Исследовательская работа по физике для 7-го класса. Тема: "Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело"

Разделы: Физика


Цели урока:

  • научиться измерять выталкивающую силу, действующую на погруженное в жидкость тело, исследовать от чего зависит эта сила;
  • способствовать развитию исследовательских навыков – умения ставить перед собой цель, искать способы достижения поставленной цели, анализировать полученные данные, делать выводы;
  • способствовать развитию умения работать самостоятельно и в сотрудничестве с товарищами.

Ход урока

I. Повторение, актуализация знаний.

Игра «Красный, желтый, голубой».

Каждому ученику выдаются карточки трех цветов. Ученики раскладывают их перед собой в следующей последовательности (Рисунок 1). На доске записаны задания с тремя вариантами ответа. С помощью карточки определенного цвета ученики выбирают вариант ответа и сигнализируют учителю о принятом решении.

Рисунок 1

Задания:

  1. На существование выталкивающей силы указывает
    а) диффузия жидкостей
    б) плавание тел
    в) изменение формы тела
  2. При погружении тела в жидкость его вес…
    а) уменьшается
    б) увеличивается
    в) остается таким же
  3. Как направлена выталкивающая сила? (Рисунок 2)

Рисунок 2

  1. Выталкивающая сила равна…
    а) изменению веса тела
    б) изменению массы тела
    в) изменению формы тела
  2. Выталкивающая сила действует на тело, погруженное в …
    а) жидкость
    б) газ
    в) пустоту

II. Исследовательская работа.

Работа носит дифференцированный характер, уровень сложности зависит от теоретической подготовленности учеников, их умения работать с приборами, самостоятельности.

  • I уровень – обязательный минимум знаний, умений, навыков
  • II уровень – исследование по предложенному плану
  • III уровень – самостоятельное исследование

Работу начинаем беседой с классом.

1. Формулируем цели работы. Выясняем, что мы хотим узнать, чему научиться.

Цель работы: 1.Научиться измерять выталкивающую силу, действующую на погруженное в жидкость тело. 2. Исследовать, от чего зависит эта сила.

2. Выясняем, какие приборы и материалы для этого необходимы: динамометр, сосуды с различными жидкостями (можно использовать воду и соляной раствор), различные тела (тела могут отличаться плотностью, объемом, формой).

3. Вспоминаем, как работаем с динамометром. Определяем цену деления динамометра. Размышляем, как измерить выталкивающую силу. Составляем план действий.

  1. Определить вес тела в воздухе.
  2. Определить вес тела в жидкости.
  3. Найти разность показаний динамометра.

Делаем вывод: выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело равна разности веса тела в воздухе и веса тела в жидкости.

4. Выясняем, от чего может зависеть выталкивающая сила: от свойств жидкости и свойств тела. Какие это свойства? Намечаем план исследования: проверить зависимость выталкивающей силы от

а) плотности жидкости;
б) объема погруженного тела;
в) плотности тела;
г) формы тела;
д) глубины погружения тела.

(План может быть предложен самими учащимися).

5. Выясняем, как определить зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости: взять одно тело и жидкости разных плотностей. Сравнить измеренные выталкивающие силы в обоих случаях.

Для определения зависимости выталкивающей силы от объема погруженного тела, берем одну жидкость и тела разного объема, изготовленные из одного материала. (В данном опыте имеется в виду полное погружение тела в жидкость. Вариантом может служить частичное погружение одного и того же тела).

Задания в, г, д предлагаются для самостоятельного исследования. Каждый ряд выполняет одно задание. (В качестве тел можно использовать гайки, болты, пластилиновые шарики и т.д.)

6. Таблица результатов:

Уровень

№ опыта

Условия проведения опыта

Вес тела в воздухе
Р1, Н

Вес тела в жидкости
Р2, Н

Выталкивающая сила
F12, Н

1

1 контрольный

Ж вода
Т №1

 

 

 

2

2

Ж раствор соли
Т №1

 

 

 

3

Ж вода
Т №2 V2 > V1

 

 

 

3

4

Ж вода
Т №3

 

 

 

5

Ж вода
Т №1 (изменить форму)

 

 

 

6

Ж вода
Т №1 h1≠h2

 

 

 

Сокращения: ж – жидкость, т – тело

7. Обсуждение полученных результатов.

Первый опыт является обязательным для выполнения всеми учащимися. Он же является контрольным: сравнивая с ним результаты, полученные в других экспериментах, можно сделать вывод о зависимости выталкивающей силы от той или другой величины.

Обсуждая результаты опытов, делаем вывод: выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, зависит только от плотности жидкости и объема погруженного тела.

III. Подведение итогов урока.

В ходе беседы выясняем чему научились на уроке, что узнали нового о выталкивающей силе, какие трудности возникли при выполнении работы.

В качестве домашнего задания учащимся предлагается найти в окружающем мире или придумать самим примеры использования выталкивающей силы.