Урок-соревнование по физике в 7-м классе по теме "Архимедова сила"

Разделы: Физика


Структура урока

  1. Разминка - решение качественных и экспериментальных задач.Cпособ проверки знаний - фронтальный опрос.
  2. Конкурс команд – самостоятельная работа учащихся по решению расчётных задач. Способ проверки знаний – ответы у доски и проверка собранных листиков у учащихся членами жюри.
  3. Конкурс капитанов – решение экспериментальных задач. Способ проверки знаний – ответы учащихся у доски.
  4. Задания, определяющие развитие учащихся:
    а) составление задач по рисунку
    б) составление текста из фраз А и В
    в) конкурс на лучший вопрос по объяснению явлений, сюжетов.
  5. Конкурс команд – решение познавательных задач. Способ проверки знаний – фронтальный опрос.

Конспект урока

Учитель: Ребята, сегодня мы проводим урок решения задач по теме “Архимедова сила” в виде соревнования между командами:“Сила”, “Архимеды” и “Ньютоны”. Помогать, мне, судить соревнования будут учитель физики и лаборанты. Сегодня на уроке мы должны научиться решать задачи, используя формулы расчёта архимедовой силы, научиться объяснять различные явления, используя знания об архимедовой силе.

Итак, начнём с разминки.

Вопрос 1 команде (на листе бумаги рисунок): на какое из тел равного объёма действует большая сила?

Ученик: на первое, т. к. оно полностью погружено в воду, а второе только на половину

Вопрос 2 команде: два одинаковых тела плавают в разных жидкостях так, как показано на рисунке. Плотность, какой жидкости больше?

Ученик: чем больше плотность жидкости, тем больше архимедова сила, так как по рисунку видно, что большая сила действует на 2-ое тело, значит плотность жидкости во 2-ом сосуде больше.

Вопрос 3 команде (по рисунку)

 

Изменится ли равновесие весов в опыте, если тела опустить в воду? В какую сторону, почему? Масса тел одинакова.

Ученик: равновесие весов нарушится, так как фарфоровое тело имеет больший объём, при одинаковых массах, а значит, на него действует большая выталкивающая сила.

А теперь, ребята, внимательно посмотрите предложенные вам опыты и ответьте на вопросы.

Для первой команды: на коромысле весов подвешены два шарика одинакового объёма. Весы уравновешенны. Затем шарики опускают в 2 стакана с жидкостями.

Вопрос: что можно сказать о жидкостях, налитых в сосуды?зависит ли выталкивающая сила от плотности жидкости?

Ученик: так как равновесие весов нарушено, то жидкости имеют различные плотности. Чем больше плотность жидкости, тем больше архимедова сила.

Для второй команды: опыт. На весах уравновешены два тела одинаковой массы, но разного объёма. Тела одновременно опускают в стаканы с водой.

Вопрос: объясните результаты опыта. Зависит ли выталкивающая сила от объёма тел?

Ученик: так как объёмы тел разные, то на тело, имеющее больший объём, действует большая выталкивающая сила, равновесие весов нарушается.

Для третьей команды:Вопрос: кусок металла опущен на дно сосуда и постепенно залит жидкостью. Сначала так, что жидкость только закрывала его, затем много выше верхней поверхности металла. В третий раз жидкость налили доверху. Что вы скажете о величине выталкивающей силы, действующей на этот кусок металла во всех 3-х случаях?

Ученик: во всех 3-х случаях выталкивающая сила будет одинакова, т. к. она не зависит от количества жидкости, а только от плотности жидкости и объёма тела.

Итак, подведём итоги: Архимедова сила зависит от плотности жидкости и объёма тела.

Следующий наш конкурс – конкурс команд.

К доске вызываются по одному человеку от команды для решения задачи.

1 команда. Гранитная глыба массой 1300 кг и объёмом 0,5 м3 погружена в воду. Чему равна действующая на него сила?

2 команда. Объём куска железа 0,1 дм3. Какая выталкивающая сила будет действовать на него в керосине?

3 команда. Железная плита размером 4 x 0,3 x 0,25 м3 погружена в воду на половину своего объёма. Какова архимедова сила, действующая на неё?

Решение задачи:

Пока у доски ребята решают задачи, все остальные решают самостоятельно задачу на листах, представленную им через проектор: стальная балка массой 1,56 т удерживается на канате в пресной воде. Вычислить архимедову силу, действующую на балку.

Решение задачи:

img9.gif (9109 bytes)

( На этот конкурс отводится 8 минут. По истечении времени листики сдаются в жюри. К доске вызывается один ученик для обсуждения задачи после чего у доски так же проверяются задачи. Команды исправляют ошибки, делают замечания ).

Учитель: а теперь внимание! Конкурс капитанов.(капитаны выходят к доске)

Капитанам команд предлагается выполнить экспериментальное задание, а затем защитить его. Время – 10 минут.

А пока капитаны выполняют задания, проводим ещё один конкурс команд. Он состоит из 3-х заданий.

1. Составьте тексты из фраз А и Б

А). К коромыслу весов подвешены два цилиндра одинакового веса

  1. из одного и того же материала
  2. из разного материала

Б). Если оба цилиндра одновременно погрузить в воду, то…

  1. равновесие весов нарушится
  2. равновесие весов не нарушится

2. Составьте задачу по рисунку

Примерное условие задачи: на поверхности воды плавают бруски из дерева пробки и льда. Укажите, где какой брусок?

3. Конкурс на лучший вопрос по объяснению явления сюжета.

Сюжет: “Рыбы. Плотность живых организмов, населяющих водную среду, очень малоотличаются от плотности воды, поэтому их вес почти полностью уравновешивается архимедовой силой. Благодаря этому водные животные не нуждаются в столь массивных скелетах, как наземные. Интересна роль плавательного пузыря у рыб. Это единственная часть тела рыбы, обладающая заметной сжимаемостью. Сжимая пузырь усилиями грудных и брюшных мышц, рыба меняет объём своего тела и тем самым среднюю плотность, благодаря чему она может в определённых пределах регулировать глубину своего погружения”.

( Примерно такой вопрос можно задать: “Почему рыба имеет более слабый скелет, чем существа, живущие на суше”).

(После этого конкурса проверяется, как справились со своим заданием капитаны команд).

Учитель: последний конкурс для команд – умение применять свои знания об архимедовой силе для объяснения явлений и ситуаций, встречающихся в жизни.

Вопросы:

  1. Почему в реке с илистым дном мы вязнем больше на мелком месте, чем на глубоком?
    Ответ: погружаясь на большую глубину, мы вытесняем больший объём воды. По закону Архимеда на нас в этом случае будет действовать большая выталкивающая сила.
  2. Почему человек может лежать на воде, положив руки под голову?
    Ответ: масса человеческого тела, если полости лёгких заполнены воздухом, хотя и не на много, но всё же меньше вытесненной им воды, поэтому человек может свободно лежать на воде, положив руки под голову.
  3. Для чего ботинки водолаза делают с тяжёлыми свинцовыми подошвами
    Ответ: тяжёлые свинцовые ботинки помогают водолазу преодолевать выталкивающую силу воды.
  4. Почему держаться на поверхности воды в море значительно легче, чем в реке?
    Ответ: Плотность морской воды больше пресной, поэтому в море на человека действует большая выталкивающая сила.
  5. Какое заключение можно сделать о величине архимедовой силы, проводя соответствующие опыты на Луне, где сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле?
    Ответ: Такое же, как и на Земле: архимедова сила равна весу жидкости, вытесненной погруженным в неё телом.
  6. Действует ли архимедова сила на ИСЗ?
    Ответ: архимедова сила в условиях невесомости отсутствует.

Учитель: ну вот, ребята, конкурсы у нас закончены. Сейчас жюри подведёт итоги.

(Пока жюри подводит итоги, ребятам предлагается составить кроссворд со словом “Архимед”).

Жюри объявляет итоги, самые активные участники награждаются медалью “Юный Архимед”.