Плавание тел. 7-й класс

Цель урока:

• сформировать знание условий, при которых тела тонут, находятся в равновесии, всплывают, плавают на поверхности жидкости;
• умение экспериментально подтверждать условия плавания тел;
• показать использование плавания тел в окружающей природе, жизни, технике.

Задачи урока:

• выдвижение гипотезы об условиях плавания тел;
• экспериментальное подтверждение гипотезы на основании выполнения кратковременной фронтальной лабораторной работы;
• подтверждение гипотезы на основе проекта “Плотность вещества”, выполненного в ходе проектной недели;
• решение качественных задач на плавание тел;
• осуществление тестового контроля с целью проверки усвоенного материала;
• решение количественной задачи на выполнение условий плавания тел;
• разъяснение домашнего задания;
• самостоятельное решение задач по выбору.

Оборудование: ареометры, сосуды с маслом, спиртом, водой, насыщенным раствором соли, весы с разновесами, стакан с отливом, сырое яйцо, алюминиевые цилиндры, деревянные бруски малых размеров, сырой картофель, проектор, компьютер.

Ход урока

1) Экспресс-опрос формул массы, объёма, плотности, архимедовой силы. Обучающиеся показывают буквы, обозначающие данную физическую величину, составляют из них формулы для нахождения массы, объёма, плотности, архимедовой силы. (Приложение 3)

2) Выдвижение гипотезы об условиях плавания тел, составление опорного конспекта.

(слайды 4-6)

Демонстрация опыта, подтверждающего условия плавания тела (стакан с отливом, весы с разновесами, деревянный брусок).Вес деревянного бруска равен весу жидкости, вытесненной плавающим бруском

3) Ареометр - прибор для измерения плотности жидкости. Действие ареометра основано на плавании тел. (слайд 7)

Измерение плотности воды, спирта, масла, концентрированного раствора соли с помощью ареометра.

4) Заслушивается отрывок из проекта “Плотность вещества”

5) Класс выполняет фронтальную работу: “Выяснение условий плавания тела”. Заполняется следующая таблица:

Что будет происходить с кусочком льда в керосине? А в воде?

6)Плавание тел встречается в литературных произведениях, в загадках. (Слайды 10-13)

Глядят на мутный ток реки,
Склонясь на копья боевые.
Ах, как желал бы там он быть,
Но цепь мешала переплыть.
(М. Ю. Лермонтов “Кавказский пленник”)

Почему с тяжёлой цепью речку невозможно переплыть?

Под водой она гуляет,
Нашу землю охраняет,
Выполняет свой наказ.
Очень зорок её глаз.

Что можно сказать о средней плотности подводной лодки, когда “под водой она гуляет”?

Как рыбы и киты регулируют глубину погружения?

Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах?

Самая тяжёлая древесина - у пиратинеры, растущей в Британской Гвиане в Южной Америке. Даже в высушенном состоянии она имеет плотность 1,36 г/см³.

Будет ли плавать изделие, сделанное из этого дерева, в воде? Объясните, почему.

7) Демонстрация опыта “волшебное яйцо”. В большую по высоте и объёму мензурку наливается раствор соли и аккуратно опускается сырое яйцо. Яйцо плавает на поверхности жидкости. Наливаем вдоль стенки чистую воду и наблюдаем увеличение глубины погружения. Обучающиеся делают вывод о том, что глубина погружения плавающего тела зависит от разности плотности тела и плотности жидкости. Чем больше эта разность, тем меньше глубина погружения и наоборот.

Деревянный поплавок со свинцовым грузом опускают сначала в воду, потом в масло. И в той и другой жидкости поплавок плавает. В какой из них он погружается глубже?

8) Выполнение теста №1 (Приложение 2).

9) Решение задачи. Тело массой 120 кг и объёмом 0,16 м³ погрузили в воду. Потонет ли это тело в воде? (Слайд 14)

Обучающиеся делают вывод о том, что сила Архимеда больше силы тяжести, если тело полностью погружено в жидкость. Поэтому тело будет всплывать, объём подводной части тела будет уменьшаться. Как только сила тяжести сравняется с силой Архимеда, подъём тела прекратится, и тело будет плавать на поверхности жидкости. Здесь же целесообразно ввести понятие подъёмной силы плота как разности между максимальной архимедовой силой и силой тяжести.

10) Самостоятельное решение задач по выбору.

Вариант 1 (3 уровня сложности)

1. На тело объёмом 5 дм³ при полном погружении в жидкость действует выталкивающая сила 50 Н. Какая это жидкость?
2. Тело массой 600 г имеет объём 400 см³. Потонет ли это тело в нефти?
3. Плот связан из 10 сосновых брёвен. Объём каждого бревна равен 1,6 м³. Можно ли на этом плоту переправить груз массой 10 т?

Вариант 2

1. На железный брусок при погружении в спирт действует выталкивающая сила 19,6 Н. Определите объем бруска.
2. Утонет или будет плавать в воде тело объемом 2,5 дм³, имеющее массу 2,5 кг?
3. Погрузится ли целиком в воду льдина площадью 2 м² и толщиной 100 см, если на нее встанет человек массой 60 кг?

11) Подведение итогов урока (учащиеся делают вывод об условиях плавания тел, о том, где это встречается в природе, жизни, технике).

12) Задание на дом - §50.По желанию – задание 15; сконструировать простейший ареометр.