Конспект урока по физике на тему: Закон Архимеда (7 класс)

Тема: «Закон Архимеда».

Тип урока: изучение нового учебного материала.

Вид урока: комбинированный.

Методы обучения: - словесно-фронтальный;

- практический;

- наглядный.

Формы обучения: - рассказ;

- беседа;

- демонстрация

- схематические рисунки;

- решение задач.

Цели урока:

1. Обучающая:

­­а) изучить выталкивающую силу;

б) изучить закон Архимеда;

в) изучить несколько способов расчета выталкивающей (архимедовой) силы.

2. Развивающая:

а) развить правильное представление о выталкивающей силе;

б) развить умение рассчитывать выталкивающую (архимедову) силу;

3. Воспитательная (мировоззренческая):

а) правильное представление об окружающем мире;

Технологическая карта.

Тема

Основные понятия

Основные

величины и

законы

Демонстра-

ции

и наглядные материалы

Прак.раб.

(лаб.раб.

задачи)

Закон Архимеда.

Сила

Площадь

Сила давления

Давление тв.тел

Давление

жидкости и газа

Выталкивающая

(архимедова)

сила

Закон

Архимеда

Демонстрации

Схематические рисунки

Решение

задач

Оборудование: отливной сосуд, мензурка, динамометр, 1 стакан с водой, 1 стакан с растительным маслом, грузики.

План урока:

1.Организационный момент(1-2мин):

• Приветствие

• Объявление: - темы урока

- задачи урока:­­ а) рассмотреть действие жидкости и газа на

погруженное в них тело;

б) изучить закон Архимеда;

в) решение задач.

2. Актуализация (мотивация) знаний (2-3мин):

• "Корзина" идей;

• Проверка Д/з.

3. Изучение нового учебного материала (23мин);

• Действие жидкости и газа на погруженное в них тело;

• Выталкивающая сила (вывод формулы);

• Демонстрация. Закон Архимеда;

• Легенда об Архимеде;

• Демонстрация. Соотношение величин в законе Архимеда.

4. Первичное закрепление (10мин):

• Решение задач;

5. Подведение итогов (2мин);

• Комментирование и выставление оценок;

• Домашнее задание.

Конспект урока.

1.Организационный момент:

• Приветствие

• Объявление: - темы урока

- задачи урока:­­ а) рассмотреть действие жидкости и газа на

погруженное в них тело;

б) изучить закон Архимеда;

в) решение задач.

2. Актуализация (мотивация) знаний.

Для сегодняшнего занятия нам понадобится материал прошлого урока. Для этого Вы заполните так называемую "корзину" идей. (каждый ученик выходит к доске и записывает на доске формулу, ед. измерения, и т.д.).

Давайте вспомним, с какой физической величиной мы с Вами познакомились на прошлом уроке? Давление. Что такое давление? Физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Запишем формулу давления в нашу "корзину" идей. Единицы измерения давления? Если силой давления является вес тела, находящегося на поверхности? Формула давление жидкости и газа на дно и стенки сосуда?

"Корзина" идей

3. Изучение нового учебного материала.

Демонстрация.

1. Подвешиваем грузик (в форме прямоугольного параллелепипеда) к динамометру. На динамометр действует вес этого грузика. Если теперь погрузим тело в воду, то что происходит с показаниями динамометра? Вес тела уменьшился. Это значит, что со стороны жидкости на тело подействовала сила, направленная вертикально вверх. Эта сила называется выталкивающей.

Выталкивающую силу можно определить как разности между весом тела в воздухе и весом тела, погруженного в жидкость.

,

где P-вес тела в воздухе;

P₀ - вес тела, погруженного в жидкость.

Посчитаем эту силу. Она равна 0.3Н.

Способы измерения выталкивающей силы.

Вес тела в воздухе:

P=1Н

Вес тела в жидкости:

P₀=0.7Н

a=3.5см

b=3.5см

h=2.5см

V_т=abh=30см²

V_т=30*10^-6м³

2. Есть и другой способ рассчитать выталкивающую силу.

Мы знаем, что жидкость давит на дно и стенки сосуда, а если внутрь ее поместить какое-нибудь твердое тело, то оно также будет подвергаться давлению.

Давайте рассмотрим силы, действующие на погруженное тело.

На верхнюю грань бруска давит сверху столб жидкости высотой h₁c силой F₁:

На нижнюю грань бруска довит столб жидкости высотой h₂ с силой F₂:

Силы, действующие на боковые грани бруска, взаимно уравновешены.

Выталкивающая сила равна:

Тогда выталкивающая сила равна:

Это один из способов расчета выталкивающей силы.

Давайте рассчитаем эту силу. Для этого нам понадобится посчитать объем тела, плотность жидкости 1000кг/м³. Считаем и записываем в таблицу.

Выталкивающая сила равна 0.3Н.

3. Можно определить выталкивающую силу и опытным путем.

Демонстрация.

Берем тот же самый грузик и опускаем в отливной сосуд, при этом часть воды выльется в мензурку. Посмотрим, какой объем жидкости вытек?

30мл. А объем тела, которое мы погружали, чему равен? 30см³. Т.е. объем тела, погруженного в жидкость, равен объему вытесненной жидкости этим телом.

Легенда об Архимеде.

Эту закономерность открыл древнегреческий ученый Архимед.

Во время своего царствования в Сиракузах царь Герон дал обет пожертвовать в храм золотую корону бессмертным богам. Он условился с мастером о большой цене за работу и дал ему слиток золота.

В назначенный день мастер принес свою работу царю. После взвешивания вес короны оказался соответствующим выданному весу золота.

Но был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него примешана такое же количество серебра.

Герон разгневался и, чтобы доказать вину мастера, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом.

Тот, погруженный в думы по этому вопросу, пошел в баню. И опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое количество воды, каков объем его тела.

И тогда он закричал: "Эврика! Эврика!" ("Нашел! Нашел!").

Он взял сосуд, доверху наполненный водой, и опустил в него золотой слиток, равный по весу короне. Измерив, объем вытесненной воды, он снова наполнил сосуд водой и опустил в него корону. Объем воды, вытесненной короной, оказался больше объема воды, вытесненной золотым слитком.

Больший объем короны означал, что в ней присутствует менее плотное, чем золото, вещество. Опыт Архимеда показал, что часть золота была похищена.

Выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного в нее тела.

Эта закономерность была открыта Архимедом и поэтому этот закон носит его имя - Закон Архимеда. А выталкивающая сила называется архимедовой силой.

Закон отражает связь между выталкивающей силой, действующую на погруженное в жидкость тело, и весом жидкости, вытесненной этим телом.

Закон Архимеда:

Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (газа), вытесненной этим телом.

На всякое тело, погруженное в жидкость (или газ), действует со стороны жидкости (или газа) выталкивающая сила, равная произведению ускорения свободного падения, плотности жидкости (или газа) и объема той части тела, которая погружена в жидкость (или газ).

Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. Так ли это на самом деле? Давайте в этом убедимся.

Демонстрация.

Вода

Масло

Чем больше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила.

Где выталкивающая сила больше? Выталкивающая сила больше в воде, т.к. плотность воды больше, чем у масла.

Демонстрация.

Зависит выталкивающая сила от объема тела, погруженное в жидкость?

Чем больше объем тела, погруженного в жидкость, тем больше выталкивающая сила.

Демонстрация.

Проверим, зависит выталкивающая сила от массы тела, погруженного в жидкость?

железный

алюминиевый

В каком случае выталкивающая сила больше?

Ни в каком. Выталкивающая сила не зависит от массы тела, погруженного в жидкость.

Демонстрация.

Зависит выталкивающая сила от высоты погружения тела в жидкость?

Когда мы опускаем грузик на разную глубину, меняется показания динамометра? Нет .

Выталкивающая сила не зависит от высоты погружения тела в жидкость.

4. Первичное закрепление.

1. определите выталкивающую силу, действующую на камень объемом 1.6м³ в морской воде (ρ=1030кг/м³).

Дано: Решение

V_т=1.6м³

ρ=1030кг/м³

g=9.8Н/кг

F_А=? Ответ. 16480Н

2. В воздухе тело весит 35Н, а в керосине 30Н. чему равна архимедова сила, действующая на тело?

Дано: Решение

P=35Н

P ₀=30Н

F_A=? Ответ. 5Н.

5. Подведение итогов.

• Комментирование и выставление оценок;

• Домашнее задание:

Сколько весит в воде чугунная гиря объемом 0.002м³? ρ=7000кг/м³.

Дано: Решение

V_т=1.6м³

ρ_ч=7000кг/м³

ρ_ж=1000кг/м³

P=?

Ответ. 120Н.

8