"Архимедова сила"
методическая разработка урока физики(7 класс)
Автор: Добин Владимир Вячеславович, учитель физики, ГБОУ школа-интернат№1, город Чапаевск,Самарская область
В раздел основное общее образование
Архимедова сила. Цель урока: выяснить, от чего зависит выталкивающая сила, действующая на тело в жидкости и газе; научиться рассчитывать эту силу; формировать умение наблюдать физические явления, анализировать их, делать выводы, развивать экспериментальные навыки; активизировать познавательную учащихся путём решения проблемных задач; раскрыть роль Архимеда в развитии физики; привлечь интерес к предмету, способствовать чтению дополнительной литературы. 1.Проверка знаний. - заполнение таблицы на доске. величина обозначение формула Ед. измерения прибор объём v V=s*h М 3 Линейка, мензурка масса m M=v*p кг весы вес P P=m*g Н динамометр Давление в жидкости p P=p*g*h Па манометр -- Качественные задачи (ответы с места) собака легко перетаскивает утопающего в воде, однако на берегу, она не может его сдвинуть с места. Почему? Ходить по берегу, усеянному галькой, босыми ногами больно. А в воде, погрузившись глубже пояса, ходить по мелким камням не больно. Почему? Для подводных лодок устанавливается предельная глубина погружения. Чем объяснить существование такого предела? Расчётная задача (у доски; на доске изображён параллепипед площадью основания 0,5 м 2 , погружённый в сосуд с водой, глубина указана). 120 см 80 см Что можно сказать о модулях сил, действующих на боковые грани параллелепипеда? Вычислите силу, действующую на верхнее основание параллелепипеда. Вычислите силу, действующую на нижнее основание. С какой силой параллелепипед выталкивается из воды? --Фронтальный опрос.
Какие известные вам из жизни явления указывают на существование выталкивающей силы? Как доказать, основываясь на законе Паскаля, существование выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость? Генерал нырнул в воду «солдатиком» и подвергся действию выталкивающей силы. Можно ли сказать, что вода выталкивала генерала в шею? (ответ: нет, в подмётки) --Фронтальный ученический эксперимент: показать на опыте, что на тело, находящееся в жидкости, действует выталкивающая сила. Оборудование: динамометр, стакан с водой, груз. --Проверка таблицы и задачи на доске. 2. Объяснение нового материала. Итак, каждый в своей жизни наблюдал явление, которые указывают на существование выталкивающей силы. Посмотрим ещё раз. Опыт 1:На равноплечем рычаге уравновесить в воздухе 2 груза (металлический и фарфоровый). Подставить один из сосудов, заполненных водой, под металлический груз и поднять сосуд так, чтобы груз опустился в воду. Почему, нарушается равновесие системы? (Ответ: на груз, погружённый в воду, действует выталкивающая сила). Опыт 2: То же самое проделать со вторым грузом. Равновесие снова нарушилось. Почему? Опыт 3: К обоим грузам поднести сосуды с водой и поднять их так, что бы началось погружение тел. Равновесие системы опять нарушается. Проблема: почему нарушается равновесие уравновешенного в воздухе рычага с грузами одинакового веса, но различного V, помещёнными в жидкость? ( ответы учащихся: на тела действуют разные выталкивающие силы) Итак, на тела действуют различные выталкивающие силы. Почему? Выясним, от чего они зависят? (Запись в тетради темы урока). Опыт 4: (с ведерком Архимеда)
Обратите внимание на то, что объём цилиндра равен ёмкости жидкости в ведёрке. Почему сократилась пружина при погружении цилиндра в воду? Что нужно сделать, что бы пружина заняла первоначальное положение? Как это можно сделать? Опыт 5: повторить опыт с другой жидкостью. Опыт 6: погрузить цилиндр частично. Закон ( работа с учебником) Тело, погружённое в жидкость (или в газ) , выталкивается вверх с силой, равной весу этой жидкости ( или газа) в объёме тела или погружённой его части. m ж =p ж *Vт_ Р ж =m ж *g Р ж =p ж *g*Vт Fa=P ж Fa=p ж *g*V п.ч.т . Определим вес тела, погружённого в жидкость (или газ). Т.к. две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести и Архимедова сила), то вес тела в жидкости Р1 будет меньше веса тела в вакууме Р=m*g. Можно записать: Р 1 =Р—Fа, где Fa=m ж *g- выталкивающая сила. Таким образом, если тело погружено в жидкость (или газ), оно теряет в своём весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость (или газ). 3. Закрепление. Легенда об Архимеде в стихах. После поэмы: случайно открыт закон? Случайности выпадают подготовленным умам. 4.Домашнее задание: записи в тетради; §38, стр.183.
В раздел основное общее образование