Сценарий урока по теме "Архимедова сила"

Предмет: физика

Краткая аннотация урока:
- Класс, профиль: 7 класс, общеобразовательный;
- Тема: «Архимедова сила»;
- Тип урока:  изучение нового материала.

Ожидаемые результаты: освоение обучающимися практических знаний, что на любое погружённое в жидкость или газ тело действует выталкивающая сила, зависящая только от плотности жидкости или газа и объема тела или погруженной в жидкость или газ части тела.

Форма организация работы обучающихся: урок - объяснение нового материала.

Форма организация работы учителя: объяснение  новой темы «Архимедова сила» с применением цифровых образовательных ресурсов.

Технологические особенности:
- урок проводиться с использование компьютера и интерактивной доски ActivInspire компании Promethean.

Цель урока: изучить закон Архимеда
Задачи урока:

Образовательная– формирование исследовательских умений посредством выяснения зависимости архимедовой силы от различных параметров.

Показать на  примере однородных и разнородных жидкостей зависимость выталкивающей силы от плотности  жидкостей и объёма тела, и независимость от плотности тела и от глубины погружения;

Развивающая– формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, находить примеры возникновения выталкивающей силы в быту, технике, природе, развивать навыки самостоятельной мыслительной деятельности;

Воспитательная – в целях интернационального воспитания обратить внимание обучающихся, что физика развивается благодаря открытиям учёных всех времён и народов.

Оборудование: различные виды жидкостей (вода, солевой раствор воды), стеклянные сосуды, компьютер, интерактивная доска, ведерко Архимеда, набор физических тел различной массы, объёма и формы, демонстрационные динамометры, штативы.

Структура урока

План урока:

I. Вступительное слово учителя.

II. Изучение нового материала:

• Выталкивающее действие жидкости и газа на погруженное в них тело.

• Объяснения причины возникновения силы, выталкивающей тело из жидкости.

• Независимость силы, выталкивающей погруженное в жидкость тело.

• Расчёт величины силы, выталкивающей тело из жидкости. Опытное подтверждение.

• Архимедова сила.

• Фрагмент мультфильма на тему: «Легенда об Архимеде».

III. Закрепление и систематизация знаний:

• От каких физических величин зависит Архимедова сила?

• От каких величин не зависит Архимедова сила?

• Заполнение таблицы.

Ход урока

I. Организация класса.

II. Изучение нового материала:

1. Вступительное слово учителя.

Для небольшого мяча выталкивающая сила невелика. Но она может быть огромной: она держит на плаву океанические суда и даже ледяные горы – айсберги (СЛАЙД)

1. Причина возникновения выталкивающей силы.

1. Краткая биография Архимеда (слайд с фотографией и биографией Архимеда).

4. Выдвижение гипотез: от каких условий зависит выталкивающая сила и экспериментальное подтверждение выдвинутых гипотез.

5. Расчет величины силы, выталкивающей тело из жидкости или газа.

Почему силы F₁ и F₂ не уравновешивают друг друга?

На грань 1 давит столб жидкости высотой h₁, а на грань 2 – столб жидкости высотой h₂

h₁ h₂, F₁ F₂, Fвыт = F₂ - F₁, F₃ = F₄ , т.к. h₃ = h₄ (эти грани находятся на одном уровне в воде).

Рассматриваем это как одновременное проявление закона Паскаля.

F₁ = P₁ S = g ρ h₁ S

F₂ = P₂ S = g ρ h₂ S

Акцентирую внимание обучающихся на то, что сила выталкивающая тело из жидкости, есть разность между силой давления F₂на нижнюю грань параллелепипеда с силой давления F₁ на нижнюю грань, т.е.F_выт = F₂ - F₁

А какая величина этой силы?

Определяем силу давления на верхнюю грань, пользуясь рисунком.

F₁ = P₁S, P₁ = ρ_ж g  h₁ = F₁ = ρ_ж g h₁ S, но h₁ S = V_1ж – Объём столбика жидкости над верхней гранью.

По аналогии: F₂ = P₂S = ρ_ж g h₂ S, но h₂ S = V_2ж

т.к. _ρжV ж = m_2ж

Получаем:F₁ = m_1ж g, F₂ = m_2ж g, F = F₂ – F₁ = P₂ – P₁

Если от веса столбца жидкости высотой h₂ отнять вес столбика жидкости высотой h₁, то получим вес жидкости в объёме тела т.е.

F = m_ж g

Следовательно, сила, выталкивающая тело из жидкости, численно равна весу жидкости в объёме погруженного тела.

6. Опыт с «ведёрком Архимеда» - это проверка вышеизложенного вывода.

Обращаю внимание, что цилиндр имеет тот же объём, что ведёрко.

Вывод: На цилиндр погруженный в воду действует выталкивающая сила, равная весу жидкости взятому в объёме цилиндра.

5. Вывод о величине выталкивающей силы впервые сделал Архимед, поэтому эту силу называют Архимедовой.

Fa - Архимедова сила

Формулируем закон Архимеда: «На тело, погружённое в жидкость действует выталкивающая сила равная весу жидкости взятому в объёме данное тела».

Демонстрируется фрагмент мультфильма «Коля, Оля, Архимед»

III. Закрепление:

1. Решение качественных задач (условия задач на слайдах презентации).

IV. Рефлексия урока

V. Домашнее задание