разработка урока физики в 7 классе на тему: "Архимедова сила" | Линиченко Алексей Васильевич. Работа №312902

Линиченко Алексей Васильевич-учитель физики

МБОУ Курская ООШ

УРОК ПО ТЕМЕ: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила.»

Класс: 7

Цели урока.

образовательная: ознакомление школьников с новыми физическими явлением – действие жидкости на погруженное в нее тело; установление, от каких факторов зависит выталкивающая сила, от каких не зависит;

воспитательная: формирование познавательного интереса к физике; воспитание толерантного отношения друг к другу;

развивающая: формирование интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, систематизировать знания.

Планируемые результаты:

Личностные: проявление эмоционально - ценностного отношения к учебной проблеме; творческого отношения к процессу обучения;

формирование интереса к познанию окружающего мира;

установление значения результатов своей деятельности для удовлетворения жизненных потребностей;

Метапредметные: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;

понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, овладение универсальными способами деятельности на примерах выдвижения гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез;

формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами;

приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации.

Предметные: умение измерять выталкивающую силу, используя динамометр; различать в каких случаях эта сила больше(меньше); выяснить, от чего зависит сила.

Тип урока: Комбинированный.

Форма урока: Урок - исследование

Технологии урока: Технология проблемного обучения, исследовательская технология.

Необходимое техническое оборудование: интерактивная доска с презентацией к уроку, карточки с заданиями, карточки с инструкциями, штатив (3 шт.), динамометр (3 шт.), ведёрко Архимеда, два тела одинакового объёма, но разной плотности, два тела одинаковой плотности, но разного объёма, прозрачная ёмкость (3 шт.), вода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура и ход урока.

№

Этапы урока

Цель этапа

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Планируемые результаты

1.

Организационный момент.

Создать рабочий настрой. Мобилизовать и сконцентрировать внимание.

Учитель проверяет готовность к уроку учащихся. -Здравствуйте, ребята! Садитесь. Приготовили к уроку все принадлежности: дневник, учебник, ручку, тетрадь. Кто сегодня отсутствует?

 

Учитель и учащиеся приветствуют друг друга.

 

2.

Проверка домашнего задания.

 

Проверить уровень подготовки обучающихся.

Учитель задаёт вопросы классу:

1.Какой закон используют в устройстве гидравлических машин?

2. Какой выигрыш в силе даёт гидравлический пресс (при отсутствии трения)?

Обучающиеся отвечают на вопросы.

Понимание сути вопроса. Корректное употребление в речи физических терминов.

3.

Актуализация.

 

Актуализация опорных знаний и умений.

-Прежде, чем перейти к новой теме, выполним разминку, которая поможет освежить ваши знания, необходимые сегодня при изучении новой темы. Для этого вам нужно вспомнить формулы вычисления следующих физических величин:

У вас на столах карточки, подпишите их и выполните задание. (Задание продублировано на экране. Слайд №1).

Вес тела.

Давление жидкости на дно сосуда.

Сила давления.

Масса тела.

Объем цилиндра.

Работа с формулами (найти соответствие):

F=pS p= ghρ V=Sоснh P=gm m = ρ V

Передайте карточку соседу слева и сделайте проверку. Правильные ответы и критерии оценок на экране. (слайд№2).

 

Обучающиеся выполняют задание на карточках, а затем делают проверку и выставляют оценки.

Поиск и выделение необходимой информации.

4.

Мотивация и формулирование темы урока.

 

Формирование у учащихся потребности в последующей деятельности

Учитель демонстрирует опыт по обнаружению выталкивающей силы. На штативе закреплён динамометр. Учитель подвешивает на крюк динамометра тело (пластилиновый параллелепипед на нити) и вместе с учащимися определяет вес тела. Потом не снимая тело с динамометра, погружает его в прозрачную ёмкость с водой. Учащиеся определяют вес тела в воде.

Учитель:

- Мы видим, что вес тела в воде уменьшился. Очевидно, вода каким-то образом действует на погруженное в неё тело.

Я предлагаю сформулировать тему сегодняшнего урока. (Слайд №3)

Тема: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила».

Определим цели и задачи нашего урока:

- выяснить причину выталкивания тел из жидкости и газа;

- исследовать от каких параметров зависит сила, действующая на тело, погруженное в жидкость;

- практическое применение наших знаний.

 

Учащиеся определяют цену деления прибора. Учащиеся определяют вес тела в воде.

Учащиеся формулируют тему урока.

Воспроизводить знания в устной и форме. Формулировать тему с использованием опорных слов. Сотрудничество с учителем и одноклассниками. Учащиеся поймут, как с помощью динамометра определить выталкивающую силу

 

5.

Изучение нового материала.

Выяснить природу выталкивающей силы. Вывести формулу для вычисления выталкивающей силы на основе имеющихся знаний. Вызвать познавательный интерес к проблеме.

 

Учитель:

- Рассмотрим силы, которые действуют со стороны жидкости на погруженное в неё тело.

Учитель делает рисунок-схему на интерактивной доске (силы, действующие на погружённое в жидкость тело).

-При погружении тела в жидкость на него со всех сторон начинает действовать давление со стороны жидкости.

-Рассмотрим силы, которые действуют со стороны жидкости на погруженное в неё тело. Для простоты рассуждений выберем тело в форме параллелепипеда.

Т.к. F=pS (1)

p= ghρ (2)

-Площади верхней и нижней грани параллелепипеда равны, значит, сила давления зависит от давления жидкости (1), которое в с вою очередь зависит от h. Следовательно, на нижнюю грань сила давления будет действовать больше, чем на верхнюю. Разность между этими силами назвали выталкивающей силой, она направлена вверх, в сторону действия большей силы давления жидкости.

Вывод формулы Fвыт =F2 – F1 (записать в тетрадь).

-Пусть S1и S2–площади оснований прямоугольного параллелепипеда, верхнее и нижнее основания равны, значитS1= S2. Как рассчитать силы F1 и F2, зная площади оснований и гидростатическое давление? (F1= S1p1 и F2= S2p2)

- Запишем чему равно давление на глубине divи h2 ( p1=ρжgdivи p2=ρжgh2). Попробуем подставить и преобразовать полученное выражение.

Fвыт.= F2-F1=Sp2-Sp1= S ( p2 –p1) = S (ρжgh2–ρжgdiv) = S g ρж(h2-div) = Shgρж=

=Vg ρж= gmж= Pж. И так, мы получили, что выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного тела.

Fвыт.= gmж= Pж (записать в тетрадь).

-К газам, как мы знаем, также применим закон Паскаля. Поэтому и на тела, находящиеся в газе, действует сила, выталкивающая их из газа. Под действием этой силы воздушные шары поднимаются вверх. (слайд №4, сллайд №5)

-Мы рассчитали выталкивающую силу, а можно определить её значение на опыте, используя для этого прибор-ведёрко Архимеда (Почему Архимеда? Об этом чуть позже).

Учитель демонстрирует опыт с ведёрком Архимеда.

-На основании этого опыта можно заключить, что сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости в объёме этого тела.

Если бы подобный опыт проделать с телом, погружённым в какой-либо газ, то он показал бы, что сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объёме тела.

Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой в честь древнегреческого учёного Архимеда, который впервые указал на её существование и рассчитал её значение. (слайд №6)

Опыт подтвердил, что FA=Pж=gmж. Массу жидкости mж, вытесняемую телом, можно выразить через её плотность (ρж) и объём тела (Vт), погружённого в жидкость (так как Vж-объём вытесненной телом жидкости равен Vт-объёму тела, погружённого в жидкость), т. е. mж = ρж Vт

Тогда получим FA=g ρжVт (слайд №7) записать в тетрадь.

- Итак, мы выяснили, что на погруженное в жидкость или газ тело действует архимедова сила.

- Продолжаем исследование; давайте-ка, подумаем, от каких факторов (физических величин) зависит выталкивающая сила?

 

Обучающиеся смотрят и слушают. Комментируют действия учителя. Записывают в конспект выведенные формулы.

Учащиеся узнают о существовании выталкивающей силы.

Учащиеся поймут причину возникновения выталкивающей силы.

 

6.

Выдвижение гипотез.

Определить задачи экспериментальной деятельности.

Выдвижение гипотез: FA зависит от:

Плотности тела

Объёма тела

От глубины погружения

От формы тела

- А теперь давайте работать в группах, попробуем все эти гипотезы проверить экспериментально и выяснить, какие гипотезы верны. (Слайд №8).

 

Обдумывают информацию

Обучающиеся осознают задачи экспериментальной деятельности.

7.

Работа в группах.

 

Определить, от каких фактов зависит или не зависит выталкивающая сила.

 

Контролирует деятельность обучающихся. Следит за правильностью выполнения.

Самостоятельно проводят эксперимент. Экспериментально доказывают, или опровергают гипотезу.

Ученики по группам делают выводы из экспериментов.

 

После проведения эксперимента самостоятельно

оценят его результат. Научаться доказывать с помощью эксперимента выдвинутую ими гипотезу.

 

 

8.

Обобщение и систематизация

Формулировать выводы. Интерпретировать полученные результаты.

По ходу отчетов каждой группы на экране таблица (Слайд №9)

Молодцы! Все группы справились со своими заданиями.

 

Обучающиеся смотрят и слушают. Записывают в конспект результаты исследований.

Обучающиеся научатся систематизировать и структурировать полученные знания.

9.

Закрепление изученного.

Научиться применять полученные знания для решения практических задач.

Попробуем рассчитать архимедову силу, зная объём погружённой части тела в воду. А потом подтвердим результат экспериментом.

Цилиндр диаметром 3 см частично погрузили в воду на глубину 3.1 см. Определить выталкивающую силу.

Дано:

FA=?

Решение:

FA=g ρжVт Vт= S h S=πr2 r = d/ 2 h-3,1 см=0,031 м d – 3 см=0,03 м

r = 0,03 м : 2 = 0,015 м S= 3,14 * 0,0152 = 0,0007065 м2 Vт= 0,0007065м2 * 0,031м =0,0000219м3 FA= 9,8Н/кг * 1000кг/м3 * 0,0000219м3 =

= 0,214 (Н)

- Измерим вес цилиндра в воздухе. Частично погрузим цилиндр в воду до отметки 3,1 см и измерим вес цилиндра, частично погружённого в воду. Вычислим архимедову силу и сравним с результатом ответа задачи.

 

Обучающиеся смотрят и слушают. Комментируют действия учителя. Записывают в конспект пример решения задачи.

Обучающиеся научатся применять полученные знания на практике. Сравнивать результаты математических вычислений с результатами, полученными экспериментальным путём.

10.

Контроль и самоконтроль (рефлексия)

 

Контроль на усвоение базового минимума по данной теме.

Ответь, «да» или «нет». (Слайд №10

1. Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, зависит от плотности тела.

2. Вес тела в жидкости меньше веса этого же тела в воздухе.

3. Выталкивающая сила также возникает и в газах.

4. В воду опущены два тела разной формы, но равные по объему. На первое тело действует большая выталкивающая сила.

5. Выталкивающая сила направлена вверх.

 

Отвечают на вопросы теста.

Осмысление процесса и результата деятельности. Формирование адекватной позитивной самооценки, самоуважения.

11.

Заключительный. 

Подвести итог занятия. Выставить оценки. Записать домашнее задание.

-Домашнее задание: §50-51 (выучить определения и формулы). Упражнение 26 (2,3)

Записывают домашнее задание в дневник.