ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА. ЗАКОН АРХИМЕДА.

ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА. ЗАКОН АРХИМЕДА.
Цели урока.
Сформировать понятие об архимедовой силе; умение
выводить формулу, которая выражает зависимость этой
силы от плотности жидкости (газа) и объема тела; на
основании закона Паскаля продолжить формирование
умений находить равнодействующую двух сил; применить
закон Паскаля для объяснения действия жидкости или газа
на погруженное тело; применить формулу для вычисления
давления внутри жидкости; сравнить давление жидкостей
и газов на тела.
С целью развития научного мировоззрения учащихся
показать роль физического эксперимента в физике;
раскрыть причинно-следственные связи в исследуемом
материале: подвижность частичек жидкости – передача
давления жидкостью – давление внутри жидкости на
определенном уровне – силы давления на верхнюю и
нижнюю грани бруска – архимедова сила.
В воспитательных целях ознакомить учащихся с
практическим применением закона в технике и для
повышения интереса к изучаемому материалу раскрыть
роль Архимеда в физике.
Средства обучения: аквариум, сосуды с водой, ведерко Архимеда,
динамометры, компьютеры.
Методы
и приемы: упражнение «Оригинальная пословица», метод
«Наблюдение», прием «Проблемный вопрос», прием «Беседа», метод
«Эксперимент»; интерактивное упражнение «Результат», прием
«Незаконченное предложение».
Тип урока: урок изучения нового учебного материала.
Ход урока
I. Организация учебной деятельности учащихся
Упражнение «Оригинальная пословица». Составить девиз урока из
«рассыпанных» слов: учить, хорошо, знать, кто, хочет, все, того. (Хорошо
того учить, кто хочет все знать).
– Кто из вас хочет много знать?
II. Актуализация опорных знаний
Самостоятельная работа. Тест «Давление жидкостей и газов».
III. Мотивация учебной деятельности
Содержание сегодняшнего урока поможет нам понять, почему одни
тела плавают на поверхности жидкости, а другие – тонут. Почему
возможно плавание судов, подводных лодок, воздушных шаров и
дирижаблей.
Метод «Наблюдение». Учащиеся наблюдают на экранах мониторов
примеры плавания рыб и судов, полет воздушного шара.
Объявляется тема урока. Записывается в тетрадь.
IV. Сообщение новых знаний
1.
Демонстрация опыта
Погружаем мяч полностью в воду и быстро убираем руку. Мяч
«выпрыгивает» из воды.
2.
Проблемный вопрос:
– Почему мяч всплыл на поверхность воды?
Ученик. На мяч подействовала сила.
Учитель. Правильно. Подействовала сила, которая вытолкнула мяч
из воды. Будем называть ее выталкивающей силой.
Опустим в этот же аквариум цилиндр. Тело утонуло.
3.
Проблемный вопрос:
– Действует ли сила в этом случае?
Ученик. Тело утонуло, значит, выталкивающая сила на него не
действует.
Учитель. Правильный ли ответ?
4.
Прием «Подумай».
Подумайте, как при помощи приборов, которые находятся у вас на
столах, проверить, действует ли выталкивающая сила на металлический
цилиндр?
5.
Метод «Эксперимент».
Возьмите динамометры, подвесьте грузы к пружинам, снимите
показания, осторожно опустите грузы в воду. Что вы заметили?
Ученик. При погружении в воду пружина растягивается меньше, чем
в воздухе. Показания динамометра уменьшаются.
Учитель. Какой вывод можно из этого сделать?
Ученик. На любые тела, погруженные в воду, действует
выталкивающая сила.
Учитель. Как направлена эта сила?
Ученик. Выталкивающая сила направлена вверх.
Учитель. Правильно. На все тела, погруженные в жидкость,
действует выталкивающая сила – и на те, что плавают, и на те, что тонут.
Выясним причину возникновения выталкивающей силы.
6.
Метод «Наблюдение».
На монитор компьютера выведена картинка, на которой тело
полностью погружено в воду.
7.
Прием «Подумай».
Подумайте, что можно сказать:
 о действии жидкости на брусок? (Жидкость оказывает на него
давление.)
 о давлении в середине жидкости на одной и той же глубине?
(На определенном уровне в середине жидкости давление во
всех направлениях одинаково.)
 сравните давление на нижней и верхней грани бруска. (На
уровне нижней грани бруска вода оказывает большее давление,
чем на уровне верхней.)
 почему давления разные? (Давление на уровне нижней
поверхности больше, потому что она находится на большей
глубине).
Учитель. Напишите формулу, по которой вычисляется давление
жидкости на уровне верхней и нижней грани бруска.
Сравните силы F1 и F2, с которыми вода действует на верхнюю и
нижнюю грани. Как направлены эти силы?
– Почему сила F2 направлена вверх?
Ученик. Согласно закона Паскаля, слои жидкости оказывают
давление на нижние слои, вода передает это давление в каждую точку
жидкости без изменений. На нижнюю грань также передается давление.
Вода действует на эту грань снизу вверх с силой F2.
Учитель. Как направлена равнодействующая этих сил?
Ученик. Равнодействующая этих сил направлена вверх, потому что
сила F2 больше силы F1. Чтобы определить равнодействующую силу,
нужно от большей силы отнять меньшую.
FA  F2  F1
Учитель. Мы выясним, почему на тело действует выталкивающая
сила. Впервые выталкивающую силу вычислил древнегреческий ученый
Архимед, живший в III ст. до н.э.
8.
Прием «Исторический момент».
Ученик рассказывает о жизни Архимеда.
Учитель. Архимед в своих исследованиях опирался на опыт,
наблюдения, практическую деятельность, эксперимент. Выясним, от чего
зависит архимедова сила, как математически ее можно вычислить. (К
доске приглашается ученик.)
Запишем, чему равна архимедова сила:
FA  F2  F1
Чему равна разность столбов жидкости h2 и h1? Разность высот равна
высоте бруска h, а произведение площади основания на высоту равно
объему бруска. Произведение плотности на объем равно массе жидкости в
объеме тела. Архимедова сила равна весу жидкости в объеме
погруженного тела. Проверим на опыте полученный вывод.
FA   Ж gh2 S   Ж gh1 S   Ж gS h2  h1    Ж gSh   Ж gVТ
FА   Ж gVТ
(Учащиеся рассматривают картинку на мониторе компьютера).
V. Первоначальное применение знаний.
Интерактивное упражнение «Результат». Как можно определить
архимедову силу:
1. Аналитический способ. Архимедову силу можно рассчитать по
формуле. Для этого нужно знать…
2. Экспериментальный способ:
а) с помощью динамометра. Что для этого нужно сделать?
б) с помощью отливного сосуда. Что для этого нужно сделать?
VI. Итоги урока.
Прием «Незаконченное предложение».
Учащиеся подводят итоги изученного, начиная словами:
– на уроке мы выучили…
– мне лучше запомнился материал…
– мне больше всего понравилось…
– где вы сможете использовать полученные знания?
Учитель. Напишите свои впечатления на листочках и приклейте на
дерево познания.
VII. Домашнее задание.
Выучить параграф 37. упражнение 21(1-4).