Тема урока: Решение творческих задач по темам: «Давление жидкостей и газов. Закон Архимеда. Условие плавания тел»
Цель урока:
обучающая: научить школьников применять свои знания в нестандартных ситуациях;
развивающая: способствовать развитию умений решать поставленные задачи, выдвигать гипотезы и строить умозаключения; делать выводы по результатам экспериментальных исследовательских заданий; развивать внимание, воображение, способность к анализу;
воспитательная: создать условия для воспитания и развития самостоятельности, творческой активности, творческих способностей учащихся; способствовать воспитанию у детей чувства уважения к другому человеку, к его мнению и выбору.
План урока
I этап: задания экспериментального характера
II этап: решение задач позволяющих проявить свои творческие способности
III этап: занимательные вопросы
IV этап: подведение итогов урока
Класс делится на две команды. Команда, выполнившая задание быстрее другой, говорит результат и обосновывает его. Если ответ команды оказывается правильным, то она получает определенное количество баллов, которое зависит от сложности задания. Если же ответ оказывается неправильным, то оставшееся время и окончательный ответ предоставляется другой команде.
I ЭТАП
На выполнение каждого задания дается 2 минуты. В случае правильного ответа команда получает 3 балла.
Оборудование для проведения I этапа: два параллелепипеда с проволокой, колбы, трубки, горелка, сваренное куриное яйцо, бутылка.
Командам выдаются по два одинаковых прямоугольных параллелепипеда, с плотно намотанной по всей длине бруска проволокой одинакового диаметра. Также командам даются значения длины, ширины и высоты брусков.
1-е задание
Для выполнения первого задания необходимо найти длину и диаметр проволоки, не разматывая ее и не пользуясь линейкой. (Диаметр проволоки равен длине бруска, отнесенной к одному витку проволоки. Длина проволоки равна периметру основания бруска умноженному на число витков.)
2-е задание
Посмотрите эксперимент
Командам показывается опыт: сосуд А плотно закрывается пробкой, в которую вставлена трубка. В сосуде находится вода так, что часть трубки оказывается погруженной в воду. Сосуд В сообщающийся с сосудом А, нагревается. Через некоторое время из трубки начинает вытекать вода.
Объясните наблюдаемое явление.
(Температура воздуха в сосудах увеличивается, поэтому давление в сосудах увеличивается. Из-за того, что давление в сосудах начинает превышать внешнее давление, вода вытекает из сосуда.)
3-е задание
Посмотрите еще один интересный эксперимент.
Командам показывается опыт: берется бутылка с широким горлышком и вареное яйцо. Яйцо первоначально в бутылку через горлышко не проходит. В бутылку кладется горящая бумага. На горлышко бутылки кладется яйцо, очищенное от скорлупы. Через некоторое время яйцо проваливается в бутылку.
Объясните наблюдаемое явление.
(Горение – реакция соединения с кислородом. В бутылке горит бумага, поэтому кислорода в бутылке становится меньше. Следовательно, давление в бутылке становится меньше внешнего давления. Из-за разницы давлений яйцо проваливается в бутылку.)
II ЭТАП
Участникам предлагаются задания, позволяющие проявить свои творческие способности, умение работать в группе, выдвигать гипотезы, отстаивать свою точку зрения.
1. Придумайте модель фонтана, в котором напор воды остается постоянным.
2. В одном из кусков пластилина находится металл. Определите плотность металла, если масса пластилина в обоих кусках одинакова. Можно использовать весы с разновесом, стакан с водой, штатив. Плотность металла определите, не извлекая его из пластилина.
III ЭТАП
Командам предлагается несколько занимательных вопросов.
1. Как мы пьём? Почему жидкость устремляется в рот? Что ее увлекает?
(При питье мы расширяем грудную клетку и тем разрежаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот. Здесь происходит то же самое, что произошло бы с жидкостью в сообщающихся сосудах, если бы над одним из этих сосудов мы стали разрежать воздух: под давлением атмосферы жидкость в этом сосуде поднялась бы. Наоборот, захватив губами горлышко бутылки, мы никакими усилиями не «втянем» из нее воду в рот, так как давление воздуха во рту и над водой одинаково.)
2. Что тяжелее – тонна дерева или тонна железа?
(Тонна дерева тяжелее, чем тонна железа. Дело в том, что закон Архимеда применим не только к жидкостям, но и к газам. Каждое тело в воздухе «теряет» из своего веса столько, сколько весит вытесненный телом объем воздуха. Дерево и железо тоже теряют в воздухе часть своего веса. Чтобы получить истинные их веса, нужно потерю прибавить. Следовательно, истинный вес дерева в нашем случае равен 1 тонне + вес воздуха в объеме дерева; истинный вес железа равен 1 тонне + вес воздуха в объеме железа.
Но тонна дерева занимает гораздо больший объем, нежели тонна железа (раз в 15), поэтому истинный вес тонны дерева больше истинного веса тонны железа. Иными словами: истинный вес того дерева, которое в воздухе весит тонну, больше истинного веса того железа, которое весит в воздухе также одну тонну.
Так как тонна железа занимает объем 1/8 куб. м, а тонна дерева – около 2 куб. м, то разность в весе вытесняемого ими воздуха должна составлять около 2,5 кг.)
3. Как работает ледокол?
(Работа ледокола основана на том что вытесненная из воды часть корабля престает уравновешиваться выталкивающим действием воды и приобретает свой «сухопутный» вес. Не следует думать, что ледокол разрезает лед на ходу непрерывным давлением своей носовой части – напором форштевня. Так работают не ледоколы, а ледорезы. Этот способ действия пригоден только для сравнительно незначительной толщины.
Подлинные морские ледоколы работают иначе. Действием своих мощных машин ледокол надвигает на поверхность льда свою носовую часть, которая с этой целью устраивается сильно скошенной под водой. Оказавшись вне воды, нос корабля приобретает полный свой вес, и этот огромный груз обламывает лед.)
IV ЭТАП
Подведение итогов урока.
Оценка работы учащихся на уроке.
353
121 647 
