Урок — лабораторная работа "Исследование архимедовой силы"

Разделы: Физика


Пояснительная записка

Проблема эффективной уровневой дифференциации по физике практически не разработана. Чтобы организовать работу каждого ученика с наибольшей для него отдачей, я разработала разноуровневые лабораторные работы для 7 класса. Уровней может быть несколько. Первый и второй носят воспроизводящий характер, третий и четвертый – частично- поисковый характер, пятый уровень – исследовательский.

К каждой лабораторной работе составлен лист самоподготовки, в который входят:

1) вопросы теоретической подготовкиm

2) вопросы практической подготовкиm

3) экспериментальные задания:

В зависимости от сложности работы листы самоподготовки выдаются за несколько дней. Оценки выставляются с учетом выполнения заданий листа самоподготовки и уровня сложности выполнения работы.

Тема: “ Исследование архимедовой силы”

Цели:

  • исследовать зависимость архимедовой силы сначала от объёма погруженной в жидкость части тела, а потом от плотности жидкости:
  • исследовать независимость архимедовой от глубины погружения, плотности и веса тела.

Оборудование: динамометр, металлические цилиндры, стакан с водой, стакан с раствором соли.

Ход работы:

Первый уровень

  1. Подвесьте железный цилиндр к крючку динамометра. Медленно опуская цилиндр в стакан с водой, наблюдайте за показаниями динамометра. Зависит ли архимедова сила от объёма погруженной части цилиндра?
  2. Вычислите архимедову силу, действующую на железный цилиндр при полном погружении его в воду. Результаты запишите в таблицу №1.

Архимедова сила в пресной и соленой воде, действующая на одно и тоже тело. Табл.№1

Жидкость Р1 Р2 Fа= Р1- Р2
   

 

   
   

 

   
  1. Перенесите железный цилиндр в стакан с раствором соли и снова измерьте архимедову силу при полном погружении цилиндра в раствор. Зависит ли архимедова сила от плотности жидкости? Результаты занесите в табл.№1.
  2. Измерьте и вычислите архимедовы силы, действующие на алюминиевый и железный цилиндры при полном погружении их в воду.
  3. Численные значения архимедовой силы, действующей на каждый цилиндр, занесите в табл.№2. Зависит ли сила Архимеда от плотности вещества, из которого сделано тело?

Архимедова сила в пресной воде, действующая на тело одинакового объёма, но разной плотности.

Табл.№2

Цилиндр Р1 Р2 Fа= Р1- Р2
 

Алюминиевый

     
Железный      

Второй уровень

Выполните п.1-3 работы первого уровня.

  1. Подвесьте опять к крючку динамометра железный цилиндр опускайте его в воду постепенно: сначала на 1\4 объёма, затем на 1\2 и.т.д. Каждый раз вычисляйте архимедову силу, а результаты заносите в табл.№3.
  2. Часть объёма тела, погруженная в воду 1\4 1\2 2\3 1

    Fа, Н

           

5.Сформулируйте и запишите выводы.

Третий уровень

Выполните п. 1-5 предыдущих уровней.

6.Проанализируйте результаты, сформулируйте обобщенные выводы.

Четвертый уровень

  1. Сформулируйте цели исследования
  2. Продумайте проект экспериментальной установки
  3. Определите порядок выполнения работы
  4. Проанализируйте полученные результаты.

План проведения измерений:

  1. Определите цену деления прибора
  2. Уточните верхний и нижний пределы измерений
  3. Подготовьте прибор к работе в соответствии с правилами пользования
  4. Проведите измерения
  5. Запишите результаты.

Пятый уровень

  1. Ознакомьтесь с экспериментальными заданиями в листе самоподготовки. Выберите одно из них.
  2. Подберите нужные приборы и материалы.
  3. Продумайте и оформите порядок выполнения работы.
  4. Выполните работу.
  5. Проанализируйте полученные результаты и сделайте вывод.

Лист самоконтроля

Это интересно!

Существует море, в котором нельзя утонуть. Это знаменитое Мертвое море Палестины. Воды его настолько солены, что в них не может жить ни одно живое существо. Утонуть в такой тяжелой жидкости нельзя: человеческое тело легче ее.

Закон Архимеда помогает поднимать затонувшие суда. Один из самых больших ледоколов “Садко”, по халатности капитана затонувший в Белом море в 1916г., пролежал на морском дне 17 лет, его затем подняли понтонами, и он снова вступил в строй.

Оказывается, тонна дерева тяжелее тонны железа на 2,5 кг из-за действия закона Архимеда в газах. Архимедова сила, действующая на тонну дерева, больше аналогичной силы, действующей на тонну железа, в силу разности их объёмов. Следовательно, истинный вес дерева равен 1 тонне плюс Fa дерева; истинный вес железа равен 1 тонне плюс Fa железа.

Приложение