Тема урока: Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.
Цель урока: познакомить обучающихся с действием жидкости или газа на погруженное в них тело; в ходе демонстрационных опытов выяснить природу выталкивающей силы; развивать умение применять полученные знания и умения при решении практических задач в повседневной жизни, обеспечения безопасности своей жизни.
Ход урока.
1. Оргмомент.
Здравствуйте, ребята, садитесь. Проверьте, чтобы учебник, тетрадь, дневник, все было на столе. Сегодня у нас с вами урок необычный, так как на нем присутствуют гости, но тем он для нас и значим. Поэтому давайте постараемся и покажем себя с лучшей стороны.
2. Актуализация знаний обучающихся.
Ребята, чтобы лучше усвоить тему нашего сегодняшнего урока, давайте с вами вспомним материал предыдущих уроков.
1º. Я сейчас раздам вам карточки в которых напечатаны незаконченные предложения( а у кого то вопросы), предложения нужно закончить, а на вопросы ответить. Чтобы наши ответы были логически оформлены, карточки пронумерованы и каждая выделена своим цветом.
Карточки № 1
1.Что называют давлением?
Как определяют давление твердых тел?
Давление измеряют в …..........или …..........
Чем больше площадь опоры, тем …..........давление, производимое одной и той же силой на эту опору.
Карточки № 2
1. Давление газа на стенки сосуда вызывается …..........?
2. Если не меняя массу и температуру газа уменьшить объем, то давление….......... А если объем увеличить, то давление …..........
Сформулируйте закон Паскаля.
В жидкостях давление с глубиной …..........
Чтобы рассчитать давление жидкости на дно и стенки сосуда нужно …..........
Карточки № 3
1.Какие сосуды называются сообщающимися?
2.В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются …..........
3.Если в сообщающихся сосудах налито 2 жидкости разной плотности, то высота столба жидкости с меньшей плотностью …..........
Карточки № 4
1.Какое давление называют атмосферным?
2.Кто впервые измерил давление?
3. 1 мм рт. ст.=...............Па.
4.Для измерения атмосферного давления используют…..........
5.Нормальным атмосферным давлением считают …..........
6.На каждые 12 м подъема давление уменьшается на …..........
Проанализировав ваши ответы, я хочу сделать вывод о том, что вы готовы к тому, чтобы перейти к следующему этапу нашего урока.
2º. Внимание на экран, теперь посмотрим, умеете ли вы применять свои знания при выполнении упражнений.
( Учитель выводит на экран четыре видео вопроса.)
Итак, ребята, я удостоверилась, что вы умеете применять свои теоритические знания на практике.
3. Изучение новой темы.
Открываем тетради и записываем тему нашего сегодняшнего урока «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело».
Сегодня на уроке мы с вами узнаем, какое действие оказывает жидкость и газ на погруженное в них тело; познакомимся с понятием выталкивающей силы; научимся ее находить; постараемся в дальнейшем применять полученные знания при решении практических задач нашей повседневной жизни.
А теперь посмотрите на мой стол, у меня на столе стоит сосуд с водой и есть несколько разных тел, давайте посмотрим, как они себя ведут в воде.
Демонстрация плавания тел (вода+железный шарик+кусок дерева+пенопласт).
Что вы можете о наблюдаемом явлении сказать? Я рада, что вы это заметили, и значит, мы можем идти с вами дальше.
Демонстрация уменьшения веса груза в воде (на партах сосуды с водой, динамометр, грузы).
Ребята возьмите один груз и с помощью динамометра найдите вес этого груза. Хорошо. Теперь не снимая груза с динамометра опустите его в сосуд с водой ( грузом дна не касайтесь!) и опять найдите вес груза.
Что вы можете сказать о весе груза в воздухе и в воде? Как вы думаете, за счет чего уменьшается вес груза в воде?
Внимание на доску давайте на примере разберем, что же происходит с грузом в воде (на доске плакат с сосудом в котором находится тело). Ребята, но прежде, чем приступить к объяснению, давайте с вами еще раз вспомним закон Паскаля. Хорошо, идем дальше. Для удобства, ребята, я поместила в сосуд, тело которого имеет форму параллелепипеда.
Из материала предыдущих уроков мы с вами знаем, что тело, помещенное в жидкость тоже будет подвергаться давлению. Давайте рассмотрим с вами силы, которые действуют со стороны жидкости на погруженное в нее тело.
Силы, действующие на боковые грани тела, попарно равны и уравновешивают друг друга. Под действием этих сил тело только сжимается. А вот силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани неодинаковы. На верхнюю грань давит сверху с силой F1 столб жидкости высотой h1. А на уровне нижней грани давление производит столб жидкости высотой h2. Но у нас h2˃h1, а значит и F2˃F1. Поэтому наше тело выталкивается из воды силой которая называется выталкивающей и которая равна :
Fвыт.=F2 — F1. Fвыт ↑↓ Fтяж
Давайте рассчитаем эту силу:
p1=F1/S1, p2=F2/S2, а отсюда F1= p1*S1; F2= p2*S2;
Так как наше тело параллелепипед, то S1=S2=S.
Fвыт.= p2*S2- p1*S1=ρжɡh2S - ρжɡh1S=ρжɡS(h2-h1)= ρжɡSh, где h высота
параллелепипеда.
Но Sh=Vт , тогда Fвыт.=ρжɡVт ( зависит от ρж ,Vт )
Но ρжVт=mж -это масса жидкости в объеме параллелепипеда, следовательно
Fвыт.=mжɡ=Р ж
Вывод: Следовательно сила выталкивающая тело из жидкости равна весу жидкости в объеме погруженного в нее тела.
На этом этапе мне, ребята, хотелось бы остановится, а какие еще существуют способы для определения выталкивающей силы мы узнаем с вами на следующем уроке.
4. Физкультминутка.
Работаем мы конечно хорошо , но нужно и отдохнуть. Сядьте свободно, расслабьтесь, закройте глаза и послушайте мой рассказ, можете его себе даже представить...
Лето, солнце, маняще теплая вода.... Накупавшись, Дима и Ваня вышли из воды и их игра с мячом продолжилась на берегу. От Ваниного удара мяч лопнул, а Дима сказал : «Где тонко, там и рвется»!
Просыпаемся... Как вы думаете о каком законе подумал Дима когда произнес поговорку :«Где тонко, там и рвется»!
Ребята, вы знаете, что закон Паскаля применим не только к жидкостям, но и к газам. Значит, на тела находящиеся в газе тоже действует сила, выталкивающая их из газа. Именно под действием этой силы воздушные шары поднимаются вверх (пример с воздушным шаром заполненным гелием, демонстрация «полета» обычного воздушного шарика).
Откройте учебник на странице 116 и давайте посмотрим на рисунок 138. Вывод: на колбу, находящуюся в углекислом газе, действует большая выталкивающая сила по сравнению с той, которая действует на нее в воздухе.
И здесь мне еще раз хочется подчеркнуть, что выталкивающая сила, направлена противоположно силе тяжести и именно поэтому вес тела в жидкости или газе всегда будет меньше веса в вакууме(пустоте). Именно этим объясняется то, что мы в воде легко поднимаем тела, которые с трудом удерживаем в воздухе.
Ребята, обобщив все выше сказанное мною можно сделать вывод о том, что (на экране слайд ):
на тела находящиеся в жидкости или газе действует выталкивающая сила;
выталкивающая сила направлена противоположно силе тяжести;
выталкивающую силу можно рассчитать, если знать плотность жидкости и объем тела;
вес тела в жидкости или газе всегда меньше веса тела в вакууме (пустоте);
выталкивающая сила объясняет нам то, что мы в воде легко поднимаем тела, которые с трудом можем удержать или даже поднять в воздухе.
5. Закрепление темы.
Теперь откройте «Сборник задач по физике» В.И. Лукашик на странице 84 и давайте выполним номера №№605, 606, 607( на экране слайд).
Резерв № 613.
6. Домашнее задание.
Откройте дневники и запишите домашнее задание §48,вопросы, Л-№611(устно),609*, для самых любознательных экспериментальное задание: возьмите стальной шарик, положите его в стакан и заморозьте, затем положите этот кусочек льда в сосуд с водой и измерьте уровень воды. Изменится ли уровень воды в сосуде, когда лед растает? ( на экране слайд ).
7. Итог урока. Оценивание.
Ребята, хочу вас поблагодарить за то, что вы сегодня были хорошими слушателями, и я надеюсь, что знания, полученные вами на уроке обязательно пригодятся вам в жизни.
Оценки сегодня получают.....
8. Звонок.
До свидания, до новых встреч! (на экране слайд).