Submitted by Галина Павловна Головина on вс, 26/02/2012 - 11:38
Тема нашего урока «Выталкивающая сила. Закон Архимеда» (записывают в тетрадь).
Слайд №1.
Архимед…Кто же этот человек, именем которого назван закон?
Слайд №2.
Архимед – выдающийся ученый Древней Греции. Родился в 287 году до н.э. в портовом и судостроительном городе Сиракузы на острове Сицилия. Получил прекрасное образование у своего отца, знаменитого астронома и математика. Прославился своими работами по физике и геометрии. В частности, вывел закон, с помощью которого можно определять силу, выталкивающую тело, погруженное в жидкость или газ.
Последние годы жизни провел в родном городе. Шла война. Город осадило римское войско, имеющее прекрасный флот. Ученый, не жалея сил, организовывал оборону города. Он построил много удивительных боевых машин, топивших вражеские корабли, разносивших их в щепы, наводивших страх на солдат. Так, при помощи своей системы зеркал он поджигал корабли римлян.
Но слишком маленьким было войско защитников города, город был занят римлянами. Гений Архимеда вызвал восхищение у них, и римский полководец приказал сохранить ему жизнь. Но солдат, не знавший ученого в лицо, ворвавшись в дом, увидел старика (Архимеду было 75 лет), склонившегося над ящиком с песком, на котором он выполнял чертёж. «Не наступи на мои круги,» - воскликнул Архимед. В ответ воин взмахнул мечом, и великий ученый залил чертёж кровью.
Сегодня на уроке мы знакомимся с законом Архимеда.
Скоро вновь наступит лето, и вы опять с друзьями пойдете купаться на реку Вычегда. Не беда, если кто-то ещё не умеет плавать. Вы легко сможете поддержать на воде тело своего друга, объясните, как можно работать руками и ногами. А в воздухе вы его уже удержать не сможете. Почему? Обратимся к опыту:
Опыт № 1.Попытаемся погрузить мяч в сосуд с водой. Что он делает? (Всплывает).
Мяч изменил свою скорость. Почему? (На него подействовала сила, направленная вверх).
А всегда ли жидкость действует на погруженное в неё тело с некоторой силой?
Опыт № 2.Погружаем в воду цилиндр. Он тонет. Так что же? На него не действует сила, выталкивающая его из воды?
Опыт № 3.
Подвесим цилиндр к пружине. Она растянулась под действием его веса. Погрузим цилиндр в воду. Растяжение пружины уменьшилось, т.е. его вес в воде оказался меньше, чем в воздухе. Так действует ли на цилиндр сила, выталкивающая его вверх? (Да).
Слайд № 3.
Таким образом, мы приходим к следующему выводу: на любое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх. А теперь подумайте: как найти величину этой силы? (Необходимо из веса цилиндра в воздухе вычесть вес цилиндра в воде). Эта сила называется – «архимедовой».
Fa= Pвозд. – Р воде (записать в тетрадь).
От чего зависит величина этой силы? (Возможные предложения: от объема, формы, глубины, плотности жидкости).
Проведем исследование того, насколько правильны наши предположения. У вас на столе сосуды с чистой и соленой водой, динамометр и 2 цилиндра.
Слайд № 4.
Подвесим алюминиевый цилиндрик к пружине динамометра и зафиксируем его показание. Погрузим полностью цилиндр в сосуд с чистой водой. Вес тела уменьшился (Указатель динамометра поднялся на 2 деления). Опустим цилиндр поглубже в воду так, чтобы он не касался дна сосуда. Изменились ли показания? (Нет).
Вывод:Faне зависит от глубины погружения.
Приподнимем цилиндр, чтобы он оказался наполовину погруженным в воду. Указатель динамометра поднялся только на 1 деление шкалы. Вывод: Fa зависит от объема погруженной в жидкость части тела.
Вместо алюминиевого цилиндрика подвесим точно такой же по объему, но латунный. Опустим его в воду и опять указатель поднялся на 2 деления. Вывод: Fa не зависит от ρ тела
Опустим цилиндр в сосуд с соленой водой. Указатель поднялся на расстояние чуть больше 2-х делений.Вывод: Fa зависит от плотности жидкости
ТакжеFaне зависит от формы тела. Если бы смогли деформировать цилиндрик, чтобы изменилась только его форма, то Fa осталась бы прежней.
Одновременно с проведением опытов ученики заполняют таблицу в тетради:
Faзависит
Faне зависит
От объема тела
От плотности жидкости
От глубины погружения
От плотности тела
От формы тела
Слайд №5. Выводы исследовательской работы.
Слайды № 6-11. Первичное закреление знаний.
Как можно объяснить появление выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело?
А.В.Перышкин «Учебник физики 7 класс», стр. 115, 1 абзац (2 минуты на чтение и обдумывание ответа, затем ответ у доски по слайду)
Слайд № 12. Вывод формулы F a .
F a = F 2– F 1
P ж= F/ S, отсюдаF = P ж* S
P ж= g * ρж*h,отсюдаF = = g * ρж*h *S
F a = g * ρж*h2*S - g * ρж*h 1*S = g * ρж* S (h 2 -h 1) = g * ρж* S * H = g * ρж* V т
Итак, Fa= g* ρж* Vт - записываем в тетрадь
Fa= g* ρж* Vт = g* mж =Pж, где Pж – вес жидкости в объеме погруженного тела
Слайд № 13. Докажем это на опыте с прибором, который называется "ведерко Архимеда".
Итак, Fa= Pж. Справедливость вывода доказана на опыте: вес жидкости, вытесненной телом равен Fa, действующей на тело, погруженное в жидкость.
Слайд № 14.Способы определения F a ёё.....
Домашнее задание: параграф 48" Действие жидкост и газа на погруженное в них тело"; 49 "Архимедова сила"; упражнение 24 (1 и 2).