"Архимедова сила"

Развитие познавательной деятельности на уроках физики с использованием ИКТ

Предмет: физика

Класс: 7

Тема: «Архимедова сила»

Цели урока

Образовательная – закрепить понятие об архимедовой силе, выяснить от чего зависит сила Архимеда;

Развивающая – развивать умение учиться самостоятельно; развить умение экспериментально определять силу Архимеда при изменении величин; Воспитательная – формировать положительную мотивацию к изучению физики, приближая учебный материал к жизненным ситуациям; воспитывать самостоятельность с одной стороны и умение работать в команде с другой.

Тип урока: повторение изученного материала с использованием ЭОР.

Методы:

По дидактическим целям и средствам обучения:

обучения – эвристический

преподавания – сообщающий

учения – частично-поисковый, исследовательский

По источнику информации:

словесные - беседа, рассказ;

наглядные - демонстрация, организация наблюдения за процессом эксперимента;

практические – самостоятельная работа (экспериментальное исследование зависимости Архимедовой силы)

Необходимое техническое оборудование: компьютер с программой Adobe Flash Player, мультимедийный проектор, экран, рабочие листы для оформления результатов исследования.

Приборы и материалы: сосуды с водой, шарики, картофель, соль, сыпучее вещество (рис), пластиковый сосуд, измерительный цилиндр, лабораторный динамометр, тела различной плотности.

Планируемые результаты обучения. На основе полученных знаний и изученных примерах уметь объяснять появления Архимедовой силы, зависимости её от объёма тела и плотности жидкости. Знать проявление Архимедовой силы в повседневной жизни. Уметь экспериментально определять зависимость Архимедовой силы.

План урока

I. Актуализация знаний

II. Изучение нового материала

1. Введение в тему урока.

2. Сообщение темы урока.

3. Историческая справка.

4. Вывод формулы

5. Подготовка к исследовательской работе.

6. Исследовательская работа

7. Работа по группам

8 Выводы по результатам исследовательской работы

III. Закрепление изученного материала.

IV. Подведение итогов урока.

Ход урока

1. Актуализация знаний (учащиеся разделены на 3 группы)

Учитель: Вспомним детство…

Когда Вы были маленькие, Вас мамы носили на руках.

Сможете ли Вы, ребята, поносить друг руга на руках?

Возможные ответы учащихся: да – только совсем немного; нет – это очень тяжело

Учитель: При каких условиях это можно сделать?

Возможные ответы учащихся: при условии, что мы будем находится в воде

Задание 1 (перед учащимися находится таблица результатов наблюдений)

Учитель: Ребята, перед Вами находятся сосуды с водой. Осторожно опустите шарик в сосуд с водой.

Что Вы наблюдаете? (Опыт 1)

Возможные ответы учащихся: шарик плавает на поверхности воды

Запишите свои наблюдения (результаты) в таблицу.

Задание 2

Учитель: Осторожно опустите камушек в сосуд с водой.

Что Вы наблюдаете? (Опыт 2)

Возможные ответы учащихся: камушек полностью погрузился в воду (упал на дно сосуда)

Запишите, пожалуйста, свои наблюдения (результаты) в таблицу.

Учитель: Ребята, а в повседневной жизни Вы наблюдали похожие явления (подобные данным опытам)?

Возможные ответы учащихся: да, купание в реке.

Учитель: Ребята, сегодня у нас урок физики, а мы отправимся в историческое путешествие в Древнюю Грецию в III век до нашей эры. Именно в это время в Сиракузах, на острове Сицилия проживал величайший математик и физик древности - Архимед. Он прославился многочисленными научными трудами, главным образом в области геометрии и механики. В это время Сиракузами правил царь Гиерон. Он поручил Архимеду проверить честность мастера, изготовившего золотую корону. Хотя корона весила столько, сколько было отпущено на нее золота, царь заподозрил, что она изготовлена из сплава золота с другими, более дешевыми металлами. Архимеду было поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней примесь. Достоверно неизвестно каким методом пользовался Архимед, но задачу, поставленную царём Гиероном учёный решил. Сегодня мы с вами тоже будем решать эту задачу, следуя за рассуждениями Архимеда. Начинаем рассуждать!

II. Изучение нового материала.

1. Введение в тему урока.

Учитель: Почему тело всплывает?

Возможные ответы учащихся: Вода оказывает выталкивающее действие, на погруженное в неё тело, т.е. со стороны воды на тело действует сила

Учитель: Верно. Будем называть ее выталкивающей силой.

Ребята, а будет ли действовать выталкивающая сила на камушек, полностью погрузившийся в воду? (Опыт 2)

Возможные ответы учащихся:

- На любое тело, погруженное в жидкость, действует сила.

- Так как тело утонуло, то выталкивающая сила на него не действует.

Уч-ся анализируют данный опыт и делают вывод.

Вывод: На любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, выталкивающая тело из жидкости.

2. Сообщение темы урока

Учитель: Идея решения задачи царя 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!»

Учитель: Какая мысль пришла в голову учёному, при погружении в ванну?

Возможные ответы учащихся: тело, находящееся в жидкости (или газе), вытесняет столько жидкости (газа), сколько весит жидкость (или газ) в объеме, вытесненном телом.

Учитель: Вывод формулы закона Архимеда. (на доске)

где – сила Архимеда [Н]

– плотность жидкости [кг/м³]

– объём тела [м³]

– коэффициент [=9,8 Н/кг]

Записать в тетрадь.

1. Демонстрация опытов

Учитель: Именно с помощью данной силы Архимед решил задачу царя. А сейчас попробуйте объяснить данные опыты.

Учитель проводит демонстрацию опытов.

Опыт № 1 (Оборудование: пластмассовый шарик, емкость с водой)

Погрузить пластмассовый шарик в воду. Тело «выпрыгивает» из воды.

Возможные ответы учащихся: так как пластмассой шарик внутри пустой

Опыт № 2 (Оборудование: два сосуда с водой, сырой картофель, соль)

«Живая и мёртвая вода»

В одном из сосудов находится мёртвая вода (с добавлением большого количества соли), в другом сосуде живая вода (чистая вода). Небольшой кусочек картофеля при опускании его в сосуд с мёртвой водой плавает на поверхности жидкости, при добавлении в этот же сосуд живой воды, картофель начинает тонуть.

Возможные ответы учащихся: выталкивающая сила в соленой воде больше, чем в чистой.

Опыт № 3 (Оборудование: пластмассовый шарик, закрытая стеклянная емкость, наполненная наполовину любым сыпучим веществом (рис, пшено и т.д.))

Тело в сыпучем веществе

В закрытую емкость с сыпучим веществом сверху кладем пластмассовый шарик, переворачиваем емкость и слегка трясем ее. Шарик постепенно поднимается вверх.

Возможные ответы учащихся: выталкивающая сила действует и в сыпучих веществах.

Учитель: Приведите пример использования выталкивающей силы в жизни?

Возможные ответы учащихся: плавание судов, полёт воздушного шара, кусок дерева на поверхности воды, плавание льдинки, резиновый мяч плавает в воде, при купании в озере мы чувствуем, что вода нас выталкивает...

4. Решение задач

Учитель: Каждой группе выполнить задания по карточкам

1. Определите силу Архимеда, действующую на мальчика, нырнувшего в воду (). Объем тела мальчика V=0,03м³. Коэффициент =10 Н/кг.

Ответ: 300Н

1. На мальчика, погруженного в воду () действует выталкивающая сила 300 Н. Определите объем мальчика. Коэффициент =10 Н/кг.

Ответ: V=0,03м³

1. На мальчика, погруженного в воду действует выталкивающая сила 300 Н. Объем тела мальчика V=0,03 м³. Коэффициент =10 Н/кг. Определите плотность воды.

Ответ:

III. Закрепление изученного

1. Где в жизни вы встречаетесь с Архимедовой силой? Зачем нужно знать закон Архимеда?

Вопрос 1. Как Архимед нашёл выталкивающую силу?

Вопрос 2. Как Архимед определил объем короны?

Вопрос 3. Как Архимед определил плотность короны?

Объяснение: зная объем короны, он смог определить плотность короны, а по плотности ответить на вопрос царя: нет ли примесей дешевых металлов.

4. Вывод: Мы с вами решили задачу Архимеда.

Легенда говорит, что плотность вещества короны оказалась меньше плотности чистого золота. Тем самым мастер был изобличен в обмане, а наука обогатилась замечательным открытием.

Историки рассказывают, что задача о золотой короне побудила Архимеда заняться вопросом о плавании тел. Результатом этого было появление замечательного сочинения «О плавающих телах», которое дошло до нас.

IV. Обобщение изученного

Учитель:

- Какая информация на уроке была для Вас новой?

- Какие открытия сделали?

- Какие факты вызвали наибольший интерес?

- Какие опыты вызвали наибольший интерес?

Возможные ответы учащихся:

- мы продолжили знакомство с темой «Архимедова сила»

- решили задачу, поставленную перед Архимедом

- подтвердили закон Архимеда

- вывели формулу для Архимедовой силы

- провели опыты по определению Архимедовой силы

V. Домашнее задание

1) §49, упр. 24 (1,2)

2) Проблемный вопрос: Почему небольшой металлический гвоздь при погружении в воду тонет, а огромное судно, выполненное из металла, держится на плаву?