| Название этапа урока | Деятельность учителя | Деятельность учеников |
| 1 Организационный момент. Мотивация.
| Здравствуйте.
Сегодня у нас необычный урок. Я предлагаю, вам отправится в физический поход, где нам предстоит опуститься на дно морское, подняться высоко в небо. Демонстрация 1. Опыт с пластилином (или с фольгой). -Как выдумаете, что произойдет с кусочком пластилина (фольгу), если его опустить в сосуд с водой? Опустили кусок пластилина в сосуд с водой. Пластилин утонул. -А что если мы из этого же кусочка пластилина вылепим лодочку? Лодка не тонет. Почему же это происходит? Вы когда-нибудь задавали себе вопрос, как плавает рыба? Почему птицы не подают на Землю? Демонстрация 2. Два шарика. Воздушный и гелиевый. Почему они себя ведут по-разному? Что бы ответить на эти вопросы человечество создало целую науку, которая называется Гидроаэромеханика. Гидроаэромеханика — раздел механики, изучающий движение жидких и газообразных сред и их взаимодействие между собой и с граничащими с ними твердыми телами. Как вы думаете, о чем пойдет речь? Давайте сформулируем тему урока. Наводящий вопрос. Где в технике и в природе учитываются архимедова сила и вспомнить условия плавания тел?
Цель урока
|
-Опустится на дно! Возможный ответ. Мы сделали из пластилина лодочку. У нее больше объем, чем у куска пластилина. Чтобы заставить плавать тонущие тела, нужно изменить объем погруженной части тела. При этом изменяется и архимедова сила.
Возможный ответ: Плотность гелия меньше воздуха.
1 слайд
Для постройки кораблей.
Плавание судов. Воздухоплавание 2 слайд 3 слайд |
| 2. Актуализация познавательной деятельности. | Уточним маршрут путешествия. Проверим, какие знания, полученные на прошлых уроках, вы берете в наше путешествие.
Сейчас некоторым ученикам я раздам задания и они ответив на эти вопросы помогут нас в путешествии. А пока они готовятся мы послушаем опережающее задание 1.
5-ой группе опережающее задание 1. Кит хоть и живёт в воде, но дышит лёгкими. Несмотря на наличие лёгких, кит не проживёт и часа, если случайно окажется на мели или суше. Почему?
Дополнительный вопрос: Как регулирует глубину своего погружения кит? Вопрос классу: Чему равна разность веса кита в воздухе и воде? От чего она зависит? Каждая группа получает определенное задание. (готовиться 3 мин Вовремя выступления группы с опережающим заданием. 1 группа: Для этого составим как можно больше формул из данных физических величин: F m P v h S g ρ Проверяем | Разбиваем на пять групп .
Для любознательных: Наиболее крупные представители отряда китообразных – голубые киты. Масса голубого кита достигает 130 тонн; самое большое наземное животное – слон имеет массу от 3 до 6 тонн (как язык некоторых китов ;-) При этом кит способен развивать в воде весьма приличную скорость до 20 узлов. Сила тяжести, действующая на кита исчисляется миллионами ньютонов, но в воде его поддерживает архимедова сила и кит в воде невесом. На суше громадная сила тяжести прижмёт кита к земле. Скелет кита не приспособлен к тому, чтобы выдержать эту тяжесть, даже дышать кит не сможет, так как для вдоха он должен расширить лёгкие, то есть приподнять мышцы, окружающие грудную клетку. Под действием столь огромной силы существенно ухудшается дыхание, пережимаются кровеносные сосуды, и кит погибает. Узел – единица измерения скорости, равная одной морской миле в час. Применяется в мореходной и авиационной практике. По международному определению, один узел равен 1,852 км/ч. Киты регулируют глубину погружения за счёт уменьшения и увеличения объёма лёгких.
Силе Архимеда. Плотности жидкости и объема погруженной части тела.
Учащиеся из предложенных физических величин составляют формулы. 4 слайд 5 слайд |
|
| Защищает свою работу 2 группа | Ошибки в тексте следующие: Благодаря тому, что Б.Паскаль открыл действие выталкивающей силы на тела, погруженные в жидкость, стало понятным, почему некоторые тела всплывают в воде, а некоторые тонут: те, на которые действует выталкивающая сила всплывают, а те, на которые она не действует, тонут.
6 слайд |
|
| 3-ей группе было предложено ответить на вопрос «Будет ли брусок дерева, который плавал в бензине плавать в воде? Измениться ли сила Архимеда? | Будет, сила Архимеда останется прежней, но т.к. плотность жидкости увеличиться, то объем погруженной части уменьшиться. Брусок немного всплывет. |
|
| 4-ой группе достался «Черный ящик» Проверяем домашний эксперимент | - Нам необходимо определить: в каком из стаканов налита пресная вода, а в каком – соленая. Наш ответ в черном ящике находится яйцо. |
|
| Опережающее задание 2 А как же плавают живые организмы в воде? Какую роль играет плавательный пузырь у рыб? Плотность живых организмов, населяющих водную среду, очень мало отличается от плотности воды, поэтому их вес почти полностью уравновешивается архимедовой силой. Благодаря этому водные животные не нуждаются в столь массивных скелетах как наземные. Интересна роль плавательного пузыря у рыб. Это единственная часть тела рыбы, обладающая заметной сжимаемостью; сжимая пузырь усилиями грудных и брюшных мышц, рыба меняет объём своего тела и тем самым среднюю плотность, благодаря чему она может в определённых пределах регулировать глубину своего погружения.
| Их средняя плотность почти не отличается от плотности воды, поэтому их вес практически полностью уравновешивается силой Архимеда. В полости тела находится плавательный пузырь — тонкостенный мешок, заполненный смесью газов.
|
| III. Формирование новых знаний.
| Масса современных судов достигает несколько десятков тысяч тонн. Почему же корабли не тонут? Плавание судов также основано на законе Архимеда. Корабли, яхты, подводные лодки и другие плавающие средства конструируются так, чтобы их средняя плотность была меньше плотности воды и могла изменяться. Для того чтобы корабль держался на плаву необходимо выполнение основного условия плавания: вес воды, вытесненной частью судна, находящейся в воде, должен равняться силе тяжести, действующей на судно вместе с пассажирами, топливом и различными механизмами. Характеристики судна:
Осадка – это глубина, на которую судно погружается в воду. Ватерлиния – красная линия на корпусе судна, показывающая наибольшую допустимую осадку судна. Водоизмещение – вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом. Грузоподъемность – вес полезного груза, перевозимого судном. |
-Любой современный корабль содержит большое количество отсеков, заполненных воздухом. Это и приводит к тому, что средняя плотность судна оказывается меньше плотности воды
Слайд 12-17
Вес воды, вытесненной частью судна, находящейся в воде равен силе Архимеда.
|
|
| 6-я группа покажет нам интересный опыт.
Движение кусочка шоколада аналогично тому, как погружается и всплывает подводная лодка. У неё внутри есть специальные балластные цистерны, которые заполняются забортной водой. Если надо опуститься на глубину, то цистерны открываются, в них устремляется забортная вода. Она вытесняет воздух, и лодка опускается. Если же надо снова всплыть, то в цистерны пускают сжатый воздух из специальных баллонов. Он вытесняет воду, и облегчённая лодка всплывает.
Как регулирует глубину погружения головоногий моллюск Наутилус помпилиус(лат. Nautilus pompilius)? Наутилус помпилиус (лат. Nautilus pompilius) – вид головоногих моллюсков рода Nautilus. Живёт обычно на глубине до 400 метров. Обитает у побережья Индонезии, Филиппин, Новой Гвинеи и Меланезии, в Южно-Китайском море, Северном побережье Австралии, западной Микронезии и западной Полинезии. Наутилусы ведут придонный образ жизни, собирая мёртвых животных и крупные органические остатки – то есть наутилусы это морские падальщики.
Вопрос классу Как регулирует глубину своего погружения кит?
| В стакан с газированной водой мы опустили виноградинка (кусочек шоколада). Виноград (Шоколад) опустился на дно, т.к. его плотность больше, чем у воды. Но облепленный пузырьками газа, кусочек всплывает на поверхность. На поверхности пузырьки лопаются, шоколад опускается и так будет продолжаться, пока весь газ из газировки не выйдет.
Головоногие моллюски из рода наутилусов живут в раковинах, разделённых перегородками на отдельные камеры, само животное занимает последнюю камеру, а остальные заполнены газом. Когда наутилус хочет опуститься на дно, он наполняет раковину водой, она становится тяжёлой и легко погружается. Чтобы всплыть на поверхность, наутилус нагнетает в свои гидростатические «баллоны» газ, он вытесняет воду, и раковина всплывает. Жидкость и газ находятся в раковине под давлением, поэтому перламутровый домик не лопается даже на глубине в семьсот метров, куда наутилусы иногда заплывают. Стальная трубка здесь сплющилась бы, а стекло превратилось бы в белоснежный порошок. Наутилусу удаётся избежать гибели только благодаря внутреннему давлению, которое поддерживается в его тканях, и сохранить невредимым свой дом, наполнив его несжимаемой жидкостью. Всё происходит, как в современной глубоководной лодке – батискафе, патент на которую природа получила еще пятьсот миллионов лет назад ;-)
Киты регулируют глубину погружения за счёт уменьшения и увеличения объёма лёгких.
|
|
| Наше с вами путешествие продолжается. Дальше нам предстоит подняться в воздух с помощью воздушного шара. Посмотрите видеосюжет и ответьте на следующие вопросы: (Приложение 2). Действует ли архимедова сила в воздухе? Каковы условия воздухоплавания? Как регулируют высоту полета воздушных шаров? |
Слайд 21
Слайд 22 Отвечают на вопросы. |
| IV. Закрепление.
| 1.В гавани во время прилива стоит судно, с которого спускается в море лесенка. Ученик, желая определить скорость подъёма воды во время прилива, измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 часа. Получит ли он верный результат? 2.Почему подъёмная сила стратостата зависит от времени суток и днём является наибольшей?
3.Определите максимальную массу человека, который может находиться на плоской льдине толщиной 40 см и площадью поверхности основания 2 м2 (g = 10 Н/кг). |
Нет, т. к. корабль поднимается вместе с водой.
Солнечные лучи нагревают газ в стратостате, поэтому увеличивается его объём и подъёмная сила. |
| Рефлексия | Продолжи предложение: Теперь я знаю… И ещё умею… Интересно было бы узнать... | Отвечают. |
| Домашнее задание | Задача №29
В каком случае подъёмная сила у самодельного бумажного воздушного шара, заполненного горячим воздухом, больше: когда ребята запускали его в помещении школы или на дворе школы, где было довольно прохладно? Ответ: Подъёмная сила воздушного шара равна разности между весом воздуха в объёме шара и весом газа, заполняющего шар. Чем больше разница в плотностях воздуха и газа, заполняющего шар, тем больше подъёмная сила. Поэтому подъёмная сила шара больше на улице, где воздух менее прогрет. Задача №30
Чем объясняется наличие максимальной высоты («потолка») для воздушного шара, которую он не в состоянии преодолеть? Ответ: Уменьшением плотности воздуха с высотой подъёма шара.
§53,54 упр. 29(3)
|
|
1 649
36 603 
