Конспект урока по физике на тему :"ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА АРХИМЕДА"

Краткое описание документа:

Данная разработка может быть использована при проведении итогового урока по теме "Закон Архимеда".

Урок физики в 7 классе  по теме: «Применение закона Архимеда»

Учитель: Кудрявцева Наталья Анатольевна

МБОУ «ООШ № 26»

Цели урока:

-образовательные: повторение и закрепление закона Архимеда, формулы для архимедовой силы, условия плавания тел; знакомство с применением закона Архимеда для создания надводных и подводных средств передвижения и при расчете грузоподъемности плавсредств, значения закона Архимеда и возможности использования его в повседневной жизни;

-развивающие: развитие умения увидеть в явлениях окружающего мира действие законов природы; развитие способности на основе полученных знаний делать предсказания и объяснять происходящие явления; развитие способности анализировать, делать выводы, логично рассуждать; развитие воображения, умения делать необходимые расчеты; развитие экспериментальных навыков;

 -воспитательные: убеждение учащихся в познаваемости окружающего мира; формирование интереса к познанию законов природы и их применению; создание позитивного отношения учащихся к изучаемому разделу.

Оборудование: стальной гвоздь, пластиковая бутылка с водой и плавающей внутри пробиркой, стеклянный стакан объемом 250 мл, прозрачный сосуд (обрезанная пластиковая бутылка) объемом 1000 мл, широкая стеклянная чаша с водой, плакат «Устройство подъемной лодки»;  пластилин пластиковая бутылка с водой и плавающей внутри пробкой, пенал от фотопленки с крышкой, измерительный цилиндр (мензурка), разновесы, весы.

Дополнительные материалы: презентация Power Point.

Тип урока: урок систематизации и обобщения знаний.

Ι. Вступление.

Если внимательно присмотреться, можно заметить великое множество событий, происходящих вокруг нас. С некоторыми из них мы сталкиваемся крайне редко. Мало кому удается в жизни видеть такое величественное зрелище, как айсберг, или наблюдать солнечное затмение. С другими явлениями мы встречаемся ежедневно, и в силу их привычности и обыденности едва обращаем на них внимание. Вот зашумел на кухне закипающий чайник, упало с ветки в саду созревшее яблоко. Но за всеми этими явлениями – и уникальными, и обыденными – внимательный взгляд и пытливый ум человека способны увидеть действие удивительных законов природы, достойных нашего внимания и восхищения.

    Люди, познавшие эти законы, могут, конечно, не перехитрить природу, но по-доброму с ней договориться и избежать многих неприятностей. Об одном из таких законов  сегодня пойдет речь. Закон этот всем известен, но у него так много проявлений, что, надеюсь, мы сегодня не только повторим известный факты и формулы, но и получим полезную информацию. Речь пойдет о практическом применении закона Архимеда.

         Архимед был греком, хотя и жил на острове Сицилия. А греки, как известно, любили море и морские путешествия. Поэтому предлагаю совершить путешествие в мир явлений, связанных с законом Архимеда, с которым можно встретиться в открытом море. Программа нашего путешествия такова. Вначале мы обсудим, как учитывают и применяют закон Архимеда при создании современных средств передвижения по воде, затем проведем небольшое исследование для одного не совсем обычного плавательного средства. В заключение попробуем выявить лучших знатоков закона Архимеда в нашем классе. Давайте считать, что в нашем распоряжении имеется этот корабль, на котором мы отправляемся в плавание. Будем внимательно следить за всем, что встретится на нашем пути.

Перенесемся в Сиракузы, ΙΙΙ век до н.э.

Сценка

Закон Архимеда

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.

Взял корону Гиерон,

Оглядел со всех сторон.

Чистым золотом сверкает…

Но ведь всякое бывает,

И добавить серебро

Можно к золоту хитро,

А того и хуже – медь

(Если совесть не иметь)…

   И царю узнать охота:

   Честно ль сделана работа?

   Не желал терпеть урон Гиерон.

   И позвал он Архимеда…

   Началась у них беседа.

Гиерон. Вот корона, Архимед

               Золотая или нет?

Архимед. Чистым золотом сверкает…

Гиерон. Но, ты знаешь, все бывает!

   И добавить серебро

   Можно к золоту хитро.

   А того и хуже – медь,

   Если совесть не иметь.

   Сомневаться стал я что-то.

  Честно ль сделана работа?

   Можно ль это, ты скажи, определить?

   Но корону не царапать, не пилить…

   И задумался ученый:

   - Что известно? ВЕС короны.

   Ну, а как найти ОБЪЕМ?

   Думал ночью, думал днем.

   И однажды, в ванне моясь,

   Погрузился он по пояс.

   На пол вылилась вода –

   Догадался он тогда,

   Как найти ОБЪЕМ короны,

   И помчался к Гиерону,

   Не обут и не одет…

   А народ кричал вослед:

 -Что случилось, Архимед?

- Может быть, землетрясенье

 Или в городе пожар?

Всполошился весь базар!

Закрывали лавки даже.

Шум и крики, и смятенье!

Он помчался мимо стражи.

- Эврика! Нашел решенье! –

Во дворец примчался он.

- Я придумал, Гиерон!

( Во дворце)

Архимед. Эврика! Раскрыл секрет!

Гиерон. Ты оденься, Аримед!

   Вот сандалии, хитон.

   А расскажешь все потом!

Архимед. Пусть весы сюда несут

   И с водой большой сосуд…

   Все доставить Гиерону!..

(Слуги все приносят)

На весы кладем корону,

И теперь такой же ровно

Ищем слиток золотой…

(Находят кусок золота, по весу равный короне.)

Гиерон. Все понятно!

Архимед. Нет, постой!

     Мы теперь корону нашу

     Опускаем в эту чашу.

     Гиерон! Смотри сюда –

     В чаше поднялась вода!

     Ставлю черточку по краю.

Гиерон. А корону?

Архимед. Вынимаю

    В воду золото опустим.

Гиерон. В воду – золото? Допустим…

Архимед. Поднялась опять вода,

   Метку ставлю я.

Гиерон. Куда?

Архимед. Ну, конечно же, по краю.

Гиерон. Ничего не понимаю…

    Лишь две черточки я вижу.

    Эта – выше, это – ниже.

    Но какой же вывод главный?

Архимед. Равный вес.

    Объем не равный!

    Понимаешь, Гиерон,

    Я сейчас открыл закон.

    Тот закон совсем простой.

    Тело вытеснит…

Гиерон. Постой!

Говоришь, объем не равный?

Мастер мой – мошенник явный!

За фальшивую корону

Он ответит по закону!

А ты за разгадку

Получишь дары!

На этом прервалась беседа…

Немало воды утекло с той поры,

Но помнят закон Архимеда!

 Два обстоятельства важны в этой легенде.

1. Архимед нашел способ измерить объем твердого тела сложной формы.
2. Он сопоставил веса различных веществ друг с другом, а не с весом воды, т.е. впервые обратил внимание на свойство физических тел, которое мы называем плотностью, открыл гидростатический способ взвешивания.

ΙΙ. Актуализация знаний обучающихся.

1.     Дайте формулировку силы Архимеда.

2.     Сформулируйте закон Архимеда.

3.     Какая сила, кроме архимедовой, действует на тело, погруженное в жидкость или газ?

4.     Каково направление этихсил?

5.     Каким может быть соотношение между этими силами и к какому результату это приводит?

6.     Сформулируйте условие плавания судов.

7.     Что называют ватерлинией и осадкой судна? Водоизмещением судна?

8.     Грузоподъемность судна. Как ее вычислить?

  ΙΙΙ. Применение закона Архимеда и наблюдение  его в быту, технике, природе.

1.     При плавании военных надводных судов:

Решение задачи. (Ученик комментирует решение у доски).

Каково водоизмещение торпедного катера Г- 5, сражавшегося с немцами на «голубых дорогах» Великой Отечественной войны, если его длина 20 метров, ширина 3,5 м, осадка 0,6 м?

2.     При плавании подводных судов:

Демонстрационный опыт с картезианским водолазом (поплавком Декарта). Выяснения вопроса, касающегося его всплытия и погружения. Учащиеся пытаются установить аналогию между движением подводной лодки и картезианского водолаза.

Демонстрация видеофрагмента  о способе движения подводного судна.

3.     В воздухоплавании:

Плавание в воздухе не менее увлекательно и хранит в себе много секретов.

Сообщения трех учащихся ополет первого аэростата ( 5 июня 1783 г.) , заполненного горячим воздухом;
о первом пилотируемом воздушном шаре ( 1 декабря 1783 г.), заполненном водородом;
о полете Д. И. Менделеева на воздушном шаре «Русский» (7 августа 1887 г.).

ΙV. Практическая часть. Работа обучающихся с тестами

Проверь себя

А. На каком известном вам законе основано плавание судов?

         1. На законе Паскаля.                    2. На законе Архимеда.

Б. С увеличением количества груза на судне архимедова сила на судно…

         1. увеличивается.     2. уменьшается.      3. не изменяется.

В. Почему стальной лист тонет в воде, а судно, корпус которого сделан из стальных листов,  плавает?   1.Средняя плотность судна меньше плотности воды.

2.На судне имеется установка, удерживающая его на воде.

Г. Изменится ли водоизмещение судна при переходе из реки в море?

         1. Уменьшится.         2. Не изменится.      3. Увеличится.

Д. Какая из названных ниже лодок погрузится до дна, если наполнится водой:

1. деревянная.          2. металлическая.

Е. Как изменится осадка корабля, если… 1. его загружают?     2. его разгружают?  3. Понижается температура до 40С,  в которой плавает корабль?  4. увеличивается уровень воды из-за прилива?

Ж. Осадка увеличится.   З. Уменьшится.  К. Останется неизменной.

          Одновременно происходит работа в 4 группах:

1 группа выясняет вопрос о независимости архимедовой силы от формы тела.

Приборы и материалы: три кусочка пластилина равного объема, динамометр, емкость с водой.

2 группа выясняет вопрос о том, зависит ли архимедова сила от плотности вещества, из которого изготовлено тело.

Приборы и материалы: два одинаковые по объему цилиндра, изготовленные из чугуна и алюминия, динамометр, емкость с водой.

3 группа выясняет зависимость архимедовой силы от глубины погружения.

Приборы и материалы: динамометр,  твердое тело, емкость с водой.

4 группа: имея в распоряжении два кусочка пластилина, изменяют и придают одному форму лодочки, демонстрируя тем самым зависимость архимедовой силы от объема тела.

Вывод по экспериментальной части формулируется и выводится  на слайде13 презентации в виде таблицы:

Результаты эксперимента

Архимедова сила

зависит

не зависит

от плотности жидкости

от глубины погружения

от объема погруженного в жидкость тела (или его части)

от формы тела

от плотности тела

V. Учитель подводит итог урока.

Глядя на мир, нельзя не удивляться.

                                                               К. Прутков

Не привыкайте к чудесам,

Дивитесь им, дивитесь.

Приглядывайтесь к небесам,

Прислушивайтесь к птицам,

Прикладывайтесь к родникам,

Ничто не повторится.

     VΙ.  Домашнее задание (интегрированное):

1.     В Лондоне есть музей восковых фигур, в котором представлены скульптуры  выдающихся личностей, выполненные из воска в натуральную величину.

Определите массу воска, необходимую для изготовления вашей фигуры.  Линейная усадка воска равна 1,2 раза, что приводит к уменьшению объема в

1,2 3 раза.Плотность воска 900 кг/м3.

2.     Используя дополнительные сайты, попробуй найти интересную информацию для сообщения на уроке:

  http://class-fizika.narod.ru/

http://physica-vsem.narod.ru/

http://physics03.narod.ru/

http://elkin52.narod.ru/

3.     На данном сайте найти и выполнить соответствующее задание: http://school-collection.edu.ru/

Ресурс:

Действие жидкости и газа на погруженное в них тело (N 205951)

Вид ЦОР:

Интерактивное задание,Мультимедиа

Поставщик ЦОР:

ФГУП "Издательство "Просвещение"

Аннотация:

Вводится понятие выталкивающей силы. Объясняются причины возникновения выталкивающей силы. Выводится формула для расчета выталкивающей силы.

Рубрикаторы:

Класс

7 класс 

Предмет

Физика 

Тематический рубрикатор 
(рубрикатор хранилища)

Закон Архимеда

«Физика. 7-9 классы» 
(инновационный учебный материал)