Архимедова сила
Цель урока: продолжить формирование понятия об Архимедовой силе, обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости в неё тело, а также выяснить от каких величин зависит значение выталкивающей силы.
Задачи:
Обучающие:
- организовать деятельность учащихся по планированию совместно с учителем изучения темы;
- организовать деятельность учащихся по изучению и закреплению понятия силы Архимеда; причин её возникновения и особенностей протекания;
- организовать деятельность школьников по самостоятельному применению знаний в разнообразных ситуациях;
Развивающие:
- содействовать развитию у школьников умений использовать научные методы познания (наблюдение, гипотеза, эксперимент);
- создать условия для развития у школьников умений формулировать проблемы, предлагать пути их решения,
- содействовать развитию у детей умений осуществлять самоконтроль, самооценку,
- содействовать развитию у школьников умений выделять главное в познавательном объекте.
Воспитательные:
- содействовать осознанию учащимися ценности изучаемого предмета;
- помочь учащимися осознать ценность совместной деятельности;
- содействовать развитию у детей умений общаться.
Тип урока: комбинированный.
Необходимое техническое оборудование мультимедийный проектор, экран, персональный компьютер учителя, штатив; стеклянный сосуд с отверстием для вытекания воды, динамометры, набор грузов, пластилины, цилиндры, мензурка.
Ход урока
Название этапа |
Деятельность учителя |
Деятельность учащихся |
1.Организационный (мотивация к учебной деятельности) (2мин) Метод – словесный
|
Настрой на рабочий лад. – Здравствуйте, ребята! Приветствует учащихся и проверяет готовность к уроку, отмечает отсутствующих. Слово «труд»/расшифровка – тетрадь, ручка, учебник, дневник. Цель этапа – включение учащихся в деятельность на личностно – значимом уровне. |
Учащимися приготовлены учебники, тетради, ручка, дневник. Цель этапа – подготовиться к уроку Личностные: смыслообразование – установление связи между целью учебной деятельности и мотивом. Коммуникативные: сотрудничество с учителем и сверстниками Познавательные: Логический анализ объектов с целью выделения главного, классификация объектов, поиска верного ответа. |
2.Проверка знаний. (10мин) Методы – словесный, фронтальный, наглядный, репродуктивный |
Цель этапа – вспомнить изученную тему, создать условия для изучения нового материала |
Цель этапа – повторить изученный материал |
Обращаясь к учащимся, задает вопросы: Проверка опорных знаний 1. Сформулируйте закон Паскаля? |
Отвечают на вопросы: 1. Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку одинаково во всех направлениях. |
|
2. Как вычислить давление жидкости на некоторой глубине h? |
2. P = gρh |
|
3. Как направлена выталкивающая сила? |
3. Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу. |
|
4. На дне аквариума находится камень, полностью погруженный в воду. Изменится ли действующая на камень выталкивающая сила при доливании воды в аквариум? |
4. Нет, останется неизменной, так как останется неизменным вес воды, вытесненной камнем. |
|
5.Почему вес тела в воде меньше веса тела в воздухе? (слайд 1) |
5. Существует сила, действующая на тело в воде и направленная вертикально вверх. |
|
Проводить беседу о «Легенде об Архимеде». Архимеду было поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней примесь. Достоверно неизвестно каким методом пользовался Архимед, но задачу, поставленную царем Гиероном ученый решил. Сегодня мы с вами тоже будем решать эту задачу, следуя за рассуждениями Архимеда. (слайд 2-4) |
Познавательные: практическое освоение методов познания природы, выявление и осознание сущности и особенностей изучаемых объектов, отработка навыка выделения главного в различных физических моделях, понятиях, процессах и явлениях. Личностные: Формирование готовности и способности к переходу к самообразованию на основе учебно-познавательной мотивации. Коммуникативные: сотрудничество с учителем и сверстниками. Умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме. Вода оказывает выталкивающее действие, на погруженное в неё тело, т.е. со стороны воды действует Архимедова сила, которая направлена вверх и шарик всплывает вверх. |
|
Проделайте опыт: Погрузите пластмассовый шарик в воду. Почему шарик всплывает?
При обсуждении результата опыта обращается внимание учащихся на следующий факт: Правильно. Сегодня на уроке мы изучим эту силу. Запишите тему урока: « Архимедова сила» (слайд 5) |
Записывают тему урока в тетрадях |
|
3.Изучение нового материала. (20мин) Методы – словесный, наглядно-иллюстративный, исследовательский, частично– поисковый |
Цель этапа – мотивация на успешное усвоение нового материала; обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; установить, от каких факторов зависит и от каких – не зависит выталкивающая сила. Знакомство с названием темы урока и планом урока |
Цель этапа – качественное выполнение практических заданий, поиск решения поставленной проблемы, уметь работать с приборами и объяснять опыты. |
Именно с помощью данной силы Архимед решил задачу царя. Идея решения пришла к ученому внезапно, когда он, находясь в бане, погрузился в наполненную водой ванну. Его осенила мысль, давшая решение задачи. Ликующий и возбужденный своим открытием, Архимед воскликнул: « Эврика! Эврика!», что, значит: « Нашел! Нашел!». |
Слушают учителя. |
|
Предлагает пронаблюдать на опыте. Демонстрирует опыт.
Как вы думаете, если подобный опыт проделать с телом, погруженным в какой– либо газ? |
Опыт с Архимедовой ведеркой. Наблюдают за опытом. Комментируют увиденное, высказывают предположения тело, находящееся в жидкости вытесняет столько жидкости, сколько весит жидкость или, в объеме, вытесненном телом. Сила, выталкивающая тело из газа, также будет равна весу газа, взятого в объеме тела.
Познавательные: практическое освоение методов познания природы, выявление и осознание сущности и особенностей изучаемых объектов, отработка навыка выделения главного в различных физических моделях, понятиях, процессах и явлениях. Личностные: Формирование готовности и способности к переходу к самообразованию на основе учебно-познавательной мотивации. Коммуникативные: сотрудничество с учителем и сверстниками. Умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме. Регулятивные: выработка способности ставить новые учебные цели и задачи, планировать их реализацию, осуществлять выбор эффективных путей и средств достижения целей, контролировать и оценивать свои действия как по результату, так и по способу действия, вносить соответствующие коррективы в их выполнение. |
|
Ставится вопрос: Предлагается проверит зависимость Архимедовой силы от формы тела, от объема тела, от глубины погружения, от плотности тела, от плотности жидкости. Организовывает деятельность по выполнению учениками работы (делит класс на пять группы и контролирует выполнение задания). |
Предлагаются следующие факторы зависимости силы Архимедовой величины:
|
|
Задание первой группе: сравнить силы и сделать вывод о зависимости (не зависимости) архимедовой силы от формы тела. |
Первая группа: Оборудование: кусочек пластилина, сосуд с водой, нить, динамометр. Кусочку пластилина придают форму шара, куба, цилиндра. Поочередно опуская каждую фигурку в воду, с помощью динамометра определяют архимедову силу, действующую на них. Делают вывод: архимедова сила не зависит от формы тела |
|
Задание второй группе: сравнить силы и сделать вывод о зависимости (не зависимости) архимедовой силы от глубины погружения тела. |
Вторая группа: Оборудование: мензурка с водой, алюминиевый цилиндр, нить, динамометр. Опуская алюминиевый цилиндр, прикрепленный на динамометр на различную глубину, следят за показанием прибора. Делают вывод: архимедова сила не зависит от глубины погружения тела. |
|
Задание третьей группе: сравнить силы и сделать вывод о зависимости (не зависимости) архимедовой силы от плотности жидкости. |
Третья группа: Оборудование: динамометр, нить, сосуды с водой, соленой водой и маслом, алюминиевый цилиндр. Определяют архимедовы силы, действующие на цилиндр в соленой воде и масле. Делают вывод: архимедова сила зависит от плотности жидкости. |
|
Задание четвертой группе: сравнить силы и сделать вывод о зависимости (не зависимости) архимедовой силы от объема тела. |
Четвертая группа: Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема из пластилина, динамометр, нить. Поочередно опуская каждое тело в воду, с помощью динамометра определяют архимедову силу, действующую на них. Делают вывод: архимедова сила зависит от объема тела. |
|
Задание пятой группе: Сравнить силы и сделать вывод о зависимости (не зависимости) архимедовой силы от плотности тела. |
Пятая группа: Оборудование: сосуд с водой, динамометр, нить, алюминиевый и медный цилиндры из набора тел для калориметра. Поочередно опуская каждое тело в воду, с помощью динамометра определяют архимедову силу, действующую на них. Сравнивают плотности тел и архимедовы силы, действующие на тела. Делают вывод: архимедова сила не зависит от плотности тела. Записывают в тетрадь выводы: в виде таблицы. |
|
Физкультминутка/снять напряжение, усталость/ (1мин) |
|
|
4.Закрепление знаний. (10мин) Метод учебно-познавательный |
Цель этапа – выяснить, как учащиеся усвоили новый материал, создание ситуации успеха, уверенности в своих силах |
Цель этапа – закрепление полученных знаний; отвечают на вопросы. Познавательные: формирование интереса к изучаемым областям знания и видам деятельности, Личностные: усовершенствование навыков работы с информацией. |
1. Генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею? |
Ответ: Нет. Жидкость толкала генерала в подмётки. Внутри всякой жидкости давление на одном и том же уровне по всем направлениям одинаково, поэтому силы, давящие генерала с боков, уравновешивают друг друга. А вот силы, жмущие на фуражку и подмётки, не равны, потому что фуражка и подмётки находятся на разных уровнях жидкости. Разность этих сил и толкала генерала в подмётки. |
|
2. Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000 кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли Быть правдой эти россказни? |
Ответ: Могут, если у массы, которую до пояса, не вынимая из воды, поднимал хитрый Архимед, был достаточно большой объём. |
|
3. Почему в недосоленном супе ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь? |
Ответ: Плотность очень сильно пересоленного супа больше, и это даёт курице последний шанс на спасение. |
|
4. Где большой вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке? |
Ответ: На чужой сковородке солидные караси гораздо весомей. Если их не выпотрошили. |
|
5.Один прекрасно воспитанный, скромный, вежливый мальчик погрузился в жидкость и вёл себя там хорошо. Но жидкость всё равно вытолкала его. За что выперли ни в чём не виноватого ребёнка? |
Ответ: За то, что вес мальчика меньше веса жидкости, взятой в объёме его тела. |
|
5. Итог урока. (2мин) Рефлексия |
Цель этапа – соотнести поставленные задачи с достигнутым результатом, оценить учащихся, разъяснить методику домашнего задания – Исследование какой темы вели на уроке? – Удалось решить поставленную задачу? – Оцените свою работу на уроке. Молодцы! Мы с вами ответили на все вопросы. |
Цель этапа – осознают новый опыт, размышляют, высказывают свои впечатления от урока, формируют конечный результат своей работы на уроке. Личностные Самооценка; адекватное понимания причин успеха или неуспеха в УД; Коммуникативные: сотрудничество с учителем и сверстниками. Умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме. |
Оценивание учащихся. |
Выставляет оценки и комментирует их. |
Отвечают на вопросы учителя |
Домашнее задание. |
Вместе с учениками формируют домашнее задание. Предлагает повторить « Подвиг Архимеда», решив следующую задачу: Задача: Слиток золота и серебра имеет массу 300 г. При погружении в воду его вес равен 2,75 Н. Определите массу серебра и массу золота в этом слитке. |
Записывают подробно домашнее задание и прослушивают рекомендации по правильному выполнению. |