Открытый урок по теме "Архимедова сила"

Тема урока: «Архимедова сила».

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления нового материала. Задачи урока:

1. Образовательные: изучить закон Архимеда (история открытия, зависимость от других величин, вывод и формулировка закона, экспериментальное подтверждение закона.)

2. Воспитательные: в целях интернационального воспитания обратить внимание обучающихся, что физика развивается благодаря открытиям учёных всех времён и народов.

3. Развивающие: осуществляя проблемно-поисковый метод самостоятельно сделать вывод: какие физические параметры тела и жидкости влияют на величину выталкивающей силы, а какие не влияют;применять полученные знания для решения задач.

Цели урока:

• обеспечить усвоение учащимися формулы для расчета архимедовой силы, экспериментально установить от каких величин зависит значение выталкивающей силы;

• способствовать развитию умений пользоваться прибора, анализировать, сравнивать результаты опытов, делать выводы;

• способствовать развитию речи, мышления учащихся, умений объяснять явления с научной точки зрения;

• способствовать формированию познавательного интереса к предмету, совершенствованию навыков групповой работы, воспитанию коммуникативных качеств учащихся.

Оборудование.

Демонстрационное: аквариум, штатив, сосуд с водой, ведерко Архимеда, динамометр, отливной сосуд компьютер, мультимедийный проектор

Лабораторное: сосуд с водой, раствором соли, динамометр, алюминиевый и стальной бруски одинакового объема, тела разного объема, тела одинакового объёма и разной формы, нить.

П

Содержание

I. Проверка усвоения изученного материала .Тестовый контроль.

1. По какой формуле рассчитывается давление жидкости на стенки сосуда, давление внутри жидкости?

А. р=g*ρ*һ, В. р=m*g, С. Р=F/S

2. Внутри жидкости существует давление. Как меняется давление с увеличением глубины?

А. Не меняется. Б.Увеличивается. С. Уменьшается

3. По какой формуле рассчитывается выталкивающая сила?

А. F_выт= m*g? B. F_выт = m_ж* g. С. F_выт = Р_ж

4. Куда направлена выталкивающая сила?

А. Вверх B. Вниз

5. Три равных по объему шарика находятся на разной глубине в воде. На какой шарик действует большая сила?

6. Деревянный шар плавает на воде (см.рис). Назовите силы действующие на шар.

7. Погрузили алюминиевый цилиндр в воду. Тело тонет в воде.

- Действует ли выталкивающая сила в этом случае?

А. Действует B. Не действует

8. Какая выталкивающая сила действует на тело, если его вес в воздухе

равен 170 Н, а в воде 150 Н?

А. 320 Н B. 20 Н С. 0 Н

9. Действует ли выталкивающая сила в газах?

А. Действует B. Не действует

II. Изучение нового материала.

1. Постановка проблемного задания.

– На прошлом уроке мы с вами, используя динамометр, определяли выталкивающую силу как разность между весом тела в воздухе и весом тела в воде. F_выт = m_ж* g= Р_ж

Но сегодня мы должны найти другой способ определения выталкивающей силы: с помощью формулы.

- Впервые выталкивающую силу рассчитал древнегреческий ученый Архимед, живший в III веке до нашей эры в Сиракузах, на острове Сицилия. Поэтому выталкивающую силу называют Архимедовой.

Тема нашего урока: «Архимедова сила». (Записать тему в тетрадь)

1. Историческая справка

- Архимед был величайшим математиком и физиком древности. Он прославился многочисленными научными трудами, главным образом в области геометрии и механики.

Докажем гипотезу с помощью опыта. Предлагается план его проведения.

Вывод формулы

1. Рассказать о приборе, который носит название «ведерко Архимеда», — пружина с указателем, шкала, ведерко, цилиндр того же объема, отливной сосуд высотой 25 см, стакан.

2. Ведерко подвешивается к пружине, а к нему — цилиндр, замечается растяжение пружины по указателю.

3. Цилиндр погружается в отливной сосуд, вытесненная вода собирается в стакан, пружина сжимается до новой отметки.

4. Значит, со стороны жидкости действует сила, направлен­ная вверх, — сила Архимеда. Чему она равна? Как вернуть пру­жину в прежнее состояние?

5. Вытесненная вода понемногу выливается в ведерко. Пру­жина возвращается в исходное состояние, если перелита вся вода (ведерко полное).

6. Указывается, что объем воды в ведерке равен объему ци­линдра.

7. Делается вывод, что, действительно, сила Архимеда равна весу жидкости, вытесненной телом.

8. Формулируется закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по вели­чине весу жидкости, вытесненной телом.

- Выведем формулу для нахождения значения Архимедовой силы.

F_А = Р_ж

Р_ж = m_жg

m_ж = ρ_ж V_ж

V_ж = V_т

F_А = ρ_ж g V_т

III. Исследовательская работа в

Проблемный вопрос: Предположите, какие факторы будут влиять на значение выталкивающей силы.

Возможные предположения:

- объём тела

- форма тела

- глубина погружения тела

- плотность тела

- плотность жидкости

- Давайте проверим Ваши предположения.

Цели исследования

- выяснить, от каких факторов зависит архимедова сила,

- выяснить, от каких факторов не зависит архимедова сила.

На опыте проверим: от чего зависит, а от чего не зависит архимедова сила.

Работа в группах.

(Группам выдается соответствующее оборудование)

Оборудование: сосуд с водой, раствором соли, динамометр, алюминиевый и стальной бруски одинакового объема, тела разного объема, тела одинакового объёма и разной формы, нить.

Задание 1

Определите архимедову силу, действующую на алюминиевый и стальной бруски одинакового объема,.

Сравните плотность тел и Архимедовы силы, действующие на тела.

Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от плотности тела.

Задание 2

Определите Архимедову силу, действующую на разного объема. Сравните эти силы. Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от объема тела.

Задание 3

Определите архимедовы силы, действующие на тело в воде, растворе соли.

Чем отличаются эти жидкости?

Что можно сказать об Архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?

Установите зависимость Архимедовой силы от плотности жидкости.

Задание 4

Поочередно опуская тела одинакового объёма и разной формы в воду, с помощью динамометра определите Архимедову силу, действующую на нее.

Сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от формы тела.

Задание 5

Определите Архимедову силу, действующую на алюминиевый брусок, при погружении на разную глубину

Сравните Архимедову силу, действующую на тело при погружении на разную глубину

Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от глубины погружения тела.

Задание 6

Определите архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр, сначала погрузив в воду его часть, а потом полностью всё тело.

Сравните объем погруженной части тела и архимедову силу, действующую на тело.

Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от объема погруженной части тела.

Вывод:

IV. Закрепление изученного материала. (

1. На какой из опущенных в воду стальных шаров действует наибольшая выталкивающая сила?

1. Одинакового объема тела (стеклянное и стальное) опущены в воду. Одинаковые ли выталкивающие силы действуют на них?

1. Как изменится выталкивающая сила на данное тело при погружении его в жидкости на разную глубину?

1. Изменится ли выталкивающая сила, если брусок, находящийся в жидкости, перевести из положения а в положение б?

1. Подвешенные к коромыслу весов одинаковые шары погрузили в жидкость сначала так, как показано на рисунке а, а затем так, как показано на рисунке б. В каком случае равновесие весов нарушится? Почему?

V. Задание на дом. § 49, упр.24 (1, 2, 3).