Урок физики по теме: "Плавание судов"

Цели и задачи:

1. Контроль, оценка и коррекция знаний учащихся по теме «Архимедова сила. Плавание тел».
2. Формирование глубоких и прочных знаний по теме «Плавание судов».
3. Формирование умений самостоятельно применять знания к решению качественных и количественных задач.
4. Формирование практических умений и навыков, умения самостоятельно проводить эксперимент.
5. Закрепление умений и навыков.
6. Развитие кругозора учащихся.
7. Воспитание интереса к предмету.

Содержание урока:

1. Организационный момент.
2. Разминка.
3. Физический диктант.
4. Изучение нового материала.
5. Демонстрация опытов.
6. Закрепление.
7. Итоги урока.

1. Вступительное слово учителя.

Сегодня на уроке мы узнаем, какими бывают суда, какого их назначение и почему они плавают, а также научимся применять знания к решению задач.

2. Разминка.

Нам предстоит разгадать кроссворд. Если все слова будут угаданы верно, то в вертикальном столбце мы увидим тему нашего урока.

Вопросы:

1. Единица давления.
2. Единица массы.
3. Кратная единица массы.
4. Единица площади.
5. Единица времени.
6. Единица силы.
7. Единица объема.
8. Единица длины.

3. Физический диктант.

Ответы проверяются фронтально сразу же после проведения диктанта и устно исправляются допущенные ошибки.

4. Изучение нового материала.

Термин «Судно» используют в торговом и пассажирском флоте, а «Корабль» - в военном. Рассмотрим виды судов:

1) по району отправления:

• океанские
• каботажные (для прибрежных рейсов в море)
• речные
• озёрные

2) по назначению:

• торговые
• пассажирские
• военные

3) по типу двигателя:

• пароходы и паротурбоходы
• теплоходы
• атомоходы
• газотурбоходы
• электроходы и турбоэлектроходы

4) по назначению:

• Лайнеры – суда пассажирского флота (например, лайнер «Нормандия»).
• Контейнеровозы предназначены для доставки товаров в специальных контейнерах («Сестрорецк»).
• Ролкеры используются для перевозки колёсной техники («Магнитогорск»).
• Лихтеровозы перевозят лихтеры, то есть несамоходные баржи, способные пройти по мелководью («Борис Андреев»).
• Балкеры предназначены для перевозки сыпучих грузов и снабжены наклонными продольными переборками («Зоя Космодемьянская»).
• Танкеры предназначены для транспортировки жидких грузов (нефть) в трюмах, оснащены навигационной системой, спутниковой связью, аппаратурой для поиска судов, терпящих бедствие («Победа»).
• Ледоколы разрушают ледяные покровы, прокладывая путь другим судам («Ленин», «Ермак», «Красин», «Арктика», «Сибирь»).

Вид парусного судна можно определять по типу парусного вооружения, которое включает в себя рангоут (деревянные или стальные элементы мачт и реев), такелаж (пеньковые или металлические канаты, расположенные на мачтах) и парус.

Все суда обладают достаточно большой массой, а значит, и силой тяжести. Благодаря чему же они держатся на воде и перевозят большие грузы? Мы знаем, что любое тело вытесняет своей подводной частью столько жидкости, что её вес равен весу тела в воздухе. В свою очередь, вес воды, вытесняемой подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом. Получается, что судно, погружаясь в воду, находится в равновесии.

5. Демонстрация опытов.

1. Если опустить на воду пластину из металлической фольги, то она тонет. Если же согнуть эту пластину в виде коробки и снова поставить на воду, то такая коробка будет плавать на поверхности воды, даже если нагрузить её гирей.

Сравним вес коробки с грузом и вес вытесненной воды: вес воды, вытесненной подводной частью коробки, равен весу этой коробки с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на саму коробку с грузом. Теперь на боковой поверхности коробки нанесём метку – глубину погружения нагруженной части коробки в воду. Это – ватерлиния. Пробьём дно коробки гвоздём, и она постепенно утонет. Точно также ведут себя и суда. В стальных кораблях есть воздух. Он занимает много места. Если на место воздуха впустить воду, то судно утонет.

2. Рассмотрим простейший пример подводного судна. В стакан со свеженалитой газировкой бросим виноградину. Она чуть тяжелее воды и опустится на дно. На неё начнут садиться пузырьки газа, и когда их станет довольно много, виноградина всплывёт. На поверхности пузырьки лопаются, газ улетает, и отяжелевшая виноградина снова опускается на дно. Так будет продолжаться до тех пор, пока газировка не «выдохнется».

По аналогии плавает подводная лодка. У неё внутри есть специальные балластные цистерны, которые заполняются забортной водой. Если надо опуститься на глубину, то цистерны открываются, в них устремляется забортная вода. Она вытесняет воздух, и лодка опускается. Если же надо снова всплыть, то в цистерны пускают сжатый воздух из специальных баллонов. Он вытесняет воду, и облегчённая лодка всплывает.

6. Закрепление.

1. В гавани во время прилива стоит судно, с которого спускается в море лесенка. Ученик, желая определить скорость подъёма воды во время прилива, измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 часа. Получит ли он верный результат? (Нет, так как положение корабля относительно поверхности воды не изменяется)
2. Почему надувная лодка имеет малую осадку? (Плотность воздуха, которым она надута, во много раз меньше плотности воды, а вес стенок лодки невелик)
3. Плот связан из 10 сосновых брёвен. Объём каждого бревна равен 1,6 м³. Можно ли на этом плоту переправить груз массой 10 т? (Нет)
4. Площадь поперечного сечения сухогруза на уровне воды равна 2000м². По окончании погрузки глубина осадки увеличилась на 3м. Определите массу груза, принятого на борт сухогруза. (6 000 т)
5. Судно, погруженное в пресную воду до ватерлинии, вытесняет воду объёмом 15000м³. Вес судна без груза равен 5 000 000Н. Чему равен вес груза? (145 000 кН)

7. Итоги урока.

Подведение итогов, формулировка выводов, комментирование оценок.