Условие плавания тел

Открытый урок. 09.04.04. Усикова Зинаида Петровна. Средняя школа № 5.

Тема урока: «Условие плавания тел».

Цель урока:

Усвоить условия плавания тел на основе изученного понятия об архимедовой силе.
Развивать творческую активность, творческие способности учащихся.
Выполнить элементы исследовательской работы, с учетом уровня обучаемости учащихся.
Сформировать у учащихся умение опытным путем определить архимедову силу.
Учитывая индивидуальные способности учащихся, проверить уровень усвоения материала по 10 балльной системе.

Ход урока.

Объяснение нового материала.

- На предыдущих уроках мы познакомились с действием жидкости на погруженные в неё тела. Что мы обнаружили?

- Ученик. Мы обнаружили, что на все тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая (архимедова) сила.

- Что вы можете рассказать об этой силе?

- Ученик. Эта сила направлена вертикально вверх и равна весу жидкости в объеме погруженной части тела.

- Запишите на доске закон Архимеда.

- Ученик.

- Какими способами можно определить архимедову силу?

- Ученик.

1) Рассчитать по формуле.

2) Взвесить тело в воздухе и в воде, найти разность веса.

3) Взвесить жидкость, вытесненную телом.

- Верно. И так, мы с вами убедились, что на все тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая сила. Но ведут себя тела в жидкости по-разному. Одни – всплывают, другие плавают внутри жидкости, третьи – тонут. Почему? Сегодня мы выясним это.

- Запишите в рабочих тетрадях сегодняшнее число, классная работа, тему урока: «Условие плавания тел».

Сегодня мы все сведения о плавании тел получим из опыта. Для этого каждая команда из 4-х человек выполнит предложенное ей задание. Результаты ваших исследований вы запишете в тетрадях. На выполнение заданий отводится 10 минут.

Учащимся предложены следующие варианты заданий:

I вариант.

o Пронаблюдать, какие из предложенных тел тонут и какие плавают в воде; найти в таблице учебника плотности соответствующих веществ и сравнить с плотностью воды. Результаты внести в таблицу:

Название веществ.

Плотность жидкости.

Плотность вещества.

Тонет или нет.

II вариант.

o а) Сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубиков одинаковых размеров;
б) Выяснить, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкостях различной плотности. Результат опыта представить на рисунке.

III вариант.

o Сравнить архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки; сделать вывод на основе проведенных опытов.

IV вариант.

o Заставить картофелину плавать в воде. Объяснить результаты опыта.

V вариант.

o Добиться, чтобы кусок пластилина плавал в воде. Пояснить результаты опыта.

После окончания исследовательской работы проводим обсуждение результатов.

– Сначала выясним, какие тела плавают в жидкости, а какие – тонут. (Один из учеников называет те тела, которые тонут в воде, другой ученик называет те тела, которые плавают, третий ученик сравнивает плотности тел каждой группы с плотностью воды).

– А теперь сделаем вывод: «Если плотность вещества, из которого изготовлено тело, больше плотности жидкости, то тело тонет. А если плотность вещества меньше плотности жидкости, то тело плавает». Запишем его на доске.

– А что произойдет с телом, если плотности жидкости и вещества будут равны? Этот вопрос мы пока оставим открытым, а несколько позже вернемся к нему.

Посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости. Некоторые ребята рассматривали, как ведут себя тела, изготовленные из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что они заметили?

Ученик. Глубина погружения разная. Пенопласт плавает практически на поверхности, а дерево немного погрузившись в воду.

– А что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды и спирта.

Ученик. В спирте погружение было больше.

Сделаем вывод:

Глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости и плотности вещества тела. (запишем это).

– Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например картофелину.

Опыт. Опускаем её в воду. Что мы наблюдаем?

Ученик. Она тонет в воде.

– А вот у Н… она плавает в воде. В чем же дело?

Ученик. Картофелина плавает потому, что я насыпал в воду соль. Плотность жидкости увеличилась и архимедова сила стала больше.

– Правильно. А у ребят, выполнявших задание с пластилином, соли не было. Каким образом вам удалось добиться, чтобы пластилин плавал в воде?

Ученик. Мы из пластилина сделали коробку, и она плавает.

– А почему?

Ученик. Потому, что у коробочки больше объем, чем у куска пластилина.

– Верно. 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?

Ученик. Да, есть. Мы исследовали условия плавания пробирок. В обоих случаях сила тяжести приблизительно равна архимедовой силе.

– Молодцы. Значит, тело плавает, если P_T = F_A.

если P_T > F_A, то … (тонет)

если P_T < F_A, то … (всплывает)

– Итак, мы получили условия плавания тел. А не противоречат ли они друг другу? Докажем, что из одного условия вытекает другое. (См. лист оформления).

– Вот мы и закончили исследование условий плавания тел. Сформулируйте их ещё раз.

– А теперь проверим, как вы усвоили этот материал. В тетрадях запишите: «Самостоятельная работа. Вариант …» (самостоятельная работа изложена в приложении).

На выполнение работы отводится 10 минут.

– А теперь сдайте тетради и запишите домашнее задание в дневники.

Домашнее задание:

§ 42, № 366, 369, 371.