изучение Архимедовой силы



«Изучение Архимедовой силы»

Цели:

Создание условий для самостоятельного вывода учащимися закона Архимеда эмпирическим и теоретическим методами.

Создание условий для формирования способности к целеустремлённой работе для достижения совместных и личных целей, воспитание толерантности и уважения к другому мнению, воспитание коммуникабельности.

Создание условий для развития способности к анализу, синтезу, обобщению.

Развитие памяти и внимания, развитие умений формулировать выводы о физических закономерностях.

Задачи урока:

Научить учащихся обнаруживать наличие силы, выталкивающей тело из жидкости, узнавать от каких факторов зависит (не зависит) величина выталкивающей силы и сформулировать закон Архимеда через установление зависимости силы Архимеда от объёма погруженного в жидкость тела и от плотности жидкости.

Продолжить формирование умения учащихся работать в группах для решения совместной задачи.

Практиковать учащихся применять приёмы активизации мыслительной деятельности – анализ, синтез, сравнение, обобщение и абстрагирование.

Подготовка к уроку.

I Ребята, на сегодняшнем уроке нам придётся неоднократно измерять вес некоторых тел. Напомните, пожалуйста, как это делать? (с помощью динамометра)

Возьмите динамометр и грузы, определите вес груза два раза – в воздухе и воде, сравните результаты измерений и сделайте вывод.(Рввоздухе>Рв воде)

Почему вес тела уменьшается в воде? (действует выталкивающая сила, направленная вверх)

Как рассчитать выталкивающую силу?()

Назовите, какие результаты выталкивающей силы вы получили? (называют разные величины)

Выталкивающую силу называют ещё архимедовой силой.

«Легенда об Архимеде и Гиероне»

Жил в Сиракузах мудрец Архимед.

Был другом царя Гиерона.

Какой для царя самый важный предмет?

Вы все догадались – корона!

Захотелось Гиерону

Сделать новую корону.

Золота отмерил строго.

Взял не мало и не много –

Сколько нужно – в самый раз.

Ювелиру дал заказ.

Через месяц Гиерону

Ювелир принес корону.

Кто может нам рассказать, что было дальше?

Итак, мы знаем о существовании выталкивающей силы и умеем определять её с помощью динамометра.

Для актуализации знаний учитель задаёт проблемный вопрос: Почему у вас получились различные значения архимедовой силы? От чего же зависит величина выталкивающей силы?

Выскажите свои предположения. (Дети высказываются – учитель записывает все гипотезы на доске):

от веса, массы, плотности груза;

от плотности жидкости;

от формы тела;

от объёма тела;

от глубины погружения в жидкость.

Можно ли проверить наши предположения? (Да) – вот этим мы и займёмся сегодня.

Какова же тема урока? (учащиеся сами формулируют тему урока).

Тема: «Изучение архимедовой силы»

(делаем запись в тетрадях)

Давайте проведем опыт с ведёрком Архимеда. По ходу демонстрации я буду задавать вам вопросы:

каковы объёмы ведра и цилиндра? (Vцил = Vвед)

почему пружина растянулась при подвешивании к ней ведёрка с цилиндром?(под действием их веса)

почему пружина сократилась при погружении цилиндра в воду? (под действием Fа, направленной вверх)

какой объём воды вытиснулся цилиндром? (Vв = Vцил = Vвед )

что нужно сделать, чтобы пружина заняла первоначальное положение?(увеличить вес ведёрка)

Т.о. Fа равна весу воды, вытесненной телом.(Faв – Рж)

Подобные опыты можно проделать не только с жидкостями, но и с газами, результат такой же.

2часть эксперимента: А теперь давайте найдем Архимедову силу другим способом. Известно, что:

Давайте найдем вес вытесненной жидкости, а для этого давайте взвесим нашу жидкость. Вес тела в данном случае будет равен силе тяжести.

Итак мы нашли Архимедову силу двумя способами. Но у нас получилась небольшая погрешность. Это связано с неточностями наших измерений.

Вывод: сила, выталкивающая тело из жидкости (или газа), равна весу жидкости (или газа) в объёме погруженного тела (или его части)

Fa =-

II.Ну, а теперь давайте проверим наши предположения о зависимости силы Архимеда от различных величин. Как это можно сделать? (на опытах и с по-мощью теоретических выводов). Каждая группа проверяет экспериментально какое-то одно предположение, для этого составляется план проведения опыта:

Цель опыта

Выбрать необходимое оборудование

Сделать измерения

Сравнить полученные величины

Сделать вывод, который затем рассказать классу.

В это время теоретики работают у маркерной доски по плану, данному учителем заранее.

Выводы всех групп учащиеся записывают в таблицы(таблицы приготовить заранее для всех в целях экономии времени), учитель на доске;

Архимедова сила

Зависит от:

Не зависит от:

1. объёма тела, Vт

2. плотности жидкости, 

1. формы тела

2. плотности тела

3. глубины погружения

Таким образом, из наших опытов следует, что F ~   V

Пока выполняется практическая часть, «теоретики» записывают на доске свои результаты.(объясняют вывод закона Архимеда)

Сравнивая результаты теоретических выводов и экспериментальных данных проверки наших гипотез, какой вывод мы можем сделать? (результаты совпадают — они верны — наши гипотезы мы подтвердили или опровергли с помощью опытов и теоретических доказательств)

Полученная зависимость, носит название «закон Архимеда»:  = 

Таким образом, цели урока достигнуты.

Рефлексия: ответить на вопросы.

какими двумя способами мы получили новые знания на уроке? (теоретическим и практическим)

в какой последовательности вы проводили опыты? (гипотеза – цель – план – проверка – сравнение – вывод)

можно ли применить полученные сегодня знания о зависимости Fa от Vт и  на практике? – (да) – тогда предлагаю каждому небольшой тест по изученному материалу, (раздаются листочки с заданиями – картинками < Приложение 3>).

Приложение 3. Вопросы – картинки для контроля усвоения нового материала:

Объемы и массы тел равны, пружины одинаковы, но растянуты различно. Как вы это объясните?

Равны ли архимедовы силы, действующие на мячи? Почему?

С одинаковой ли силой выталкивает жидкость эти тела? Объемы тел равны.

4. Из куска пластилина 1 вылепили фигурку 2. Изменилась ли выталкивающая сила, действующая на «подводную лодку»?

Ученик два раза доливал воду в сосуд. Менялась ли сила, выталкивающая тело?

После выполнения теста обсуждаются его результаты.

III. Домашнее задание: §49, повт.,§48 (? — у), 24(3) – письм., подготовиться к л/р №7.

Объявляется конец урока, выставляются отметки за работу на уроке.

Примечание: урок сопровождается компьютерной презентацией, составленной в программе PowerPoint




map