ВУЗ ШАГ
   

Синельниківська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів № 1

 

Плавання тіл

Підготувала вчитель фізики Безуглова Наталія Миколаївна

Мета уроку:  

Навчальна: вивчити умови плавання тіл на основі поняття про Архімедові силу;

Розвиваюча: формувати інтерес до експерименту; розвивати вміння спостерігати, глибоко аналізувати, зіставляти, порівнювати, пояснювати явища; сприяти активізації творчого мислення учнів, пробуджувати в них пізнавальний інтерес; розкрити практичне використання умов  плавання тіл у житті людини, природі;

Виховна:  виховувати почуття відповідального і бережного ставлення до природи.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань з елементами методики інтерактивного навчання.

Обладнання: посудина з водою, олією, солоною водою, спиртом, дерев’яний брусок, парафінова кулька, важільні терези, динамометр, прилад ” відерце Архімеда “, магнітна дошка, комп'ютер.

 

Хід уроку.

І.      Організаційний етап. Повідомлення мети і завдань уроку.

ІІ.    Перевірка домашнього завдання.  Конкурс„ Вікторина ”

Учитель об'єднує клас в чотири команди (по 4-5 учнів в кожній), пропонує кожній команді дати відповідь на запитання. За правильну відповідь один бал. Якщо учень вказаної команди не знає відповіді, то відповідає гравець іншої команди. Результати фіксує учень-секретарь.

  1.  Яка сила виникає при зануренні тіла в рідину?
  2.  Як направлена ця сила?
  3.  Від чого залежить ця сила?
  4.  Демонструються зображення на моніторі.

а) Яка пружина стиснеться більше і чому (рисунок №1)?

         m – однакові ,       V - різні  .    

 

б)  Чи порушиться рівновага і чому (рисунок №2)?

 

в)  Чи залежить  виштовхувальна сила, яка діє на занурене в рідину тіло від  глибини його занурення (рисунок №3)?  

5. Якщо тіло не повністю занурене у рідину, то як знайти виштовхувальну силу?

6. Якими експериментальними способами можна визначити архімедову силу?   

  •  визначення  архімедової сили за знайденим об’ємом тіла і густиною рідини;
  •  визначення  архімедової сили за різницею показів динамометра при зважуванні тіла у повітрі та у рідині;
  •  архімедова сила дорівнює вазі рідини, витісненої тілом.

Команди експериментально визначають архімедову силу 2 першими способами,

а)  визначити виштовхувальну силу, яка діє на дерев’яний брусок при його повному зануренні у воду, використовуючи лише лінійку;

б) визначити виштовхувальну силу, яка діє на металевий циліндр, занурений у спирт.

7. Що легше тримати у воді: брусок заліза масою 1 кг чи шматок дерева такої ж маси?

8. На який циліндр - алюмінієвий  чи  залізний - діє більша виштовхувальна сила у воді, якщо циліндри однакового об’єму?

 

ІІІ .  Вивчення нового матеріалу.

Отже, ми знаємо, що на всяке тіло, занурене у рідину, діє виштовхувальна сила. Але чи достатньо ваших знань, щоб пояснити, коли плаває тіло?

(Створюється проблемна ситуація шляхом демонстраційного експерименту),

Експеримент 1.У склянку з водою опускається залізний циліндр – він тоне, опускається дерев’яний брусок – він спливає.

Експеримент 2. Опускається парафінова кулька у воду – вона спливає, опускається у спирт – тоне.

       Проблемні запитання:

  1.  Чому одні тіла тонуть у рідині, а інші в тій же рідині плавають?
  2.  Чому одне й теж тіло в одній рідині тоне, а в іншій плаває?

 

На сьогоднішньому уроці ми розглянемо умови плавання тіл, тобто

З’ясуємо, за яких умов тіла тонуть, спливають, плавають усередині рідини. І  ви  зможете  відповісти  на  запитання:

  •  Чому залізний цвях тоне у воді, а судна, виготовлені з металу, плавають?
  •  Чому риби плавають всередині рідини, а водоплавна птиця – на поверхні води?

З’ясуємо: Які сили діють на тіло, коли воно занурене в рідину?

  •  Як направлені ці сили?
  •  Які співвідношення можливі між цими силами?

Розглянемо три можливі випадки:

а) якщо Fт >  FA, рівнодійна сила направлена вниз, тіло тоне;

б) якщо Fт = FA , рівнодійна сила дорівнює нулю, то тіло плаває

всередині рідини;

в) якщо Fт<Fа, рівнодійна сила направлена вгору, тіло вспливає.

Перевіряється за допомогою експерименту правильність висновку. При цьому  використовується  значення  сили Архімеда, які учні отримали при розв’язуванні експериментальних задач на початку уроку і порівнюється їх із силами тяжіння, які діють на дерев’яне та металеве тіло.

       Розглянемо докладніше третій  випадок.

       Повністю занурюю дерев’яний брусок у воду. Під дією архімедової сили він спливає.

Висновок. Якщо тіло плаває на поверхні рідини, то вага витісненої ним рідини дорівнює вазі цього тіла в повітрі. ( сила Архімеда = силі тяжіння, коли тіло сплило).

Експеримент. У відливну посудину опускають дерев’яний брусок, Знаходять вагу води, що вилилась, вагу бруска в повітрі і порівнюють їх. 

Якими іншими способами можна визначити: тіло тонутиме, плаватиме всередині рідини чи вспливатиме ?

1)  Fт  =  FA         ρт   =  ρр    -  тіло плаває всередині рідини.

     Fт  =  mg  =  g ρтVт  ,    FA =  g ρрVт  ,  g ρтVт   =  g ρрVт  ,

2)   Fт  >  FA ,     ρт   >  ρр     -   тіло тоне у рідині.

3)   Fт  <  FA ,     ρт   <  ρр      -   тіло спливає у рідині.  

 

ІV.  Закріплення нового матеріалу.

1)  Користуючись таблицею густин, назвіть метали, які можуть плавати у ртуті.

2)  Відгадайте загадку „У воді тоне, у вогні не горить”.  Що це?

     Учні порівнюють густини льоду і води.

    3)  Чи можна гасити палаючий гас, заливаючи його водою?

    4)  Учні прослуховують уривок з китайської байки: „У хлопчика, який торгував жирними  пампушками, вкрали монети. Для виявлення злодія суддя Бао-гун попросив принести великий жбан з водою.  Сам стоїть поруч і дивиться. Ось підходить якийсь чоловік опускає  монету в жбан. Суддя закричав:  „ Це ти, злодію, у дитини гроші вкрав?!  Зізнавайся!”

Запитання: У який спосіб суддя виявив злодія? Для підказки використовується експеримент. Пропонується учневі у посудину з олією влити воду. Олія  спливає вгору. Учні пояснюють це явище і доповнюють пропущені слова з байки: „По воді  поплили жирні плями ”

  1.  Пояснити фізичний зміст прислів’їв про плавання тіл, які ви відшукали. Наприклад, “ Як камінь уводу ”, “ Плаває як сокира ”, “ Великому кораблю – велике плавання ”.
  2.  Які слова з української поезії про плавання ви знаєте?
  3.  Чому птахи не тонуть?
  4.  Чому плавають кораблі?
  5.  Чому плавають риби у воді? Як вони змінюють глибину свого занурення?
  6.  Повідомлення екологічного змісту.

 

V.  Підсумок уроку. Рефлексія. Учням пропонується продовжити вислів "Тепер я знаю…"

VІ.   Домашнє завдання.

Вивч. § 16;   № 21.1,  № 21.9,  № 21.12  із збірника  І. Ю. Ненашева.  8кл.