Вправи. Живлення. Дієти. Тренування. Спорт

Архімедова сила. Умови плавання: тел. Водний транспорт Повітроплавання. Презентація до уроку з фізики на тему: Плавання тіл

Існування гідростатичного тиску призводить до того, що на будь-яке тіло, що знаходиться в рідині або газі, діє сила, що виштовхує. Вперше значення цієї сили у рідинах визначив на досвіді Архімед.

Закон Архімедаформулюється так: на тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі тієї кількості рідини або газу, яка витіснена зануреною частиною тіла.

F a = ρ ж gV т = P ж,

де V т - обсяг тіла (тобто обсяг рідини, витісненої зануреним тілом); P ж - вага витісненої рідини.

Довести це можна за допомогою досвіду з відерцем Архімеда. До пружини підвішують цебро Архімеда і тіло циліндричної форми. Пружина розтягує і стрілка показує вагу тіла в повітрі. Піднявши тіло, під нього підставляють відливну посудину, наповнену рідиною до рівня відливної трубки. Після чого тіло занурюють у рідину. Частина рідини виливається у склянку. Стрілка показує вагу тіла в рідині. Якщо у цебро вилити частину рідини зі склянки, то стрілка повернеться до свого початкового положення.

Отже, виштовхувальна сила по модулю дорівнює вазі рідини, витісненої зануреною частиною тіла.

Закон Архімеда справедливий лише за наявності тяжкості. У разі невагомості він виконується.

Умова плавання тіла:

На тіло, що знаходиться в рідині, діють дві сили: сила тяжіння, спрямована вертикально донизу, і сила Архімеда, спрямована вертикально догори.

1) Якщо F т >F A - тіло тоне;

2) Якщо F т = F A - тіло плаває у рідині чи газі;

3) Якщо F т

Чим менша щільність тіла порівняно зі щільністю рідини, тим менша частина тіла занурена в рідину.

1) Якщо ρ т >ρ ж - тіло тоне;

2) Якщо ρ т = ρ ж - тіло плаває у рідині чи газі;

3) Якщо ρ т<ρ ж - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

Водний транспорт

Вага води, що витісняється підводною частиною судна, дорівнює вазі судна з вантажем у повітрі або силі тяжіння, що діє на судно з вантажем.

Опад- Глибина, на яку судно занурюється у воду.

Ватерлінія- Червона лінія на корпусі судна, відзначає найбільшу допустиму осадку.

Водотоннажність- Вага води, що витісняється судном при зануренні до ватерлінії.

Повітроплавання.

Аеростат– повітряна куля, яка переміщається лише під дією вітру.

Дирижаблі- Керовані аеростати.

Підйомна сила– вага вантажу, який може підняти кулю

Білет №13.

Робота. Потужність. Потенційна енергія піднятого тіла, стиснутої пружини. Кінетична енергія тіла, що рухається. Перетворення одного виду механічної енергії на інший. Закон збереження механічної енергії.

Сила, що діє на тіло, може виконати механічну роботу, якщо:

1) є переміщення;

2) кут між вектором сили та переміщенням не дорівнює 90º.

Робота силиє величина алгебри, що дорівнює добутку модуля сили, модуля переміщення і косинуса кута між ними.

Робота може бути позитивною, якщо 0≤<90º, или отрицательной, если 90º< ≤180º. Сила, выполняющая положительную работу, наз. движущей. Сила, выполняющая отрицательную работу, наз. силой сопротивления. Если на тело действует несколько сил, и вычисляют «А» каждой силы, а затем складывают полученные работы.

Різні механізми витрачають різний час виконання роботи. Характеристика швидкості виконання роботи є потужністю.

Потужність- Відношення модуля роботи до часу її виконання.

Ми знаємо, що на будь-яке тіло, що знаходиться в рідині, діють дві сили, спрямовані в протилежні сторони: сила тяжіння та архімедова сила. Сила тяжкості дорівнює вазі тіла і спрямована вниз, архімедова сила залежить від щільності рідини і спрямована вгору. Як фізика пояснює плавання тілі які умови плавання тіл на поверхні і в товщі води?

Умова плавання тіл

Відповідно до закону Архімеда умова плавання тіл таке: якщо сила тяжкості дорівнює архімедовій силі, то тіло може бути в рівновазі в будь-якому місці рідини, тобто плавати в її товщі. Якщо сила тяжіння менша за архімедову силу, то тіло буде підніматися з рідини, тобто спливати. У разі ж, коли вага тіла більше архімедової сили, що його виштовхує, то тіло буде опускатися на дно, тобто тонути. Виштовхувальна сила залежить від густини рідини. А ось тіло плаватиме або тонутиме залежить від щільності тіла, тому що його щільність збільшить його вагу. Якщо щільність тіла буде вищою за щільність води, то тіло потоне. Як же бути в такому разі?

Щільність сухого дерева за рахунок порожнин, наповнених повітрям, менша за щільність води і дерево може плавати на поверхні. А ось залізо та багато інших речовин значно щільніші за воду. Як можна будувати кораблі з металу і перевозити різні вантажі по воді в такому випадку? А для цього людина вигадала невелику хитрість. Корпус корабля, який поринає у воду, роблять об'ємним, а всередині цей корабель має великі порожнини, заповнені повітрям, які сильно зменшують загальну густину корабля. Об'єм води, що витісняється кораблем, таким чином, сильно збільшують, збільшуючи силу, що виштовхує його, а щільність корабля в сумі роблять менше щільності води, щоб корабель міг плавати на поверхні. Тому кожен корабель має певну межу маси вантажів, яку він може відвезти. Це називається водотоннажністю судна.

Розрізняють пустіша водотоннажність- це маса самого судна, і повна водотоннажність- це порожня водотоннажність плюс загальна маса екіпажу, всього оснащення, запасів, палива та вантажів, яку може нормально відвезти дане судно без ризику потонути за відносно спокійної погоди.

Щільність тіла в організмів, що населяють водне середовище, близька до густини води. Завдяки цьому вони можуть перебувати в товщі води і плавати завдяки подарованим їм природою пристосуванням - ластам, плавцям та ін. У пересуванні риб велику роль грає спеціальний орган - плавальний міхур. Риба може змінювати обсяг цього міхура і кількість повітря в ньому, завдяки чому її сумарна щільність може змінюватися, і риба може плавати на різній глибині, не відчуваючи незручностей.

Щільність людського тіла трохи більша за щільність води. Проте, людина, коли в легені міститься деяка кількість повітря, теж може спокійно триматися на поверхні води. Якщо ж заради експерименту, перебуваючи у воді, ви видихнете повітря з легенів, ви повільно почнете опускатися на дно. Тому завжди пам'ятайте, що плавати не страшно, небезпечно наковтатися води і впустити її в легені, що є найчастішою причиною трагедій на воді.

На цьому уроці, тема якого: «Плавання тіл» ми з вами поговоримо про те, як поводяться різні тіла при зануренні їх у воду. З'ясуємо, у чому причини таких відмінностей, і проведемо низку експериментів для кращого розуміння явища.

На двох попередніх уроках ми з'ясували, що на тіло, занурене в рідину або газ, діє сила, що виштовхує. Давньогрецький вчений Архімед запропонував спосіб обчислення цієї сили. На цьому занятті ми поміркуємо про те, чому тіла, занурені в одні рідини, спливатимуть на її поверхню, а занурені в інші рідини - тонути. Чому тіла у різних рідинах поводяться по-різному?

Розглянемо поведінку двох брусків, залізного та дерев'яного, однакового обсягу при їх зануренні у воду. Залізний брусок потоне, а дерев'яний випливе на поверхню (див. рис. 1).

Мал. 1. Поведінка різних тіл у рідині

Чому це відбувається? Розглянемо, які сили діють на кожен брусок - це сили тяжіння і сили, що виштовхують, - архімедові (див. рис. 2).

Мал. 2. Дія сил на занурені тіла

Так як обсяги цих тіл однакові і рідина, в яку вони занурені, одна і та ж, то значення сили, що виштовхує, буде однаковою:

Бруски виконані з різного матеріалу, а значить, що при тому самому об'ємі, але при різній щільності сила тяжіння, що діє на залізний брусок, буде більшою, ніж сила тяжіння, що діє на дерев'яний брусок (див. рис. 3).

Мал. 3. Відмінність сил тяжіння

Отже, поведінка брусків в рідині залежить від того, наскільки відрізняються сили тяжіння та сили, що виштовхують:

Тепер звернемося до математичних виразів.

Підставимо ці висловлювання до формул для сил тяжіння і архімедових сил і побачимо, що:

А чи може те саме тіло тонути в одній рідині і плавати в іншій? Перевіримо це експериментально. Зануримо варене яйце в посудину з водою (див. рис. 4).

Мал. 4. Варене яйце в рідині

Яйце тоне, але якщо додати у воду сіль і створити насичений розчин, то яйце плаватиме на поверхні (див. рис. 5).

Мал. 5. Варене яйце у ​​насиченому розчині

Тобто коли щільності рідин різні, то чим більше ці щільності, тим більше сила, що виштовхує, і тіло може плавати на поверхні однієї рідини і тонути в іншій. Подібного ефекту ми можемо досягти, занурившись у Мертве море (див. рис. 6).

Мал. 6. Мертве море

Щільність води там становить до . Людина може триматися на поверхні Мертвого моря, практично не докладаючи цього ніяких зусиль.

Більшість живих організмів, що населяють водне середовище, мають середню густину, рівну густині води. Саме це дозволяє їм плавати під водою. Особливу роль грає плавальний міхур. Змінюючи його обсяг, риби можуть плавати на різній глибині, оскільки вони змінюють силу, що виштовхує, що діє на них (див. рис. 7).

Мал. 7. Риби плавають на різній глибині завдяки плавальному міхуру

А де ж використовується подібна властивість у техніці? Звісно, ​​у суднобудуванні. Кораблі, виконані зі сталі, чудово тримаються на поверхні води, а подібний кораблю шматок сталі тонутиме в тій же воді. Отже, змінюючи об'єм тіла, можна досягти його плавучості.

Сьогодні на занятті ми з вами розібралися, чому тіла можуть плавати чи тонути. Це залежить від співвідношення сили тяжіння та сили Архімеда. Також можна сказати, що плавучість тіла залежатиме від співвідношення щільності тіла і щільності рідини.

Список литературы

  1. Ф.Я. Божинова, Н.М. Кірюхін, Є.А. Кірюхіна Фізика 7 кл.: Підручник. – Х.: Видавництво «Ранок», 2007, 192 с.
  2. А.В. Перишкін. Фізика 7 кл.: навч. для загальноосвіт. установ, 2-ге видання, стереотипне. – К.: Дрофа, 2013. – 221 с.
  1. Інтернет портал «class-fizika.narod.ru» ()
  2. Інтернет портал "files.school-collection.edu.ru" ()
  3. Інтернет портал «eduspb.com» ()
  4. Інтернет портал «ua.solverbook.com» ()
  5. Інтернет портал «двійкам-нет.рф» ()

Домашнє завдання

  1. Що таке архімедова сила?
  2. Яка умова має виконуватися, щоб тіло плавало на поверхні води? Тонуло?
  3. Сила тяжіння, що діє судно, дорівнює 1000 кН. Який об'єм води витісняє судно, якщо воно тримається на плаву?

За законом Архімеда на тіло, занурене в рідину, діє сила, що виштовхує, спрямована вертикально вгору,

де W-обсяг зануреної частини тіла.

Вага води, що витісняється тілом, повністю або частково зануреним у воду, називається водотоннажністю.

Центр тяжкості
витісненого обсягу рідини називається центром водотоннажностіабо центром тиску. При нахилі (крені) плаваючого тіла центр водотоннажності змінює своє становище.

Лінія, що проходить через центр ваги тіла та центр водотоннажності
в положенні рівноваги перпендикулярно вільної поверхні води (площині плавання), є віссю плавання.У положенні рівноваги вісь плавання вертикальна, при крені вона нахилена до вертикалі під кутом крену.

Точку перетину підйомної сили Рпри похилому положенні тіла з віссю плавання прийнято називати метацентр.Відстань між центром ваги тіла і метацентром M позначається через h м (метацентрична висота). Чим вище розташований метацентр над центром тяжіння тіла, тобто чим більша метацентрична висота , тим більше стійкість тіла (здатність з крену переходити в положення рівноваги), тому що момент пари сил
, що прагне відновити рівновагу тіла, прямо пропорційний метацентричній висоті. Величина метацентричної висоти може бути визначена за формулою

де - момент інерції площі площини плавання щодо поздовжньої осі
;

W- водотоннажність тіла;

е- відстань між центром тяжкості та центром водотоннажності.

Якщо метацентр лежить нижче центру тяжкості тіла, тобто метацентрична висота негативна, тіло нестійке.

Приклади

2.48. Визначити вагу вантажу, встановленого на круглому у плані металевому понтоні діаметром
, якщо після встановлення вантажу осаду понтону збільшився на
.

Рішення.Вага вантажу дорівнює додатковій силі витіснення води. Відповідно до закону Архімеда додаткова сила витіснення води визначається за такою формулою:

.

Отже, вага вантажу

Відповідь:
.

2.49. Найпростіший ареометр (прилад для визначення густини рідин), виконаний з круглого олівця діаметром
і прикріпленої до його основи металевої кульки діаметром
, має вагу
. Визначити густину рідини якщо ареометр циліндричною частиною занурюється в неї на глибину
.

Рішення.Вага ареометра врівноважується силою витіснення (архімедовою силою).

Отже,

звідки знайдемо щільність рідини

Відповідь:
.

2.50. Обсяг частини крижаної гори, що височить над поверхнею моря, дорівнює
. Визначити загальний обсяг крижаної гори та глибину її зануреної частини, якщо у плані вона має форму прямокутника розміром
.

Рішення.Загальна вага крижаної гори

де - Обсяг підводної частини крижаної гори;

- Щільність льоду.

Сила витіснення (підйомна сила) згідно із законом Архімеда

,

де - Щільність морської води.

При плаванні крижаної гори дотримується умова

;

,

де
;

(Табл. П-3).

Підставляючи цифрові значення у попередню формулу, отримаємо:

.

Загальний обсяг крижаної гори

Глибина зануреної частини крижаної гори

.

Відповідь:
;
.

2.51. Запірно-поплавковий клапан бака водонапірної башти має такі розміри: d=100мм; l=68мм;
мм; D = 325мм. Якщо рівень води не досягає півкулі 2 то клапан 1 відкритий, і вода надходить в бак. У міру підйому рівня води та занурення в неї півкуля на важіль 3 починає діяти сила
, що дорівнює виштовхувальній силі води (за законом Архімеда). Через важіль зусилля передається на клапан. Якщо величина цього зусилля перевищить силу тиску води pна клапан, він закриється і вода перестане надходити в бак. Визначити, до якого граничного тиску клапан буде закритий, якщо допускається занурення у воду тільки півкулі поплавця (до лінії а - а).

Рішення.Сила сумарного тиску води на клапан

де p - гідростатичний тиск у корпусі клапана;

ω – площа клапана.

Виштовхувальна сила води, що діє на поплавок, відповідно до закону Архімеда

де
- Обсяг кулі.

Складемо суму моментів сил щодо шарніра

З урахуванням раніше отриманих залежностей запишемо рівняння моментів

Звідси знаходимо граничний тиск

Відповідь:
.

2.52. Автомобіль вагому встановлений на пором з розмірами
;
;
. Перевірити стійкість порома, якщо його вага прикладена на половині його висоти, а центр тяжіння автомобіля знаходиться на висоті
від верхньої поверхні порома. Встановити, як зміниться метацентрична висота , якщо на автомобіль буде покладено вантаж, центр ваги якого розташований на висоті
від верхньої поверхні порома.

Рішення. 1) Знайдемо положення центру тяжіння порома з автомобілем (без вантажу) щодо нижньої площини порома

2) Водотоннажність порома з автомобілем (обсяг води, витіснений поромом)

3) Опад порому

4) Відстань центру водотоннажності від нижньої площини порома

    Відстань між центром тяжкості та центром водотоннажності

    Момент інерції площі площини плавання

    Метацентрична висота

Оскільки метацентрична висота позитивна, то пором стійкий. Для випадку

навантаженого автомобіля аналогічно знаходимо:

Отже, за наявності вантажу на автомобілі метацентрична висота зменшується на

Але пором і за наявності вантажу буде стійким.

Відповідь:
.

2.53 . Визначити стійкість дерев'яного циліндричного бруса діаметром d = 0,6 м та висотою h = 0,5 м, якщо відносна питома вага деревини
.

Рішення:

Знайдемо силу ваги циліндра:

G бр = W бр дер,

де дер=

0,7
=7000 Н/м 3 – питома вага дерева;

W бр =
=0,785
м 3 – об'єм бруса.

Тоді вага бруса G бр = 7000
987 Н.

Обчислюємо водотоннажність циліндра:

W=
м3.

Осаду циліндра складе:

=
м.

Знайдемо відстань центру водотоннажності від нижньої площини циліндра:

H ц.в. = =
м.

Центр ваги циліндра знаходиться на відстані від нижньої площини:

h ц.т. =
м.

Відстань між центром тяжкості та центром водотоннажності складе:

е = h ц.т. -h Ц.В. = 0,25-0,175 = 0,075 м.

Момент інерції площі площини плавання складе:

I 0 =
м 4 .

Метацентрична висота дорівнює:

Бо h м< 0, то цилиндр неостойчив.

2.54. Плавучий залізобетонний тунель із зовнішнім діаметром D=8м та товщиною стінки =0,3м утримується від спливу тросами, розташованими попарно через кожні 25м довжини тунелю. Визначити натяг тросів, якщо вага 1м додаткової

навантаження по довжині q=9,81кН, густина бетону
, а кут
.

Рішення:

Складемо рівняння рівноваги сил, що діють на

Де:

Підставивши значення сил у вихідне рівняння, отримаємо:

звідки знайдемо силу, що діє на кожен трос:

Відповідь: =

2.55. Визначити необхідну висоту Н дзвону газгольдера вагою G = 70кг, діаметром D = 70см, щоб об'єм газової подушки дорівнював W = 100л.

Рішення:До
олокол утримується в рівновазі внаслідок рівності сил, що діють на нього:

р - надлишковий тиск у газовій подушці під дзвоном;

ω – площа дзвону;

G – сила ваги дзвону.

Знайдемо надлишковий тиск газу під дзвоном

.

Для визначення величини Н використовуємо рівняння Клайперона – Менделєєва, виходячи з

припущення, що процес відбувається ізотермічно:

;

звідки знайдемо співвідношення

;

де - Початковий обсяг газу в дзвоні при атмосферному тиску,

- Кінцевий об'єм газу при тиску
.

Причому величина тиску складає

Підставимо рівняння газового стану.

де
- Заданий початковий обсяг.

Отримуємо:

Відповідь:
.

2.56. Визначити тиск р, створюваного дзвоном газгольдера і визначити різницю рівнів води під дзвоном і в його склянці h, якщо вага дзвону G = 20 кг та його діаметр d = 40 см.

Р
рішення:

Складемо рівняння рівноваги сил, що діють на дзвін:

,

де - Сила тиску в газовій подушці.

,

де
- Площа (горизонтальна) перерізу дзвону.

Знайдемо тиск під дзвоном:

.

Це тиск у газовій подушці (без урахування атмосферного). Воно зберігається у всіх

точках постійним, у тому числі і на вільній поверхні води під дзвоном,

і на рівні перерізу а-апоза дзвоном. А цей тиск, у свою чергу, можна визначити так:

і буде

.

Відповідь:

2.57. Ш ароподібний поплавок поміщений в рідину, що знаходиться в циліндричній посудині, що плаває в тій же рідині. Вага судини G 1 = 1кг, вага рідини G 2 = 5кг.

Відомо також співвідношення глибин k= =0,9.

Визначити вагу поплавця.

Рішення.

Складемо рівняння рівноваги всіх сил, які діють цю систему:

G з +G ж +G n =F арх

де F арх =
- Архимедова сила, що діє на циліндричний посуд з рідиною та поплавком. Або, підставивши значення отримаємо

5+1+ G n =F арх;

; або

(1),

Об'єм рідини в циліндрі та об'єм зануреної частини поплавця складають:

W ж +W п.ч.п. =
.

У свою чергу - об'єм зануреної частини поплавця помножений на питому вагу рідини - це вага поплавця:

W п.ч.п =F apx ' =G n .

Або =W п.ч.п. Підставимо у вихідне рівняння:

W ж + =
отримуємо

W ж +G n =
,

де W ж =G ж – це вага рідини у циліндрі, тоді

G ж + G n =
, звідки

G n =
-G ж; або

G n =
- 5. (2)

Запишемо ще раз рівняння (1):

G n =
- 6. (1)

Прирівняємо праві частини співвідношень (1) і (2), отримаємо:

-5=
-6.

Врахуємо, що k = 0,9 = . Звідки знайдемо значення =0,9тоді

-
=6-5=1

(-)=1;

(-0,9)=1;

0,1=1;

=10/

Підставимо це значення в рівняння (1) і знайдемо вагу поплавця:

G n =
- 6=-6 = 4 кг

Відповідь: Gn = 4кг.

2.58 . Визначити питому вагу бруса, що має такі розміри: ширина b = 30 см, висота h = 20 см, довжина = 100см, глибина занурення у = 16см.

Рішення:

Складемо рівняння рівноваги для плаваючого бруса:

,

де

;

;

=
.

Звідки отримуємо співвідношення

.

Знайдемо питому вагу бруса

=

.

Відповідь:
.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКУ

1. ПІБ: Шевцова Любов Миколаївна

2.Місце роботи: МБОУ МО Плавський район «Молочно-Дворська ЗОШ»

3. Посада: учитель фізики

4.Предмет: фізика

5.Клас: 7

6.Базовий підручник:фізика. 7 кл.: навч. для загальноосвіт. установ/А.В. Перишкін. – 2-ге вид., стереотип – М.: Дрофа, 2013. – 221, с.: іл.

7. Тип уроку: урок вивчення нового матеріалуз використанням ЕОР та самостійної діяльності учнів.

8.Метод навчання:дослідницький.

9. Тема та номер уроку в темі:«Тиск твердих тіл, рідин та газів»

Урок № 46.16

Тема уроку: «Плавання тіл».

Мета уроку:

З'ясувати експериментальним шляхом умови, за яких тіло в рідині плаває, спливає та тоне; сформулювати висновок у тому, що поведінка тіл у рідині залежить від співвідношення сили, що виштовхує, Архімеда і сили тяжкості, щільностей рідини і тіла, зануреного в рідину.

Завдання:

Освітні:

Актуалізувати знання учнів про дію рідин та газів на занурені в них тіла; з'ясувати та сформулювати умови плавання тіл.

Розвиваючі:

формування навичок організації самостійної діяльності учнів з використанням ЕОР; оволодіння навичками самостійного набуття нових знань, організації навчальної діяльності, постановки цілей, планування, самоконтролю та оцінки результатів своєї діяльності, умінь передбачати можливі результати своїх дій; сформувати пізнавальні інтереси, інтелектуальні та творчі здібності учнів.

Виховні:

Виховувати інтерес до предмета, потребу у пізнанні нового, увагу, самостійність, комунікативні якості, комп'ютерну грамотність, акуратність.

Здоров'язберігаючі:

Профілактика розумового перенапруги шляхом зміни діяльності.

Необхідне технічне обладнання: ПК, мультимедійний проектор, презентація, обладнання для проведення дослідів.

Устаткування: кілька склянок із розчинами солі, цукру, марганцівки, яйце у ​​воді, набір тіл: бруски залізний, алюмінієвий, дубовий, пробковий, пінопластовий кубик, ареометр.

Запланований результат

Особисті вміння

Метапредметні вміння

Предметні вміння

- прояв емоційно-ціннісного ставлення до навчальної проблеми;

прояв творчого ставлення до процесу навчання;

Готовність до рівноправної співпраці;

Потреба у самовираженні та самореалізації, соціальному визнанні;

Переконаність у можливості пізнання природи;

Прояв самостійності у придбанні нових знань та практичних умінь

Пізнавальні:

Вміння знаходити подібність та різницю між об'єктами, узагальнювати отриману інформацію;

Вміння вести спостереження;

Вміння прогнозувати ситуацію.

Регулятивні:

Вміння виконувати навчальне завдання відповідно до мети;

Вміння співвідносити навчальні дії з відомими правилами;

Вміння виконувати навчальну дію відповідно до плану.

Комунікативні:

Вміння формулювати висловлювання;

Вміння узгоджувати позиції та знаходити загальне рішення;

Вміння адекватно використовувати мовні засоби та символи для представлення результату.

Предметні вміння

Вміння пояснювати умови плавання тіл на основі вивченого поняття архімедової сили та сили тяжіння, що діють на тіло, занурене в рідину, а також залежність від щільності тіла та рідини;

Вміння складати план експерименту, заповнювати таблицю та робити висновок;

Вміння працювати з текстом підручника.

"Без сумніву, все наше знання починається з досвіду."

І.Кант

СТРУКТУРА І ХІД УРОКУ

Таблиця 1

Етап уроку

Діяльність вчителя

Діяльність учня

Назва використовуваних ЕОР

Час

(в хв)

Оргмомент

Привітання учнів.

Вітають вчителі

Перевіряють готовність свого робочого місця.

Актуалізація знань, повторення пройденого матеріалу.

  1. Пропонує учням згадати закон Архімеда

(Сформулювати, записати формулу)

Слайд №1 Слайд №2

  1. Виконати тест, що складається із 8 різнорівневих завдань. (На столах уч-ся лежать листочки з питаннями тесту) Контролює виконання тесту учнями. Оцінка.

Слайд №3

Перегляд ролика Архімедова сила:

Опишіть картинку

Відповідають питання, формулюють закон Архімеда.

Слайд №2

Виконують тест згідно з інструкціями вчителя.

Перевіряю за ключем.

Слайд №4

(Плаває, частина над водою, частина під водою)

Архімедова сила (айсберг)

Постановка мети уроку

Оголошення теми уроку.

Постановка цілей та їх запис кожним, хто запропонував ціль

Формулюють цілі урокуСлухають вчителі.

Відповідають питання вчителя, роблячи різні припущення.

Вивчення нового матеріалу

Створення мотивації.

Слайд №5-8

Розповідь про хлопчика:

Одного разу вчитель продемонстрував учням чарівне яйце, яке вміло плавати, а точніше спливати зі дна склянки та загадав учням загадку: як не чіпаючи склянки з водою та яйцем і не використовуючи жодних інструментів дістати яйце зі склянки?Найкмітливіший, витративши всього 1 хвилину, вже тримав це яйце в руках і отримав «5». Як йому це вдалося?

ТБ.

(на столах кілька склянок із розчинами солі, цукру, марганцівки, яйце у ​​воді)

Демонструє досвід:доливають у склянку розчин солі.

Слайд №9

3адання групі 1 :

  1. Погляньте, які із запропонованих тіл тонуть, і які плавають у воді.
  2. Знайдіть у таблиці підручника густини, відповідних речовин і порівняйте із густиною води.
  3. Результати оформіть у вигляді таблиці.

Обладнання: посуд з водою та набір тіл: бруски залізний, алюмінієвий, дубовий, пробковий.

Слайд №10

Завдання групі 2:

  1. Порівняйте глибину занурення у воді дерев'яного та пінопластового кубиків однакових розмірів.
  2. Зробіть висновки на основі результатів дослідів

Обладнання: посуд з водою, дерев'яні та пінопластові кубики.

Слайд №11

Завдання групі 3:

  1. З'ясуйте, чи глибина занурення відрізняється дерев'яного кубика в рідині різної щільності. Результат досвіду на малюнку
  2. Зробіть висновки на основі результатів дослідів.

Обладнання: склянку з водою, склянку з олією, дерев'яний брусок 2 шт.

Вчитель: Ми говорили про умову плавання твердих тіл у рідині. А чи може одна рідина плавати на поверхні іншої?

Завдання групі 4:

Спостереження спливання масляної плями, під дією сили води, що виштовхує.Мета роботи: Провести спостереження за спливанням олії, зануреної у воду, виявити на досвіді виштовхувальну дію води, вказати напрямок сили, що виштовхує.

Обладнання: судини з олією, водою, піпетка.

Послідовність проведення досвіду:

  1. Візьміть за допомогою піпетки кілька крапель олії.
  2. Опустіть піпетку на глибину 3-4 см у склянку з водою.
  3. Випустіть олію і поспостерігайте, освітлення масляної плями на поверхні води.
  4. На основі зробленого досвіду зробіть висновок.

Після виконання експерименту обговорюються результати роботи, підбиваються підсумки. Поки що учні виконують завдання, спостерігаю за їх роботою, надаю необхідну допомогу.

Вчитель: Закінчуємо роботу, прилади посуньте на край столу. Переходимо до обговорення результатів. Спочатку з'ясуємо, які тіла плавають у рідині, а які – тонуть.

(Група 1,2) ( Учні наводять приклади тароблять висновок.) і т.д.

Слайд №12

Слайд №13,14

Вчитель: (Група 4) Знову повернемося до таблиці густини речовин. Пояснимо, чому у воді утворюється масляна плівка.

Дія приладу - Ареометр (демонструємо визначення щільності води та олії)

Пробують у парах на своїх місцях.

Висновок:

  1. Поведінка тіла залежить від густини рідини.
  2. Тіло може випливати, плавати, тонути.

Виконують завдання.

Заповнюють таблицю.

Порівнюють значення густин.

Роблять висновок:

  1. Якщо щільність тіла менша за щільність рідини, то тіло плаває.
  2. Якщо щільність тіла більша за щільність рідини, то тіло тоне.

А як рівні?

  1. Якщо щільність тіла дорівнює щільності рідини, тіло плаває всередині рідини.

Досвід із кіндерами

(мензурка з водою та 3 кіндери різної маси)

Висновок: Таким чином, глибина занурення тіла в рідину залежить від густини самого тіла.

Висновок:

Глибина занурення тіла в рідину залежить від густини рідини

Висновок:

Рідини поводяться так само, як і тверді тіла. Їхнє розташування в посудині залежить від щільності.

Гума та цегла в рідині

Гиря у ртуті

Мертве море

Закріплення нового матеріалу

Пропонує учням заповнититаблицю Слайд №15

Перевірка Слайд №16

F A та F T

Ж і Т

Тоне, плаває чи спливає

F A T

Ж Т

Тонет

F A = ​​F T

Ж = Т

Плаває

F A > F T

Ж > Т

Спливає

Виконують завдання,застосовуючи отримані знання. Роблять та записують висновок у зошит

Рефлексія.

Чи з усіма завданнями ми впоралися? З'ясовуємо?

Формулюють висновки.

Задають питання вчителю.

Підбиття підсумків уроку

Аналізує результати виконання учнями завдань.

Виставляє оцінки

Слухають вчителі.

Домашнє завдання

Формулює домашнє завдання, коментує його:

§ 50, упр. 25 № 2, 4 Завдання із пластиліном!

Слайд №17,18

Фіксують домашнє завдання.

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ НА ДАНОМУ УРОКУ ЕОР Таблиця 2

Назва ресурсу

Форма пред'явлення інформації (ілюстрація, презентація, відеофрагменти, тест, модель тощо)

"Архімедова сила"

Малюнок, текст, звук. Озвучена ілюстрація вивчення закону Архімеда.(Айсберг)

“Виштовхувальна сила та щільність рідини”

Ілюстрована та озвучена розповідь про різну величину архімедової сили в прісній та солоній воді.

(мертве море)

"Гиря в повітрі, воді та ртуті"

Відеофрагмент, в якому демонструється як залізна гиря, тоне у воді і плаває в ртуті.

"Плавання тіл"

Інтерактивна модель, що дозволяє провести віртуальний досвід щодо виявлення залежності глибини занурення тіла в рідину (гума та цегла)

Програми

Тест

1. За якою формулою визначається Архимедова сила?
А. Б.

В. Г.

2. У якому разі Архімедова сила, що діє літаком більше: біля Землі чи висоті 10 км?
А. Більше біля Землі.

Б. В обох випадках однаково
Ст. Більше на висоті 10 км.

3. Яка сила дорівнює вазі рідини, витісненої цим тілом?
А. Сила спротиву.

Б. Архімедова сила.

Ст. Сила пружності.

4. Людина знаходиться у воді. Як змінюється Архімедова сила, що діє на людину під час вдиху?
А. Зменшується.

Б. Збільшується.

В. Не змінюється.

5. Тіло вагою 8 Н занурене у воду. Вага витісненої рідини дорівнює 6 Н. Яке значення сили, що виштовхує?
А. 2 Н Б. 6 Н В. 8 Н Р. 14 Н

6 . На важелях ваги врівноважені однакові тіла. Чи порушиться рівновага і як, якщо опустити одне тіло у воду, а інше у гас?
А. Порушиться рівновага, перетягне тіло, опущене в гас.
Б. Порушиться рівновага, перетягне тіло, опущене у воду.
В. Не порушиться.

7. Тіло, підвішене нитками, опускають у воду. Як при цьому зміниться сила тяжіння, вага тіла та сила Архімеда?

Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

Збільшиться;

зменшиться; https://accounts.google.com


Підписи до слайдів:

МБОУ МО Плавський район «Молочно-Дворська ЗОШ» Вчитель фізики Шевцова Л.М.

Відповідаємо на запитання 1. Як називають силу, яка виштовхує тіла, занурені у рідини та гази. 2. Як підрахувати архімедову силу? 3.Від яких величин залежить Архимедова сила? 4.Від яких величин вона залежить?

На тіло, занурене в рідину, діє сила, що виштовхує, спрямована вгору і рівна за модулем ваги рідини, яку витісняє дане тіло. При повному зануренні тіла об'ємом V т і щільністю ж, архімедова сила F А:

Давньогрецький вчений Архімед, 287 р. до н. «Архімедова сила»

Ключ до тесту 1. В 2. А 3. Б 4. Б 5. Б 6. А А – 3 Б – 2 В – 1 8. Рішення та відповідь: F a = 1,3 кг/м 3 *6 м 3 * 9,8 Н / кг = 76,44 Н Відповідь: 76,44 Н Питання 1 - 6 - 1 бал; "5" - 10 -11 балів; Питання 7 – 1-2 бали; «4» – 8 – 9 балів; Завдання № 8 – 3 бали «3» – 5 – 7 балів; Разом: 11 балів «2» – менше 5 балів.

Про яке плаваюче тіло йдеться? Сьогодні над морем Велика спека; А в морі пливе Крижана гора. Пливе і, мабуть Вважає: Вона й у спеку не розтане.

"Без сумніву, все наше знання починається з досвіду." І.Кант

Урок – дослідження «Умови плавання тіл»

Які умови плавання тіл у рідині?

Фронтальна експериментальна робота 1 група. Завдання: Погляньте, які із запропонованих тіл тонуть, і які плавають у воді. Знайдіть у таблиці підручника густини, відповідних речовин і порівняйте із густиною води. Обладнання: посудина з водою та набір тіл: бруски залізний, алюмінієвий, дубовий, пробковий. Результати оформіть у вигляді таблиці. Щільність рідини Щільність речовини Тонет чи ні Вода – 1000 кг/м 3 Залізо Алюміній Дерево (дуб) Пробка

Фронтальна експериментальна робота 2 група. Завдання: Порівняйте глибину занурення у воді дерев'яного та пінопластового кубиків однакових розмірів. Зробіть висновки на основі результатів дослідів Устаткування: посудина з водою, дерев'яний та пінопластовий кубики.

Фронтальна експериментальна робота 3 група. Завдання: З'ясуйте, чи відрізняється глибина занурення дерев'яного кубика рідини різної щільності. Результат досвіду на малюнку Зробіть висновки на основі результатів дослідів. Обладнання: склянка з водою, склянка з олією, дерев'яний брусок 2 шт.

Умова плавання тіл спливає плаває тоне щільність рідини більше щільності тіла щільність рідини дорівнює щільності тіла щільність рідини менше щільності тіла

Фронтальна експериментальна робота 4 група. Завдання: Спостереження спливання масляної плями, під дією сили води, що виштовхує. Мета роботи: Провести спостереження за спливанням олії, зануреної у воду, виявити на досвіді виштовхувальну дію води, вказати напрямок сили, що виштовхує. Обладнання: судини з олією, водою, піпетка. Послідовність проведення досвіду: Візьміть за допомогою піпетки кілька крапель олії. Опустіть піпетку на глибину 3-4 см у склянку з водою. Випустіть масло і поспостерігайте, освітлення масляної плями на поверхні води. На основі зробленого досвіду зробіть висновок

Плавання однієї рідини лежить на поверхні інший. Рідини, як і тверді тіла, підпорядковуються умовам плавання тіл.

F A і F T Ж і Т Тонет, плаває чи спливає Тонет Плаває Спливає

F A і F T Ж і Т Тоне, плаває або спливає F A F T Ж > Т Спливає

Домашнє завдання: § 50 Упр.25 (2,4)

Виходячи з уроку, виберіть смайлик:

Дякую за увагу!




Сподобалася стаття? Поділіться з друзями!
Чи була ця стаття корисною?
Так
Ні
Дякую, за Ваш відгук!
Щось пішло не так і Ваш голос не був врахований.
Дякую. Ваше повідомлення надіслано
Знайшли у тексті помилку?
Виділіть її, натисніть Ctrl+Enterі ми все виправимо!