Закон Архимеда Лабораторная работа

Этап урока

Время, мин

Цель

Деятельность учителя

Содержание урока

Деятельность учащихся

ФОУД

Организационный момент

1

Проверка готовности учащихся, их настроя на работу

Создать благоприятный психологический настрой на работу

Здравствуйте ребята! Садитесь.

Актуализация опорных знаний

7

Проверить уровень подготовки к уроку

Актуализация опорных знаний

Подводит учеников к постановке темы и целей урока.

Озвучивает тему и организует обсуждение целей урока

1. Сформулируйте закон Паскаля.

–Я вам напоминаю практическое применение закона Паскаля (лейка, душ), с которыми вы ежедневно встречаетесь.

1. Какое давление называется гидростатическим? 

1. Как определить давление жидкости на дно сосуда?

1. По какой формуле рассчитывается давление жидкости на дно сосуда? 

2. Как вычислить давление жидкости на некоторой глубине h?

3. Объясните причину возникновения выталкивающей силы, дейст­вующей на тело, погруженное в жидкость.

4. Напишите выражение для расчета величины выталкивающей си­лы, действующей на тело, погруженное в жидкость.

5. Как направлена выталкивающая сила?

6. Объясните причину возникновения выталкивающей силы, дейст­вующей на тело, погруженное в газ.

7. На дне аквариума находится камень, полностью погруженный в воду. Изменится ли действующая на камень выталкивающая сила при доливании воды в аквариум?

Тема урока: “Закон Архимеда”.

Сформулируйте цели нашего урока

-Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку одинаково во всех направлениях

-Давление, оказываемое покоящейся жидкостью, называется гидростатическим

-Давление жидкости на дно и стенки сосуда прямо пропорционально высоте столба жидкости и зависит от рода жидкости, в которое помещено тело

-Нет, останется неизменной, так как останется неизменным вес воды вытесненной камнем

И

Ф

Изучение нового материала

8

Анализ учебной ситуации, выдвижение гипотез, опытная проверка гипотез

Организует обсуждение новой темы

Силу, с которой тело, находящееся в жидкости, выталкивается ею, можно определить на опыте, используя физически приборы.Опыт по рис. (а, б, в):

а) б) в)

Формулировка вывода: сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.

Аналогично и для газов: сила, выталкивающая тело из газа, равна весу газа, взятого в объёме тела

Архимедова сила. Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой, в честь древ­негреческого ученого Архимеда, который впер­вые указал на ее существование и рассчитал ее значение.

Итак, опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т. е. F_A = Р_ж = gm_ж. Массу жидкости т_ж, вытесняемую телом, можно выразить через ее плотность (р_ж) и объем тела (V_T), погруженного в жидкость (так как V_ж — объем вытесненной телом жидкости равен V_T — объему тела, по­груженного в жидкость), т. е. т_ж = ρ _ж V _т. Тогда получим: F_a = g ρ_ж V_т .

Следовательно, архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело, и от объема этого тела. Но она не зависит от плотности вещества тела, погружаемого в жидкость, так как эта величина не входит в полу­ченную формулу.

Определение веса тела, погруженного в жидкость или газ.

Две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести вниз, а архимедова сила вверх), то вес тела в жидкости P₁ будет меньше веса тела в вакууме P=gm (m - масса тела) на архимедову силу F_a = g m_ж (m_ж – масса жидкости (или газа), вытесненной телом), т.е. P₁ = P - F_a , или P₁ = gm - g m_ж

Вывод: если тело погружено в жидкость (или газ), то оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость (или газ).

Пример. Определите выталкивающую силу, действующую на камень объёмом 1,6м³ в морской воде.

Д ано: Решение:

V_т =1,6м³ F_A = g ρ_ж V_т,

ρ_ж = 1030кг/м³ F_A = 9,8Н/кг ∙ 1030кг/м³ ∙ 1,6м³ = 16480Н=16,5кН.

g = 9,8Н/кг

F_A- ? Ответ: F_A = 16,5 кН.

Ф

Лабораторная работа

15

Выполним лабораторную работу.

1. ТБ.

2. Для того чтобы приступить к работе необходимо определить цену деления приборов.

• найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;

• вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.

Выполнение работы согласно текста учебника

На основе выполненных опытов сделать вывод

Вывод: 1. Архимедова сила, не зависит от плотности вещества, из которого изготовлено тело

2. Сила, действующая на тело, погруженная в жидкость, прямо пропорциональна объему тела

Закрепление.

10

Организовать усвоение и закрепление изученного материала

Решение задач.

Упражнение 26 №3.

Д ано: Решение:

ρ_ж1 = 1000 кг/м³ F_A = ρ_жgV_т ; F_A1 = ρ_ж1gV_т ; F_A2 = ρ_ж2gV_т .

ρ_ж2 = 800 кг/м³ F_A1 = 1000кг/м³ ∙ 10Н/кг ∙ 0,0001м³ = 1Н.

V_т = 0,1 дм³ = 0,0001 м³ F_A2 = 800кг/м³ ∙ 10Н/кг ∙ 0,0001м³ = 0,8Н.

F_A1 – ? F_A2 – ? Ответ: в воду F_A1 ≈ 1Н; в керосин F_A2 ≈ 0,8Н.

Упражнение 26 №4.

Д ано: Решение:

V_т = 2 м³ Запишем условия равновесия бетонной плиты в воде.

ρ_ж = 1000 кг/м³ F₁ + F_A = mg; F₁ = mg – F_A ― сила необходимая для удержания бетонной плиты в воде.

ρ = 2300 кг/м³ m = ρV_т – масса бетонной плиты

F₁ –? F₂ –? F_a = g ρ_ж V_т – величина выталкивающей силы. Тогда F₁ = g ρ V_т – g ρ_ж V_т = (ρ – ρ_ж )∙ g V_т . F₁ = (2300 кг/м³ − 1000 кг/м³) ∙ 10Н/кг ∙ 2 м³ = 26000 Н. Бетонная плита будет находиться в равновесии в воздухе при условии F₂ = mg,

где F₂ − величина силы, необходимой для удержания плиты.

F₂ = ρ g V_т ≈ 2300кг/м³ ∙ 10Н/кг ∙ 2 м³ = 46000 Н.

Ответ: F₁ ≈ 26000 Н; F₂ ≈ 46000 Н.

Ф

Рефлексия

2

Сегодня я узнал… Было интересно… Было трудно… Я понял, что…

Я научился… Меня удивило… Мне захотелось…

И

Постановка д/з Подведение итогов.

2

Дать качественную оценку работы класса и отдельных учащихся

Объясняет домашнее задание

§ 51,

Упр. 26 (1,2, 5)

И