План-конспект открытого урока на тему

«Архимедова сила»

Ход урока

1.

Организационный момент

Учитель: Здравствуйте, ребята, садитесь. Сегодня у нас с вами не просто урок физики, а

урок-путешествие. Я предлагаю вам совершить путешествие в прошлое, в III в. до н.э., в

Древнюю Грецию, г. Сиракузы. В то время правил царь Гиерон II. Вы спросите, «зачем мы

туда отправляемся?», так вот, наш путь лежит к одному ученому, другу царя Гиерона II.

(Включен слайд 1)

2.

Актуализация знаний

А как звали этого ученого, мы узнаем отгадав кроссворд. (Слайд 2)

Ребята, у каждого у вас есть список вопросов для кроссворда, а наши гости могут видеть

их на экране. (Кроссворд прикреплен на доске на ватмане)

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.

Проблемная ситуация

Учитель: Скажи, какой великий человек

Прославил свой далекий век?

Ученик: Архимед.

Учитель: Вот мы и узнали имя ученого, друга царя – Архимед. (Слайд 3)

Учитель: Ребята, а какой атрибут одежды является символом царской власти?

Ученик: Корона!

Учитель: Правильно, ребята, это корона. А как связаны Архимед, царь и корона мы сейчас

узнаем. (Слайд 4 – отрывок из мультфильма «Коля, Оля и Архимед»)

Учитель: Ребята, т.к. Архимед был ученым, то он смог найти ответ на вопрос царя, сделав

открытие. Но нам с вами, тех знаний, что мы усвоили на предыдущих уроках, не совсем

достаточно, чтобы полно и корректно ответить на поставленные вопросы, таким образом

мы сталкиваемся с необходимостью пополнения багажа знаний о действии жидкости и газа

на погруженное в них тело. Тема нашего урока «Сила Архимеда» (Слайд 4, записывают в

тетрадь), цель нашего урока: познакомиться с формулировкой закона Архимеда, узнать

формулу для расчёта силы Архимеда и выяснить область применения на практике.

(Слайд

5, записывают в тетрадь). Ребята, предлагаю сформулировать задачи, для достижения

цели нашего урока.

Примеры задач:

1.

Экспериментально определить величины, от которых зависит сила Архимеда;

2.

Вывести формулу для количественного расчёта силы Архимеда;

3.

Научиться

применять

полученные

знания

при

решении

простейших

задач

на

определение силы Архимеда.

Учитель: Тема урока определена, цели и задачи поставлены, приступим к их выполнению.

4.

Проблемное изучение нового материала

Учитель: На прошлом уроке мы изучали действие жидкости и газа на погруженное в них

тело (Стих: «Наша Таня громко плачет, Уронила в речку мячик, Тише, Танечка, не плачь.

Не утонет в речке мяч». Бросаю мяч в воду). Почему мяч всплыл на поверхность? (Ученики

отвечают)

Учитель: Подействовала сила, которая вытолкнула мяч из воды. Будем называть её

выталкивающей. Опустим в тот же аквариум металлический шарик. Тело утонуло,

действует ли выталкивающая сила в этом случае? (ученики отвечают: на оба шарика

действует выталкивающая сила, но она разная по числовому значению, поэтому один

шарик находится на поверхности воды, а второй наполовину погружён в воду).

Учитель: Проведём опыт (учитель демонстрирует опыт):

Опыт: К пружине подвешивают тело цилиндрической формы. Растяжение пружины

отмечается стрелками на штативе. Она показывает вес тела в воздухе. Приподняв тело, под

него подставляем отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки.

После чего тело погружают целиком в жидкость. При этом часть жидкости, объём

которой равен объёму тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Указатель пружины

поднимается вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости. В

данном случае на тело, наряду с силой тяжести, действует ещё и сила, выталкивающая его

из жидкости.

Учитель: Из этого опыта мы видим, что вес тела уменьшается на величину, равную весу

вытесненной воды. Эту взаимосвязь заметил и Архимед.

Учитель: Теперь сформулируем закон Архимеда (работа с учебником)

Откроем учебник на стр.147 и найдём формулировку закона Архимеда.

На тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу

жидкости в объёме погружённой части тела. (ребята записывают в тетрадь

формулировку закона, показана на слайде)

Учитель: Силу, выталкивающую погружённое в жидкость тело, Fвыт называют так же

архимедовой силой FА. (слайд – Fвыт = FА )

Fвыт = FА

(ребята записывают в тетрадь)

Физкультминутка (Видео Слайд 9)

Учитель: А теперь вам предстоит выяснить, от каких величин зависит архимедова сила.

(Слайд 10-11)

Работа в группах (по 4-5 ученика, уже рассажены по группам)

Учитель: Проведём работу в группах. Каждая группа получает задание и отвечает на

поставленный вопрос эксперимента. Выберите капитана группы, распределите роли в

своих группах.

А перед началом выполнения заданий хочу вам напомнить технику безопасности на уроке

физики при работе со стеклянными приборами. (Слайд)

Задание первой группе

Определите зависимость архимедовой силы от плотности тела.

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела одинакового объема и разной плотности (алюминиевый и латунный

цилиндры), нить.

1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.

2 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р

1

= _____ Н

3 ученик: Определить вес алюминиевого цилиндра в воде. Р

2

=_____Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр.

Р

1

- Р

2

=_____Н

2 ученик: Определить вес медного цилиндра в воздухе. Р

3

=_____Н

3 ученик: Определить вес медного цилиндра в воде. Р

4

=_____Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на медный цилиндр.

Р

3

- Р

4

=______Н

1 ученик: Сделать вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности тела.

Вывод: архимедова сила …………………………………от плотности тела.

Задание второй группе

Определите зависимость архимедовой силы от формы тела.

Оборудование: динамометр, нить, сосуд с водой, кусочек пластилина.

1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.

2 ученик: Кусочку пластилина придать форму куба и определить вес пластилина в воздухе. Р

1

=_____ Н

3 ученик: Определить вес пластилина воде. Р

2

=_____ Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на кусочек пластилина.

Р

1

– Р

2

= _____Н

2 ученик: Кусочку пластилина придать форму шара и определить вес пластилина в воздухе. Р

3

= ______Н

3 ученик: Определить вес пластилина воде. Р

4

=_____Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на кусочек пластилина.

Р

3

- Р

4

=______Н

1 ученик: Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от формы тела.

Вывод: архимедова сила …………………………………от формы тела.

Задание третьей группе

Определите зависимость архимедовой силы от

объёма погружённой части.

Оборудование: динамометр, нить, сосуд с водой, алюминиевый цилиндр.

1 ученик: следить за соблюдением техники безопасности при выполнении работы.

2 ученик: Определить вес цилиндра в воздухе. Р

1

=_____ Н

3 ученик: Опустить цилиндр в воду на 1/4 объёма и определите вес.

Р

2

=_____ Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на цилиндр.

Р

1

– Р

2

= _____Н

3 ученик: Опустить цилиндр в воду на 1/2 объёма и определить вес.

Р

3

=_____ Н

4 ученик: Найти архимедову силу, действующую на цилиндр.

Р

1

– Р

3

=______Н

1 ученик: Сравнить эти силы и сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от формы тела.

Вывод: архимедова сила ………………………………….от объёма погружённой части

После получения результатов представители от каждой группы выходят к доске и свои

выводы записывают на доске на заранее приготовленной схеме. Планирую, если опыты

получаться, чтобы они по очереди вышли и записали, а потом сравнить с записью на

слайде

Архимедова сила

не зависит от:

зависит от:

1) формы тела

2) плотности тела

3) глубины погружения

1) объема тела

2) плотности жидкости

3) объёма погружённой части

Учитель: Молодцы! А теперь после выяснения, от чего же зависит архимедова сила, мы с

вами выведем формулу для расчёта этой силы.

Закон Архимеда гласит: Сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость или газ

тело, равна весу жидкости в объёме этого тела, т.е.

F

выт

= F

А

= Р

ж

= m

ж

g = ρ

ж

V

Т

gF

А

= ρ

ж

V

Т

g ребята записываю в тетрадь (Слайд 12)

производные формулы

ρ

ж

=

F

A

V

T

× g

V

T

=

F

A

ρ

ж

× g

g

=

F

A

V

T

× ρ

ж

Применение: 1. Плавание судов;

2. Водолазы;

3. Рыбы и все морские жители;

4. Воздухоплавание;

5. Птицы (Слайд 14)

Решение задач:

Определить архимедову силу, действующую в морской воде на камень объёмом 1,6 м

3

.

Дано: Решение:

VТ = 1,6 м

3

FА = ρж VТ g

g = 9,8 Н/кг FА = 9,8 Н/кг 1030 кг/м

3

1,6 м

3

= 16480 Н ≈ 16,5 кН.

ρж = 1030 кг/м

3

Ответ: FА = 16,5 кН

FА - ?

Задача 2: На болт, погруженный в машинное масло, действует выталкивающая сила F

А

=

18 мН. Определите объем болта. (плотность машинного масла – 900 кг/м

3

)

Дано: Решение:

FА = 18 мН

ρж = 900 кг/м

3

VТ =

F А

ρж g

VТ =

18∙ 10

900 ∙10

=

0,000002 м

g = 9,8 Н/кг

VТ - ?

Тест ______________________________

№ Вопрос

Варианты

ответов

Отве

т

1

На

какое

тело

действует

большая

архимедова сила?

А)

На

первое

Б)

На

второе

В) На оба тела

одинаковая

2

На

какое

тело

действует

меньшая

выталкивающая сила?

А)

На

третье

Б)

На

второе

В) На первое

3

На

какое

тело

действует

большая

архимедова сила?

А)

На

первое

Б)

На

второе

В) На третье

4

К

коромыслу

весов

подвешены

два

алюминиевых

цилиндра

одинакового

объема.

Нарушится

ли

равновесие

весов,

если

один

цилиндр поместить в воду, а другой – в спирт?

(плотность воды – 1000 кг/м

3

,

плотность спирта – 800 кг/м

3

)

А)Перевесит

ц и л и н д р

в

спирте

Б)Перевесит

цилиндр в воде

В )

Н е

нарушится

5

Определите выталкивающую силу, действующую на погруженное в

воду тело объемом 0,001м

3

А )

1 0 Н

Б )

1 0 0 Н

В) 1000Н

6

Архимедова сила определяется формулой:

А ) FА = ρтVж

g Б) FА = ρжVТ

g

В) FА = ρV g

Учитель: А теперь обменяйтесь своими тестами и сделаем взаимопроверку. (Слайд)

Домашнее задание

§ 51 с.146

1.

кто любит читать – с.150

2.

кто не любит считать – упр.26 (2)

3.

кто любит считать – упр.26 (4)

4.

кто любит творчество – упр.26 (5)

5.

кто любит экспериментировать – упр.26 (6)

Рефлексия

Учитель: Наше путешествие подходит к завершению. Нам нужно возвращаться обратно, в

наш 21 век. Итак, …. (включаю зеркало). Благодаря методу исследования вы совершили

научное открытие. Вы по-другому взглянули на те предметы, которые мы часто используем

в жизни. В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас

чувствовал себя по-разному, и сегодня мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько

внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, каждый из вас, все вместе как класс, и

понравилось ли то дело, которым мы с вами сегодня занимались.

Оцени работу: (раздаю каждому)

1.

Что вы узнали нового на уроке?

2.

Для меня это важно и интересно…

3.

Где могут пригодиться знания, которые вы получили на уроке?

4.

Для меня было не достаточно…

5.

Моя оценка атмосферы урока…

Итог урока: Итак,

1.

С какой силой мы сегодня познакомились на уроке? (Архимедовой)

2.

Какова формула для расчёта этой силы? (FА = ρжVТ g)

3.

От каких величин она зависит? (плотности жидкости, объёма тела)

Выставление оценок