Конспект урока физики в 7 классе по теме: «Действие жидкости и газа на погружённое в них тело»

7 класс Физика Урок № 41

Тема: Действие жидкости и газа на погружённое в них тело
Цель: выяснить природу выталкивающей силы

ХОД РАБОТЫ

I. Организационный момент
II. Демонстрация опытов

1. Прежде, чем переходить к изложению нового материала, можно показать опыты шариков из сосны, железа и пенопласта в сосуде с водой. Шарики займут положение, как указано на рисунке:

Очень эффектно выглядит опыт с пенопластовым шаром, погружённым на дно сосуда с водой. Он очень быстро всплывает на поверхность воды, буквально «выталкивает» из воды.

2. Продемонстрируйте опыт с грузом, опущенным в воду. Обратите внимание учеников, что вес тела, погружённого в воду уменьшается.
- Какая же сила заставляет шар подниматься вверх?
- За счёт чего уменьшается вес груза в воде?

III. Изучение нового материала

При погружении тела в жидкость на него со всех сторон начинает действовать гидравлическое давление.

Конечно, если бы во всех точках давление было бы одинаковое, то тело лишь сжималось бы.
Мы знаем, что давление столба жидкости Р = ρgh. Значит на точки тела, которые находятся на большей глубине (например, точка 3 или 2), действует большее давление, чем на точку 1. Т.е. преобладает сила давления, направленная вверх.

По направлению действия, эта сила названа выталкивающей. Иначе её называют Архимедовой силой. Именно Архимед определил характеристики, от которых зависит эта сила.
Действие силы Архимеда распространяются не только на любую жидкость, но и на газы.
Силу, которая заставляет плавать воздушные шары, иногда называют подъёмной силой.
- Почему же металлический шар тонет в воде, а деревянный и пенопластовый - всплывают?
На любой из шаров действует сила тяжести и сила Архимеда в воде. Значит, положение шаров зависит от соотношения этих сил.
Таким образом:

- если Архимедова сила меньше силы тяжести ( mg), то тело будет тонуть.
- если Архимедова сила равна силе тяжести ( = mg), то тело будет плавать.
если Архимедова сила больше силы тяжести ( mg), то тело будет всплывать.

Т.к. сила Архимедова направлена вверх, то вес любого шара в жидкости, меньше чем в воздухе.
Точно также уменьшается вес тела при переносе из вакуума в воздух.

= -

Где - сила Архимеда, действующая на тело в воздухе.
Обычно для малых тел большой плотности сила Архимеда очень мала. Будем считать для них
= .

В жидкости это различие, как показал опыт, немного заметнее:

= -

Или:

= - (1)

Согласно (1) измерение архимедовой силы связано с взвешиванием тела в воздухе и жидкости. Но существуют простые способы определения силы Архимеда. Но об этом – на следующем уроке.

IV. Рефлексия

Постарайтесь закончить предложения:

Теперь я умею …
Мне было интересно …

V. Домашнее задание

Прочитать § по учебнику; письменно ответить на вопросы к §.