БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ГОРОДА КОСТРОМЫ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 29»
Урок исследование по теме:
«Плавание тел»
Работу выполнила учитель
физики
Волкова Т.Н
Тема: «Условия плавания тел»
Тип урока: Исследование
Цель урока: Выяснить условия плавания тел в зависимости от плотности жидкости и тела.
Задачи:
- установить соотношение между плотностью тела и плотностью жидкости, необходимое для обеспечения условия плавания тел;
- продолжить формировать умение учащихся проводить опыты и делать из них выводы;
- развитие умений наблюдать, анализировать, сопоставлять, обобщать;
- воспитание интереса к предмету;
Предполагаемые результаты:
Знать: Условия плавания тел.
Уметь: Экспериментально выяснять условия плавания тел.
Оборудование: Мультимедиа, экран, индивидуальные карточки задания, таблица плотностей, исследуемые материалы.
Ход урока
Активизация знаний:
Учитель: В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в области гидростатики и гидродинамики привели к появлению надводных и подводных средств передвижения.
Внимание на экран Вы наблюдаете всплытие подводой лодки
Учитель: Ребята, а вы знаете, какая сила помогает подняться подводной лодке на поверхность воды?
Ученик: Подводное судно на поверхность воды поднимает выталкивающая сила, ее называют силой Архимеда.
Учитель: Как направлена эта сила?
Ученик : Она направлена противоположно силе тяжести, приложенной к подлодке.
Учитель: От чего зависит Архимедова сила?
Ученик: Она зависит от объема тела и от плотности жидкости.
Учитель: Дома вы выполняли № 84 в тетради с печатной основой. Вы должны были предложить способ измерения силы Архимеда. Каков он?
Ученик: Необходимо взвесить жидкость, вытесненную телом, ее вес и будет равен Архимедовой силе.
Учитель: Подводная лодка способна погружаться и какое-то время находиться в подводном положении. Ребята, а вы знаете, как на можно регулировать глубину ее погружения?
Ученики пытаются ответить на вопрос.
Учитель: Вы не можете точно ответить на вопрос. Но у вас уже появляются идеи, гипотезы. Предлагаю сегодня на уроке выяснить, почему тела в жидкости тонут, плавают и всплывают, как живые организмы, населяющие водную среду, регулируют глубину своего погружения и как осуществляется плавание подводных судов. Запишите в тетради число и тему урока:
«Плавание тел». Решение исследовательских задач:
Учитель: Ребята, а вы знаете, какой учёный изучал плавание тел?
Учащиеся: Архимед.
Учитель: Попробуем все сведения об условиях плавания тел проверить экспериментально, выполнив исследования. Каждая группа получит своё задание. После выполнения заданий мы обсудим полученные результаты и выясним условия плавания тел.
Все результаты записывайте в тетрадь.
(Ребята получают карточки с заданиями и оборудование для их выполнения.) Варианты заданий дифференцированные по уровню сложности. Они даются соответственно уровню подготовки.
Задания:
Группа1
1. Пронаблюдайте, какие из предложенных тел тонут, и какие плавают в воде.
2. Найдите в таблице учебника плотности, соответствующих веществ и сравните с плотностью воды.
3. Результаты оформите в виде таблицы.
| Плотность жидкости | Плотность вещества | Тонет или нет |
|
|
|
|
Оборудование: сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, фарфоровый ролик, кусочки свинца, сосновый брусок, кусочки пенопласта и парафина.
Группа 2
1. Сравните архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки.
2. Сделайте выводы на основании результатов опытов.
Оборудование: мензурка, динамометр, две пробирки с песком (пробирки с песком должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).
Группа 3
1. «Можно ли «заставить» картофелину плавать в воде? Заставьте картофелину плавать в воде.
2. Объясните результаты опыта. Оформите их в виде рисунков.
Оборудование: сосуд с водой, пробирка с поваренной солью, ложка, картофелина средней величины.
После выполнения эксперимента обсуждаются результаты работы, подводятся итоги.
Пока учащиеся выполняют задания, наблюдаю за их работой, оказываю необходимую помощь.
Учитель: Заканчиваем работу, приборы отодвиньте на край стола. Переходим к обсуждению результатов. Сначала выясним, какие тела плавают в жидкости, а какие – тонут. (Группа 1)
Учащиеся: Один из них называет те тела, который тонут в воде, другой – тела, которые плавают, третий сравнивает плотности тел каждой группы с плотностью воды. После этого все вместе делают вывод.
Выводы:
1. Если плотность вещества, из которого изготовлено тело больше плотности жидкости, то тело тонет.
2. Если плотность вещества меньше плотности жидкости, то тело плавает.
(Выводы записываются в тетрадях.)
Учитель: Что произойдет с телом, если плотности жидкости и вещества будут равны?
Учащиеся: дают ответ.
Посмотрим, как ведут себя тела, плавающие на поверхности жидкости.
Ребята группы 2 рассматривали, как ведут себя тела, изготовленные из дерева и пенопласта в одной и той же жидкости. Что они заметили?
Учащиеся: Глубина погружений тел разная. Пенопласт плавает почти на поверхности, а дерево немного погрузилось в воду.
Учитель: Что можно сказать о глубине погружения деревянного бруска, плавающего на поверхности воды, масла?
Учащиеся: В масле брусок погружался глубже, чем в воде.
Вывод: Таким образом, глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости и самого тела.
Запишем этот вывод.
Учитель: Теперь выясним, можно ли заставить плавать тела, которые в обычных условиях тонут в воде, например картофелину.
(Группа 3)
Что вы наблюдаете?
Учащиеся: Она тонет в воде. Чтобы заставить картофелину плавать, мы насыпали в воду больше соли.
Учитель: В чем же дело? Что же произошло?
Учащиеся: У соленой воды увеличилась плотность, и она стала сильнее выталкивать картофелину. Плотность воды возросла, и архимедова сила стала больше.
Вывод: 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?
Учитель: (Группа 1 Снова вернёмся к таблице плотности веществ. Объясним, почему на воде образуется масляная плёнка.
Итак, проблема решена, значит, жидкости, как и твёрдые тела, подчиняются условиям плавания тел.
Продолжим беседу о жидкостях.
Один неглубокий сосуд пригласил в гости сразу три несмешивающиеся жидкости разной плотности и предложил им располагаться со всеми удобствами. Как расположились жидкости в гостеприимном сосуде, если это были: масло машинное, мёд и бензин.
Укажите порядок расположения жидкостей.
Учащиеся: (Группа 2) Мы погружали в воду две пробирки с песком – одна легче, другая тяжелее, - и обе они плавали в воде. Мы определили, что архимедова сила в том и другом случае примерно равна силе тяжести.
Учитель: Молодцы. Значит, если тело плавает, то FA = Fтяж. (записываю на доске). А если тело тонет в жидкости?
Учащиеся: Тогда сила тяжести больше архимедовой силы.
Учитель: А если тело всплывает?
Учащиеся: Значит, архимедова сила больше силы тяжести.
Учитель: Итак, получили условие плавания тел. Но оно не связано с плотностью тела или с плотностью самой жидкости. (Эту зависимость рассмотрели ребята 1 группы). Значит, условия тел можно сформулировать двумя способами: сравнивая архимедову силу и силу тяжести или сравнивая плотности жидкости и находящегося в ней вещества. Где в технике учитываются эти условия?
Учащиеся: При постройке кораблей. Раньше делали деревянные корабли и лодки. Плотность дерева меньше плотности воды, и корабли плавали в воде.
Учитель: Металлические корабли тоже плавают, а ведь куски стали тонут в воде.
Учащиеся: С ними поступают так, как мы поступили с пластилином: увеличивают объем, архимедова сила становится больше, и они плавают. Еще делают понтоны и подводные лодки.
Учитель: 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?
Учащиеся: Да, при переходе из моря в реку меняется глубина осадки судов.
Учитель: Приведите примеры использования условий плавания тел в технике.
Учащиеся: 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.
(Демонстрирую рисунки современных кораблей и рисуем обобщающую таблицу)
| 1. Если ρ вещества ρ жидкости, то тела тонут. | 1. Если Fтяж FA, то тело тонет. |
| 2. Если ρ вещества | 2. Если FтяжA, то тело всплывает. |
| 3. Если ρ вещества = ρ жидкости, то …? | 3. Если Fтяж = FA, то тело плавает внутри жидкости. |
| Глубина погружения тела зависит от ρ жидкости и ρ вещества тела. |
|
|
|
Закрепление.
Учитель. Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок, к подлинно научной теории и «переоткрыли» уже известный и открытый закон Архимеда. Все цели нашего исследования достигнуты. В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими, наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.
А теперь попробуем ответить на веселые вопросы Григория Остера из его книги «Физика»:
1) Генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею?
2) Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000 кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли быть правдой эти россказни?
3) Почему в недосоленном супе, ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?
4) Где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке?
Итог урока.
И так, урок подходит к завершению . Мне очень понравилось с вами работать.
А теперь давайте вместе оценим вашу работу на сегодняшнем уроке. У каждого из вас есть оценочный лист, в котором вы ставили себе оценки за работу. Подведем итог. (Выставление оценок за урок)
Дом. задание: § 50. задача в тетраде
Рефлексия.
В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке каждый из вас, и понравилось ли вам то дело, которым мы с вами сегодня занимались.
Вы видите рисунок, на котором изображен сосуд с водой. При выходе из кабинета нарисуйте в нем, пожалуйста, шарик на той глубине, которая соответствовала бы глубине вашего погружения в сегодняшний урок.
Получите свидетельство
Вход
Конспект урока по физике "Плавание тел" (61 КB)
0
514
41
Нравится
0
