
| Тот же результат получил и Архимед.
Поэтому выталкивающую силу называют силой
Архимеда. Вы сегодня сделали открытие? А вы можете прокричать слово “Эврика”? Давайте вместе дружно, на раз, два, три. Вы много раз слышали это слово, а кто знаком с лексическим значением слова (с греческого - нашел, это слово не только легендарное восклицание Архимеда, но и выражение радости в случае разрешения трудной задачи) |
Кричим слово “Эврика”
Высказывания учащихся |
|||
| 7. | На доске следующие результаты:
На основании этого вывода получаем формулу для вычисления выталкивающей силы, которая полностью подтверждает наше исследование.
|
Учащиеся самостоятельно формулируют итог гипотезы, записывают формулу | 1 мин | |
| Закрепление. | Постановка проблемной задачи.
Определить силу Архимеда, действующую на тело,
погруженное в воду. Сравним значения, полученные при проведении первого и второго опытов. Сделаем вывод. Проверю листы работы группы как вы оцените работу своей группы. Что вы сегодня делали? Достигли поставленной цели. |
Определяем объем тела с помощью
мензурки, подставляем числовые значения
получаем итоговое значение (результаты совпадают - они верны - наши гипотезы мы подтвердили или опровергли с помощью опытов и теоретических доказательств) |
10 мин | |
| 8. | Рефлексия | Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок до подлинно научной теории и “переоткрыли” уже известный закон Архимеда. Все цели нашего исследования достигнуты. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими и наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование. | 1 мин | |
| Домашнее задание | Параграф 48, 49. Упр. 24, задание 14*
Сообщение об Архимеде. Это интересно! (интересные факты, связанные с силой Архимеда) Творческое задание: написать сочинение на тему: “Если бы Архимедова сила исчезла...” |
1 мин |
