План-конспект урока в 7-м классе по теме "Закон Архимеда"

Цели урока:

• изучить содержание закона Архимеда, приблизиться к раскрытию физической сути плавания тел;
• закрепить знания через решение качественных и расчетных задач.

Планируемые результаты:

• Предметные: сформировать у учащихся понятие о выталкивающей силе; научить выводить формулу для определения выталкивающей силы, путем исследования сделать вывод о зависимости силы Архимеда от различных физических факторов, работать с текстом учебника, анализировать полученные результаты.
• Метапредметные: способствовать развитию у учащихся речи, мышления, навыков самостоятельной исследовательской работы, умения делать обобщения, способствовать развитию коммуникативных навыков.
• Личностные: расширить представления школьников о познавательных возможностях методов наблюдения и эксперимента, способствовать формированию научного мировоззрения, умению планировать учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками, работать в группе, корректировать и оценивать свои действия и действия других.

Тип урока: изучение нового материала и первичное закрепление.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Необходимое техническое оборудование: компьютер, проектор, учебник 7 класса по физике, электронная презентация, демонстрационное оборудование: ведерко Архимеда, три стакана с соленой водой различной плотности, штатив, динамометр, карточки-тренажеры.

План урока

1. Организационный момент (1 мин.)

Учитель приветствует обучающихся и отмечает отсутствующих на уроке.

2. Мотивация, целеполагание (7 мин.)

1) Учитель формулирует проблемный вопрос: «Почему мы в воде можем легко поднять камень, который с трудом поднимаем в воздухе?» (слайд 1). Обучающиеся высказывают свои предположения.

2) Учитель подводит учащихся к формулировке темы урока (с помощью кроссворда) и постановке целей и задач (слайд 2-5).

Кроссворд:

1. Какой учёный вывел закон, который утверждает: «Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа» (Паскаль)
2. Каким прибором измеряют силу (динамометр)
3. Куда направлена выталкивающая сила? (вверх)
4. Наука о природе (физика)
5. Величина, которая вычисляется произведением длины, ширины и высоты (объём)
6. Какая сила действует на опору или подвес? (вес)
7. А ну-ка быстро посмотри,
   И разреши сомненья
   Скажи нам, как узнать внутри
   У жидкости… (давление)

3) Учитель проводит фронтальный опрос с целью повторения необходимых физических понятий. Обучающиеся выполняют задания на соответствие, восстанавливая в памяти понятия, необходимые для восприятия нового материала (слайд 6-9).

Задание 1. Установите соответствие между физическими величинами и единицами их измерения.

Задание 2. Установите соответствие между физическими величинами и их обозначениями.

Задание 3. Установите соответствие между физическими величинами и формулами.

Задание 4. Установите соответствие между функциями приборов и названиями приборов.

3. Изучение нового учебного материала (20 мин.)

1) Учитель проводит опыт с пружинным динамометром и металлическим цилиндром, подводит обучающихся к выводу о том, что вес тела в жидкости меньше, чем в воздухе.

2) Учитель организует работу в 5 группах, инструктирует обучающихся по постановке эксперимента, руководит обсуждением.

Задание группе № 1

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, 2 алюминиевых цилиндра разного объема.

Указания к работе:

1. Подвесьте малый алюминиевый цилиндр к крючку динамометра, измерьте вес тела в воздухе P₁ .Опустите цилиндр в сосуд с водой, измерьте вес тела в воде P₂. Рассчитайте выталкивающую силу Fа =P₁ - P₂. Запишите результат.

2. Подвесьте большой алюминиевый цилиндр к крючку динамометра, измерьте вес тела в воздухе P₁. Опустите цилиндр в сосуд с водой, измерьте вес тела в воде P₂. Рассчитайте выталкивающую силу Fа =P₁ - P₂. Запишите результат.

3. Сравните силы Архимеда. Сделайте вывод о зависимости выталкивающей силы от объема тела.

Задание группе № 2

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, 2 цилиндра одинакового объема, изготовленные из разных веществ: латунный и железный.

Указания к работе:

1. Подвесьте латунный цилиндр к крючку динамометра, измерьте вес тела в воздухе P₁. Опустите цилиндр в сосуд с водой, измерьте вес тела в воде P₂. Рассчитайте выталкивающую силу F_a =P₁ - P₂. Запишите результат.

2. Подвесьте железный цилиндр к крючку динамометра, измерьте вес тела в воздухе P₁. Опустите цилиндр в сосуд с водой, измерьте вес тела в воде P₂. Рассчитайте выталкивающую силу F_a =P₁ - P₂. Запишите результат.

3. Сравните результаты. Сделайте вывод о зависимости (или независимости) силы Архимеда от плотности тела.

Задание группе № 3

Оборудование: сосуд с чистой и соленой водой, динамометр, латунный цилиндр.

Указания к работе:

1. Подвесьте латунный цилиндр к крючку динамометра, измерьте вес тела в воздухе P₁1.Опустите цилиндр в сосуд с чистой водой, измерьте вес тела в воде P2. Рассчитайте выталкивающую силу  F_a =P₁ - P₂. Запишите результат.

2. Опустите цилиндр в сосуд с соленой водой, измерьте вес тела в соленой воде P₃. Рассчитайте выталкивающую силу F_a =P₁ – P₃. Запишите результат.

3. Сделайте вывод о зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости.

Задание группе № 4

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, латунный цилиндр.

Указания к работе:

1. Подвесьте цилиндр к крючку динамометра, измерьте вес тела в воздухе P₁.

2. Опустите цилиндр в сосуд с водой, измерьте вес тела в воде P₂. Рассчитайте выталкивающую силу F_a = P₁ - P₂. Запишите результат.

3. Измените глубину погружения. Меняется ли вес тела в воде? Меняется ли выталкивающая сила?

4. Сделайте вывод о зависимости (или независимости) выталкивающей силы от глубины погружения.

Задание группе № 5

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, два тела из пластилина одинакового объема, но разной формы.

Указания к работе:

1. Подвесьте пластилиновое тело в форме прямоугольного параллелепипеда к крючку динамометра, измерьте вес тела в воздухе P₁. Опустите тело в сосуд с водой, измерьте вес тела в воде P₂. Рассчитайте выталкивающую силу F_a =P₁ - P₂. Запишите результат.

2. Подвесьте пластилиновый шар к крючку динамометра, измерьте вес шара в воздухе P₁. Опустите пластилиновый шар в сосуд с водой, измерьте вес тела в воде P₂. Рассчитайте выталкивающую силу F_a = P₁ - P₂. Запишите результат.

3.Сравните результаты опытов для шара и прямоугольного параллелепипеда. Сделайте вывод о зависимости (или независимости) выталкивающей силы от формы тела.

3) Обучающиеся проводят самостоятельные исследования, опираясь на карточки с заданием, делают вывод о зависимости (или независимости) выталкивающей силы от различных факторов (объема тела, плотности тела, плотности жидкости, глубины погружения, формы тела). Представители групп докладывают о результатах (слайд 10).

4) Учитель подводит учеников к размышлению о силах, действующих на верхнюю и нижнюю грани тела, находящегося в воде (слайд 11). Обучающиеся участвуют в обсуждении, высказывают предположения о причине уменьшения веса в жидкости, делают вывод о существовании выталкивающей силы в жидкости и газе; выводят формулу для выталкивающей силы под руководством учителя (один ученик работает у доски)

5) Учитель показывает опыт с ведерком Архимеда. Обучающиеся наблюдают, делают вывод из опыта о том, что объем вытесненной воды равен объему тела, а вес жидкости в объеме этого тела равен силе Архимеда (слайд 12).

6) Ученики самостоятельно читают легенду о золотой короне (стр.151 учебник А.В. Перышкин, 7 кл.), затем один из учеников рассказывать прочитанное, остальные учащиеся дополняют, исправляют ошибки.

4. Закрепление материала (8 мин.)

Учитель организует деятельность учащихся: ученики решают качественные и расчетные задачи, анализируют, выдвигают предположения 9 (слайд 13-18).

Задача 1. К чашам весов подвешены два одинаковых железных шарика. Нарушится ли равновесие, если шарики опустить в жидкости?

Задача 2. В сосуд с водой опущены три одинаковые пробирки с жидкостью. На какую из пробирок действует наибольшая выталкивающая сила?

Задача 3. На какой из опущенных в воду шаров действует наибольшая выталкивающая сила?

Задача 4. Одинакового объема тела – стеклянное и стальное – опущены в воду. Одинаковы ли выталкивающие силы, действующие на них?

Задача 5. Кусок стального рельса находится на дне реки. Его приподняли и поставили вертикально. Изменилась ли при этом действующая на него выталкивающая сила, если при подъеме часть рельса окажется над водой?

Задача 6. Железобетонная плита размером 4x0.3x0.25 м погружена в воду наполовину своего объёма. Какова архимедова сила, действующая на неё?

5. Контроль усвоения знаний (6 мин.)

1) Учитель обобщает изученное (слайд 19):

1. Сила Архимеда - это сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ.

2. Сила Архимеда зависит от плотности жидкости и объема погруженного в жидкость тела.

3. Сила Архимеда равна весу жидкости в объеме погруженного в нее тела.

2) На основе полученных знаний закрепляя изученный материал, обучающиеся работают с карточками (решение расчетной задачи, индивидуальная работа)

Вариант 1. Тело объемом 2 м³ погружено в воду. Найдите архимедову силу, действующую на тело.

Вариант 2. Определить выталкивающую силу, действующую на деревянный плот объемом 12 м³, погруженный в воду на половину своего объема.

6. Домашнее задание (1 мин.)

Учитель комментирует домашнее задание, обучающиеся записывают задание в дневник (параграфы 50, 51 (учебник А.В.Пёрышкин), упражнение 26 (1, 2, 3)) (слайд 20)

7. Рефлексия (2 мин.)

1) Учитель предлагает каждому оценить свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность, эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы. Благодарит всех за работу.

2) Обучающиеся подводят итог урока, опираясь на следующие фразы (слайд 21-22):

• сегодня я узнал…
• было интересно…
• было трудно…
• я выполнял задания…
• я понял, что…
• теперь я могу…
• я почувствовал, что…
• я приобрел…
• я научился…
• у меня получилось …
• я смог…