Тема: « Плавание тел. Условия плавания тел». 7 класс
Цели урока:
Обучающая: закрепление у учащихся знаний, навыков и проведение опытов, умение вести исследование - « плавание тел».
Развивающая: научить учащихся применять знания в новой ситуации, развить умения объяснить окружающие явления.
Воспитательная: формирование практической, самостоятельной работы с учетом уровня их подготовки.
Задачи урока:
Образовательная: добиться усвоение учащихся условий плавания тел на основе изученного понятия об Архимедовой силе, формировать практические умения учащихся определять Архимедову силу с помощью динамометра и мерного стакана, делать выводы по результатам экспериментальных заданий.
Развивающая: развивать творческую активность, творческие способности учащихся.
Воспитательная: показать использование условий плавания тел в технике, в народном хозяйстве.
Людей всегда интересовал вопрос: «Как плавают люди? Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах? Как регулируют глубину погружения киты? Как плавают суда?
Содержание сегодняшнего урока поможет нам, почему одни тела плавают на поверхности жидкости, а другие – тонут, почему возможно плавание судов, подводных лодок, воздушных шаров и дирижаблей.
Актуализация опорных знаний учащихся.
Фронтальный опрос.
Прием – беседа.
Метод – репродуктивный.
(Слайд 3)
Вопросы:
Деятельность учителя
Деятельность ученика
На предыдущих уроках мы познакомились с действием жидкости на тела, погруженные в нее.
Какая сила возникает при погружении тела в жидкость?
Архимедова сила.
2. Как направлена эта сила?
Она направлена вертикально вверх.
3. От чего зависит Архимедова сила?
Она зависит от объема тела и от плотности жидкости.
4. А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется Архимедова сила?
Тогда для подсчета Архимедовой силы надо использовать формулу F =ρжgV, где V – объем той части тела, которая погружена в жидкость.
5. Какими способами можно на опыте определить Архимедову силу?
Можно взвесить жидкость, вытесненную телом, ее вес и будет равен Архимедовой силе.
Можно найти разность показаний динамометра при взвешивании тела в воздухе и в жидкости, эта разность тоже равна Архимедовой силе.
Можно определить объем тела с помощью линейки или мензурки. Зная плотность жидкости, объем тела, можно вычислить архимедову силу.
Итак, мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость действует, Архимедова сила. Но одни тела плавают в жидкости, другие тонут, а третьи всплывают на поверхность.
III. Формулирование целей и задач урока.(Слайд 4)
Сегодня мы выясним это. Запишем тему урока: « Плавание тел. Условия плавания тел».
Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опыта. Исследуем эти условия.
(Метод обучения: исследовательский) (Слайд 5-6)
Самостоятельная работа в парах по уровням способностей учащихся. Ребята получили карточки с заданиями, созданы пары. Каждая имеет свое задание.
Нужно:
- выполнить опыт по инструкции;
- заполнить таблицу;
- подготовить сообщение для устного ответа;
- подготовить отчет об опыте;
- сделать вывод.
(Время работы – 15 минут. Пока учащиеся выполняют задания, учитель наблюдает за их работой, оказывает необходимую помощь. Так как ответы будут использоваться при изложении нового материала, учитель намечает, в какой последовательности они будут отчитываться.)
Первый вариант:
Пронаблюдать, какие из предложенных тел тонут и какие плавают в воде; найти в таблице учебника плотности соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды. Результаты оформить в виде таблицы:
Плотность жидкости
Плотность вещества
Тонет или нет
Для выполнения этого задания нужен сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, фарфоровый ролик, кусочки свинца, алюминия, органического стекла, пенопласта, пробки, парафина. Тела находятся в коробке с перегородками, в каждой ячейке указано название вещества.
Второй вариант: Сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубиков одинаковых размеров; выяснить отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке.
Третий вариант: Сравнить Архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки; сделать вывод.
При выполнении этого задания используются мензурка, динамометр, две пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).
Четвертый вариант: Заставить картофелину плавать в воде. Объяснить результаты опыта. Для выполнения задания используются сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.
Пятый вариант: Добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде. Пояснить результаты опыта.
Для выполнения задания нужны сосуд с водой и кусок пластилина.
Шестой вариант: Выяснить, изменится ли глубина погружения пробирки в воду, если, а) пластилин положить внутрь пробирки;
б) прикрепить его ко дну пробирки снаружи.
При выполнении этого задания используются сосуд с водой, пробирка, кусок пластилина.
Седьмой вариант: Выяснить, какой груз может поднять плот (кусок пенопласта) в воде.
Для проведения опыта из пенопласта заранее вырезают небольшой прямоугольный параллелепипед и подбирают несколько тел разной массы.
IV. Объяснение нового материала
Великий русский ученый М.В. Ломоносов говорил. (Слайд 7)
Попробуем все сведения об условиях плавания тел получить из опытов. Исследуем эти условия. После выполнения заданий мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел. На выполнение опытов отводится 15 минут. Откройте учебники стр. 26 , где помещены таблицы плотностей различных веществ. Они вам пригодятся во время работы. Внимательно прочитайте свои задания, постарайтесь не отвлекаться.
(Задания дифференцированы в соответствии уровня подготовки учащихся).
Все результаты записывайте в тетрадь. Если у кого-нибудь возникнут вопросы, поднимите руку.
(Каждый получил карточку с заданием и оборудованием для выполнения работы)
Нужно:
- выполнить опыт по инструкции
- заполнить таблицу
- подготовить сообщение для устного ответа
- подготовить отчет об опыте
- сделать вывод.
Заканчиваем свою работу, приборы отодвинули на край стола. Переходим к обсуждению результатов. Сначала выясним, какие тела плавают в жидкости, а какие – тонут, какие всплывают.
(Отвечают те ребята, которые делали 1- 3 варианты.)
Вопросы учителя
Ответы ученика
1. Посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. Ребята, которые рассматривали, как ведут себя тела, изготовленные из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что они заметили?
Глубина погружения тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду.
2. Что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды, масла?
В масле глубже брусок погружался, чем в воде.
Таким образом, глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости и самого тела. Запишем эти выводы на доске и в тетрадях.
Запись на доске:
(Слайд 8)
Глубина погружения зависит от плотности жидкости и плотности вещества тела.
Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например картофелину или пластилин.
Посмотрим опыт. Бросим эти тела в воду.
Вопросы учителя
Ответы ученика
1. Что вы наблюдаете?
Они тонут в воде.
2. А у кого картофелина плавает в воде? В чем дело?
Чтобы заставить ее плавать, я насыпал в воду побольше соли.
3. Что же произошло?
У соленой воды увеличилась плотность и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла и Архимедова сила стала больше.
4. Верно. А у ребят, выполнявших задание с пластилином, соли не было. Каким образом вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал в воде?
Мы сделали из него лодочку, она имеет большой объем и поэтому плавает.
5.Неверно, не просто большой, а больший, чем у куска пластилина.
А мы сделали из пластилина коробочку, она тоже плавает.
6. А она почему плавает?
У нее тоже большой объем, чем у куска пластилина.
7. Итак, чтобы заставить плавать обычно тонущие тела, можно изменить плотность жидкости или объем погруженной части тела. При этом изменяется и Архимедова сила, действующая на тело. Как вы думаете, есть ли какая-нибудь связь между силой тяжести и Архимедовой силой для плавающих тел?
Мы погрузили в воду пробирки с песком – одна полегче, другая потяжелее, - и обе они плавали в воде. Мы определили, что Архимедова сила в том и другом случае примерно равна силе тяжести.
8. Молодцы! Значит, если тело плавает, то Архимедова сила равна примерно силе тяжести. А если тело тонет в жидкости? (запись на доске)
Тогда сила тяжести больше Архимедовой силы.
9. А если всплывает?
Тогда Архимедова сила больше силы тяжести.
(Слайд 9)
Дома для каждого из этих случаев сделайте рисунок.
(запись на доске)
Итак, мы получили условия плавания тел, значит, условия плавания тел можно сформулировать 2 способами:
1. Сравнивать плотности жидкости и вещества.
2.Сравнивать Архимедову силу и силу тяжести.
Где в технике учитываются условия плавания тел?
IV. Применение. (Слайды 10-11
1. При постройке кораблей и судов. Раньше делали деревянные корабли и лодки. Плотность дерева меньше плотности воды, и корабли плавали в воде.
2. Металлические корабли плавают, а ведь куски стали тонут в воде.
- Опыт с пластилином: увеличивается объем, Архимедова сила становится больше и они плавают.
Еще делают понтоны и подводные лодки.
(Слайд 12)
Итак, в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу. А учитывается ли как-нибудь связь условий плавания тел с изменением плотности жидкости?
Ответ: Да, при переходе из моря в реку меняется глубина осадки судов.
Приведите примеры использования условий плавания тел в технике.
Ответ: Для речных переправ применяют понтоны. В морях и океанах плавают подводные лодки. Для подводного плавания часть их емкости заполняют водой, а для надводного – воду выкачивают.
Например, взять атомный ледокол. В нашей стране работают несколько таких ледоколов. Они самые мощные в мире и могут плавать, не заходя в порты, более года. Но подробнее поговорим на следующем уроке. Мы сегодня не рассматривали задания 6 и 7 вариантов. Ребята, выполнявшие их, сдадут свои тетради, а итоги этой работы мы и обсудим на следующем уроке.
VI. Домашнее задание:
Открыть дневники, запишем домашнее задание - § 48
Подготовить и принести задания, которые я давала ранее:
1. Схема подводной лодки.
2. Рисунок человека, плавающего в Мертвом море.
3. Доклад «История развития Военно-Морского Флота».
VII. Итоги урока. Итак, сегодня мы выяснили при каких условиях плавают тела и при каких – тонут. От чего зависит плавание тел? (проходим по записям на доске условия плавания тел).
За урок поставлены оценки за ответы опроса и за самостоятельную работу -
