Умови плавання тіл

Мета уроку. Дати учням знання про умови плавання тіл, встановити співвідношення між густиною тіла і рідини чи газу, необхідні для забезпечення умов плавання тіл. Поглибити їх знання про архімедову силу.

Розвивати спостережливість учнів, уміння аналізувати та робити висновки.

Формувати уміння застосовувати набуті знання для пояснення конкретних явищ, продовжити формувати наукове розуміння фізичних явищ.

Обладнання: штатив з муфтою і лапкою, лабораторний динамометр, тягарець масою 100г, склянки з водою і насиченим розчином солі у воді, велика скляна посудина з водою, шматок жерсті, металева коробочка із жерсті, набір тіл однакової форми і об’єму, магнітна дошка, три маленьких кільцевих постійних магніти, рухомий транспарант (виготовлені з кольорового паперу дві стрілки та круг – модель тіла), дві маленькі склянки з олією та водою, мікрофон;

на столах в учнів: посудина з водою, маленький цвях, металева кулька, два тіла однакової форми і об’єму з деревини та сталі.

Тип уроку: вивчення нового навчального матеріалу.

Міжпредметні зв’язки: математика, біологія, географія.

Методи роботи: словесні, наочні, евристичні, дослідницькі, практичні.

На дошці напис:

,,Ми зобов’язані Архімеду

фундаментом учення про рівновагу рідин“

Ж. Лагранж

Продзвенів уже дзвінок,

Розпочнемо наш урок.

Настрій на урок взяли,

Працювати почали.

1. Фронтальне опитування:

Яку тему ми вивчаємо?

Що таке архімедова сила?

Чому на тіло занурене в рідину діє виштовхувальна сила?

Сформулюйте закон Архімеда.

Що ми робили на попередньому уроці?

2. Експериментальна задача. Де діє більша на тіло архімедова сила: уводі чи насиченому розчині солі? Хто хоче продемонструвати?

Учень бере прилади, необхідні для виконання фрагменту лабораторної роботи, визначає виштовхувальну силу, що діє на тіло масою 100г, занурене у воду і насичений розчин солі та записує на дошці результати експерименту.

F_в1 = P₁ – P₂; F_в1 = 1Н – 0,6Н = 0,4Н.

F_в2 = P₁ – P₂; F_в2 = 1Н – 0,5Н = 0,5Н.

Висновок. На одне й те саме тіло, занурене в насичений розчин солі діє більша виштовхувальна сила, ніж коли його занурити у воду, тому що, густина розчину солі більша за густину води

F_А = _рgV_т.

В одній і тій же рідині на тіло більшого об’єму діятиме більша виштовхувальна сила.

1. Створення проблемної ситуації.

Учитель. Сьогодні ми ще раз переконалися, що на тіло занурене в рідину діє виштовхувальна сила. Я мала два однакові за розмірами шматки жерсті і з одного виготовила коробочку. Проведемо дослід: опустимо їх у воду.

Д.1. Поведінка на воді металевого шматка жерсті та коробочки, виготовленої з нього.

• Що ви побачили? Чому так відбувається?

• А що буде з іншими тілами, якщо їх опустити на воду? Давайте перевіримо. На кожному столі є посудина з водою і різні тіла. Опустіть у воду цвях і кульку

Д.2 (фронтальний). Поведінка цвяха і кульки у воді.

• Що ви побачили?

• Що будемо спостерігати, якщо опустити у воду тіла однакової форми та однакових розмірів?

Д.3. (фронтальний) Поведінка тіл однакової форми та об’єму у воді.

• Що ви побачили?

• Чому брусочок із деревини плаває, а металевий – тоне?

• Як це пояснити?

• Чому маленький цвях тоне, а величезний океанський лайнер, дно якого обшито металом , плаває та ще й перевозить великі вантажі? (,,Відстрочена відгадка“).

Відповідь на ці питання ми спробуємо дати сьогодні на уроці.

2. Формулювання теми і мети уроку. (Вчитель пише тему уроку на дошці, а учні – в зошитах).

3. Як розв’язати цю проблему? Ваші пропозиції.

4.Розв’зання поставленої проблеми.

Учитель. Давайте повернемося до останнього досліду ( діти спостерігають). На столі є чотири брусочки (з набору тіл однакової форми і об’єму). Що є спільного у цих тіл? Діти відповідають: форма, розміри, об’єм.

Д.4. Поведінка тіл однакової форми та об’єму у воді.

Учитель. Яка сила діє на кожне з цих тіл у воді? (виштовхувальна). Як її обчислити? Від яких величин вона залежить? (від густини рідини та об’єму тіла)

F_{А= р}gV

Який висновок можна зробити? На всі чотири брусочки у воді діє однакова виштовхувальна сила.

• Чому ж тоді брусочок із деревини не потонув, як інші?

• Яка ще сила, крім виштовхувальної, діє на всі тіла? (сила тяжіння)

• Давайте порівняємо ці сили.

5. Порівняння сил тяжіння, що діє на бруски (учні відразу скажуть, що вони різні, тому що маса тіл різна так як вони з різної речовини).

Підтвердимо це математично.

6. Порівняння сили тяжіння і виштовхувальної сили, що діє на тіло, занурене у рідину. (4 хв)

а) Якщо ρ_р ρ_т , то ;

ρ_р = ρ_т , = ;

ρ_{р т} .