Открытый урок по физике в 7-м классе на тему "Действие жидкости и газа на погруженное в них тело». Цели: 1. Создание условий для самостоятельного изучения учащимися природы выталкивающей силы эмпирическим и теоретическим методами. 2. Создание условий для формирования способности к целеустремлённой работе для достижения совместных и личных целей, воспитание толерантности и уважения к другому мнению, воспитание коммуникабельности. 3. Создание условий для развития способности к анализу, синтезу, обобщению. 4. Развитие памяти и внимания, развитие умений формулировать выводы о физических закономерностях. Задачи урока: 1. Научить учащихся обнаруживать наличие силы, выталкивающей тело из жидкости, узнавать от каких факторов зависит (не зависит) величина выталкивающей силы. 2. Продолжить формирование умения учащихся работать в группах для решения совместной задачи. 3. Практиковать учащихся применять приёмы активизации мыслительной деятельности – анализ, синтез, сравнение, обобщение и абстрагирование. Подготовка к уроку. Подготовить мультимедийный проектор, экран и ноутбук для проецирования презентации урока, составленной в программе Power Point. У каждого ученика – сосуд с водой, динамометр, набор грузов. Сценарий урока. I. У: Ребята, сегодняшний урок мы начнем опытом с плавающими телами различной плотности. Какие тела вы видите на своем столе? (сосновый брусок, железный шарик, кусок пенопласта) У: Возьмите эти тела и погрузите в сосуд с водой. Что вы заметите? (тела займут положение как на рисунка, см Презентация , слайд 2) У: Погрузите пенопластовый шарик под воду и отпустите, что вы наблюдаете (он быстро всплывет на поверхность, буквально «выскакивает» из воды) У: Что происходит с телом при погружении его в жидкость? (тело подвергается давлению) У: От чего зависит величина этого давления? (давление зависит от плотности жидкости и от глубины погружения тела) У: Ребята, вспомните, пожалуйста, как можно измерять вес некоторых тел? Как это делать? (с помощью динамометра) У: Возьмите динамометр и грузы, определите вес груза два раза – в воздухе и воде, сравните результаты измерений ( > ). Презентация, слайд 3 Для актуализации знаний учитель задаёт проблемный вопрос: Что заставляет пенопластовый шар подниматься вверх? За счет чего уменьшается вес груза в воде? Выскажите свои предположения. (Дети высказываются – учитель записывает все гипотезы на доске): выталкивающая сила жидкость как то действует на тело тело становиться легче, потому что на него действует сила от глубины погружения в жидкость У: Можно ли проверить наши предположения? (Да) – вот этим мы и займёмся сегодня. У: Какова же тема урока? (учащиеся сами формулируют тему урока). Тема : “Действие жидкости и газа на погруженное в них тело” (делаем запись в тетрадях) У: Выберем тело, которое имеет форму параллелепипеда с основаниями, параллельными поверхности жидкости (см Презентация , слайд 4-10) У: Какие по своей величине силы действуют на боковые грани тела? (одинаковые, и поэтому они уравновешивают друг друга) Fл= Fп У: Какой столб жидкости давит на верхнее основание? ( h1) На нижнее основание? (h2) У: Что можно сказать про силы, действующие на верхнее и нижнее основание прямоугольного параллелепипеда? (сила F2 > F1 , потому, что на верхнюю грань давит сверху с силой F1 столб жидкости высотой h1 , на нижнюю грань тела снизу вверх с силой F2 давит столб жидкости h2). У: Чему же равна сила, действующая на тело погруженное в жидкость? Как её можно назвать? (выталкивающая сила она равна Fвыт. = F2 - F1 ). Иначе её называют Архимедовой силой. Именно Архимед определил характеристики, от которых зависит эта сила. Записать формулу в тетрадь Fвыт. = F2 - F1 . У: Пусть S1 и S2 – площади оснований прямоугольного параллелепипеда, верхнее и нижнее основания равны, значит S1 = S2 . Как рассчитать силы F1 и F2 , зная площади оснований и гидростатическое давление? (F1 = S1 p1 b F2 = S2 p2 ) У: Запишите чему равно давление на глубине h1 и h2 ( p1 =ρж g h1 и p2 =ρж g h2 ) У: Попробуем подставить и преобразовать полученное выражение Fвыт. = F2 - F1 = S p2 - S p1 = S ( p2 – p1 ) = S (ρж g h2 – ρж g h1 ) = S g ρж (h2 - h1) = Shgρж = =V g ρж = gmж = Pж Итак, мы получили, что выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного тела (записать в тетрадь). У: Давайте проведём опыт с ведерком Архимеда, который подтвердит или опровергнет наш вывод. По ходу демонстрации учитель задаёт вопросы: А) каковы объёмы ведра и цилиндра? (Vцил = Vвед ) Б) почему пружина растянулась при подвешивании к ней ведёрка с цилиндром?(под действием их веса) В) почему пружина сократилась при погружении цилиндра в воду? (под действием Fа, направленной вверх) Г) какой объём воды вытиснился цилиндром? (Vв = Vцил = Vвед ) Д) что произошло, когда мы вернули вытесненную воду в ведерко?( пружина заняла первоначальное положение) Е) о чем это говорит?( Fвыт. равна весу воды, вытесненной телом). Демонстрация видеоролика «Измерение Архимедовой силы» http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/ffb3b711-8f44-408c-aea4a29842431067/110248/?interface=catalog&class=49&subject=30 У: Подобные опыты можно проделать не только с жидкостями, но и с газами, результат такой же. У: Давайте рассмотрим опыт на рисунке 138 учебника. Презентация, слайд 11 ) У: Как вы поняли, куда направлена выталкивающая сила? Запишите вывод (Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу). У: Сравнивая результаты теоретических выводов и экспериментальных данных проверки наших гипотез, какой вывод мы можем сделать? (результаты совпадают - они верны наши гипотезы мы подтвердили или опровергли с помощью опытов и теоретических доказательств) Вывод: сила, выталкивающая тело из жидкости (или газа), равна весу жидкости (или газа) в объёме погруженного тела (или его части) Fвыт = Pж II У: Ну, а теперь давайте попробуем применить полученные знания. Решите задачу: 1. Известно, что всякая жидкость давит на погруженное в неё тело со всех сторон: и сверху и снизу и с боков. Почему же на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, всегда направленная вверх? 2. Большинство водорослей (например, спирогира, ламинария и др.) обладает тонкими гибкими стеблями. Посему водоросли не нуждаются в прочных, твердых стеблях? Что произойдет с водорослями, если выпустить воду из водоема, в котором они находятся? 3. Металлическая пластинка опущена в воду. Действующая на неё выталкивающая сила равна 5 Н. На сколько сила давления на нижнюю поверхность пластинки больше, чем на верхнюю? 4. Собака- водолаз легко вытаскивает тонущего из воды, однако на берегу не может сдвинуть его с места. Значит ли это, что в воде на человека действует меньшая сила тяжести, чем на суше? Таким образом, цели урока достигнуты. Рефлексия: ответить на вопросы. А) какими двумя способами мы получили новые знания на уроке? (теоретическим и практическим) Б) можно ли применить полученные сегодня знания о зависимости на практике? – (да) – тогда предлагается каждому небольшой тест по изученному материалу, тест дети выполняют на компьютерах. ссылка: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b2b37-e921-11dc-95ff0800200c9a66/index_listing.html После выполнения теста обсуждаются его результаты. III. Домашнее задание: §48, подготовить материал о Архимеде. Объявляется конец урока, выставляются отметки за работу на уроке.