Урок физики в 7 классе по теме: "Плавание тел"

Урок физики в 7 классе

1. УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)

2. Тема урока «Плавание тел»

3. Тип урока: урок открытия новых знаний

4. Предмет: физика

5. Класс: 7

6. Место урока в учебном курсе

Основное содержание изучаемого материала задано учебной программой и обязательным минимумом содержания по физике. Тема рассматривается в главе «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов» ( 15-й урок)

7.  Цель урока: выяснение условий плавания тел в жидкости через проведение экспериментальных работ

8. Задачи:

Образовательные: добиться усвоения учащимися условий плавания тел на основе изученного понятия об архимедовой силе в зависимости от плотности тела и жидкости; выяснить особенности условий плавания человека и животных; рассмотреть физические способы плавания судов.

Развивающие: способствовать развитию речи, памяти, логического мышления, навыков самостоятельной работы, развитие умений наблюдать, анализировать, сопоставлять, обобщать;

Воспитательные: формировать познавательный интерес к физике; способствовать формированию у учащихся уважения к научному познанию, формировать умение слушать своих товарищей, работать в коллективе.

9. Планируемые результаты

Учащиеся должны знать: какие силы действуют на тело в жидкости; при каких условиях тело тонет, плавает, всплывает; как располагаются в сосуде несмешивающиеся жидкости.

Учащиеся должны уметь: определять поведение тела в жидкости в зависимости от соотношения сил тяжести и Архимеда, а также от соотношения плотностей жидкости и тела, погружаемого в неё; решать задачи на данную тему; применять условия плавания тел в жизни.

10. Формируемые УУД

Личностные: овладение навыками самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий.

Познавательные : исследование и формулировка условия плавания тел, установление причинно - следственные связей . построение логических цепочек рассуждений, анализ, сравнение, выдвижение гипотез, структурирование знаний, информационный поиск

Регулятивные : составление плана и последовательности действий , сравнение своего способа действия с эталоном, оценка своих действий

Коммуникативные : согласование действий с партнером, постановка вопросов - сотрудничество в поиске и сборе информации; построение речевых высказываний

11. Позиция учителя по педагогическим приоритетам, ценностям, технологиям с логическим выходом на тему урока.

Значимость темы:

а) познавательная (выяснение условий плавания тел);

б) практическая (умение определять, как ведут себя различные тала при помещении их в ту или иную жидкость);

в) воспитательная (аккуратность работы с приборами, самостоятельность, добросовестность выполнения заданий);.

12. Методы обучения и деятельность учащихся:

 объяснительно – иллюстративный метод(на различных этапах урока учащиеся слушают объяснение учителя, приводят примеры, наблюдают опыты); репродуктивный метод ( записывают и зарисовывают вслед за учителем); 

проблемная ситуация (отвечают на вопросы учителя, объясняют опыты);

частично – поисковый метод (выдвигают гипотезы, делают логиче­ские выводы, высказывают интуитивные догадки, обобщают факты, выполняют практические задания);

 ТСО (презентация)

13. Используемое оборудование: 

Компьютер, мультимедийный проектор, экран.

 Лабораторное оборудование: сосуды с водой, маслом, набор тел разной плотности, сосновый и парафиновый кубики одинаковых размеров, клубень картофеля, пластилин, пробирка с солью.

Структура урока:

1. Организационный момент…………………………….2 мин.

2. Актуализация опорных знаний…………………….. 8 мин.

3. Изучение и закрепление нового мате­риала. ………....30 мин.

4. Рефлексия ………………………………5 мин.

Содержательная часть

ХОД УРОКА

На прошлых уроках мы познакомились с действием жидкости на тела, погруженные в нее.

1. Какая сила возникает при погружении тела в жидкость?

2. Как называется эта сила?

3. Назовите имя ученого, исследовавшего действия жидкости на погруженное тело.

Слайд 2

1. Сформулируйте закон Архимеда.

2. От чего зависит архимедова сила?

Учитель: Ребята, перед вами большой стеклянный сосуд. В нём три тела: одно тело находится на дне сосуда, другое на поверхности воды, а третье - внутри жидкости. Почему одни тела опускаются на дно, т.е. тонут, другие тела плавают, а некоторые всплывают? Вот на эти вопросы мы сегодня и будем искать ответы. Попробуйте сами сформулировать тему сегодняшнего урока.

Учащиеся: Примерные темы: «Почему тело плавает», «Когда тело тонет», «Плавание тел», «Условие плавания тел» и т.п. Учитель: Да, ребята, вы правильно понимаете о чём мы с вами будем сегодня говорить. Запишите тему урока : «Плавание тел». Сегодня наша задача, выяснить условия плавания тел и уметь применять полученные знания при решении задач Некоторые тела погруженные в воду - тонут , другие - всплывают ,третьи- плавают на той глубине ,на которую их погрузили.

Учитель: Ещё раз посмотрите внимательно на сосуд с водой и с телами. Как вы думаете, почему тела по-разному располагаются в жидкости? От чего это может зависеть? Ученики высказывают различные предположения.

Учитель: Любую гипотезу надо проверять: или опытным путём, или доказать теоретически. Давайте вспомним, какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость?

Ответ ученика: Архимедова сила и сила тяжести

Охарактеризуйте направления действия силы тяжести и архимедовой силы.

Слайд 3

а) F_t F_A- тело тонет (опускается на дно).

б) F_t =F_A - тело находится в равновесии в любом месте жидкости (тело плавает внутри жидкости).

в) F_t F _a - тело всплывает на поверхность.

Слайд 4

Если взять два кубика одинакового объема – один стальной, другой деревянный и опустить их в сосуд с водой, то мы заметим, что стальной кубик утонет, а деревянный будет плавать на поверхности воды.

Слайд 5

Итак, что значит плавать?

Это значит, что сила тяжести численно равна силе Архимеда.

Fт= mg

Fa=ρ жgVт;

mg= ρж Vт g

ρт Vт g = ρ жgVт

сократив, получим ρ ж= ρт

Практическая работа 1(работа в парах): Провести наблюдение, какие из предложенных тел тонут, а какие плавают в воде. Для выполнения задания нужны сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, пробка, парафин. Ребята выполняют задание. В таблице учебника находят соответствующие плотности и сравнивают их с плотностью воды.

Слайд 6

Ученики поясняют, что тела, плотность которых больше плотности воды – тонут, а у которых меньше – плавают.

Слайд 7.

Вывод 1:Для того что бы тело плавало при полном погружении, необходимо, что бы плотность тела была равна плотности жидкости.

Если сила меньше силы Архимеда, то ρ ж ρт, тело погружено в жидкость частично,

Вывод 2: Для того что бы тело плавало, находясь частично над поверхностью жидкости, необходимо, что бы плотность тела была меньше плотности жидкости.

Если же сила тяжести больше силы Архимеда, то ρ ж

Вывод 3: Для того что бы тело тонуло, необходимо, что бы плотность тела была больше плотности жидкости.

Практическая работа 2 (работа в парах): Сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубика одинакового объема: выяснить, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности.

Для проведения опыта необходимо: два сосуда (с водой и маслом), деревянный и пенопластовый кубики.

Посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. Что вы заметили?

Ученик: Глубина погружения тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду. Значит, глубина погружения зависит от плотности тела. Чем меньше плотность тела по сравнению с плотностью жидкости, тем меньшая часть тела погружена в жидкость.

Что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды и масла?

Ученик: Брусок погружался глубже в масле, чем в воде. Глубина погружения тела зависит от плотности жидкости.

Как расположатся в сосуде две несмешивающиеся жидкости с разными плотностями?

Ученик: вода - внизу, керосин - вверху, так как вода более плотная, чем керосин

Проведем опыт:

Оборудование: Сосуд с водой, пробирка с солью, ложка, сырая картофелина средней величины, кусок пластилина.

Бросим эти тела в воду. Что наблюдается? (Тонут.)

Чтобы картофелина плавала, необходимо насыпать соли в воду.

Что же произошло?

У соленой воды увеличилась плотность, и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла, и архимедова сила Fa увеличилась.

Слайд 8

В Мертвом море за счет большого количества растворенных солей (более 27% по весу) плотность воды достигает 1,16 г/см3. Купаясь в этом море, человек очень мало погружается в воду, находясь как бы на поверхности, поскольку средняя плотность тела человека меньше плотности воды. В нашей стране еще более высокая плотность воды наблюдается в заливе Кара-Богаз-Гол на Каспии и в озере Эльтон.

Если кусок пластилина опустить в воду, то он утонет. Можно ли добиться, чтобы пластилин плавал?

Мы сделали из пластилина коробочку, и она тоже плавает. Почему?

У нее больше объем, чем у куска пластилина.

Итак, чтобы заставить плавать тонущие тела, можно изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила.

Плавание животных и человека

а) пассивное плавание (за счет течения)

б) активное плавание (гребные устройства (плавники, ласты, руки).

в) роль плавательного пузыря рыб (изменяя его объем, можно регулировать глубину погружения)

Средняя плотность живых организмов, населяющих водную среду, примерно равна плотности воды. Поэтому отсутствие (вследствие этого) необходимости прочных и массивных скелетов, как у наземных животных.

Человек имеет плотность примерно равную плотности пресной воды. Поэтому плавание в реке или озере должно быть активным – при помощи рук и ног. Так как тела обитателей морей и рек содержат в своем составе много воды, средняя плотность их мало отличается от плотности воды, поэтому их вес почти полностью уравновешивается архимедовой силой. Поэтому их плавание так же является активным , при помощи различных гребных устройств ( плавники, ласты).

При пассивном плавании движение тел происходит за счет течений. При этом средняя плотность тела меньше плотности воды. Многим, наверное, не раз приходилось наблюдать ледоход на реках. Еще более грандиозное зрелище представляют собой айсберги – «плавучие ледяные горы» больших размеров. Айсберги – это массы материкового льда, оторвавшиеся от ледника или ледового барьера и плавающие в полярных морях и прилегающих к ним акваториях.

Приведите примеры пассивного и активного плавания.

Слайд 9

Плавательный пузырь рыб легко меняет свой объем, благодаря этому рыба меняет глубину погружения, киты регулируют глубину погружения изменением объема легких.

Слайд 10

Известно, что наибольшие по размерам животные нашей планеты живут в воде. Как вы думаете, с чем это связано?

Сила Архимеда способствует тому, чтобы они не были раздавлены весом своего тела. В наше время самым крупным животным является синий кит, длина его может достигать 30 м

Закрепление

Беседа по вопросам:

1) При каком условии тело, находящееся в жидкости, тонет? плавает? всплывает?

2) Чему равна выталкивающая сила, которая действует на тело, плавающее на поверхности жидкости?

3) Как зависит глубина погружения в жидкость плавающего те­ла от его плотности?

4) Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах?

5) Какую роль играет плавательный пузырь у рыб?

6) Уменьшая и увеличивая объем своего плавательного пу­зыря, рыба опускается и поднимается в воде. Объяснить по­чему.

Итак, сегодня мы рассмотрели условия плавания тел.

От чего же зависит, как будет себя вести тело , погруженное в жидкость?

Ученики делают выводы.

Слайд 11

Подводим итог урока. Оцениваем свою работу на уроке.

Домашнее задание:§50, 51, упр. 25 (устно). Решить задачу:

Масса бревна 130 кг, объем его 0,2 м³. Будет ли оно плавать в воде?