Цели урока: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; экспериментально исследовать зависимость выталкивающей силы от других физических величин; дается теоретический вывод на основе экспериментальных данных.
Задачи урока:
Образовательная:
- освоение знаний о выталкивающей силе, действующей на тело, погруженное в жидкость;
- овладение умениями проводить экспериментальные исследования и обобщать результаты опытов;
- применять полученные знания для объяснения разнообразных природных явлений.
Воспитательная:
- формирование навыков коллективной работы над общей проблемой.
Развивающая:
- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности в приобретении новых знаний при выполнении экспериментальных исследований.
Тип урока: урок получения новых знаний.
Оборудование: рычаг, укрепленный на штативе, два стакана с водой, тела одного объема, но разные по массе, поваренная соль, линейка, тела одинаковой массы, но разного объема.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Объяснение нового материала.
Учитель. Почему собака-водолаз легко может тащить человека по воде, но только до берега?
Учащиеся. В воде вес собаки меньше, чем в воздухе.
Учитель. Почему вес тела в воде меньше веса тела в воздухе?
Учащиеся. Существует сила, действующая на тело в воде и направленная вертикально вверх.
Учитель. Действительно, существует такая сила. Она называется выталкивающей или архимедовой силой в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на её существование и рассчитал её значение.
От чего же зависит сила Архимеда?
Учащиеся (выдвижение гипотезы).
Выталкивающая сила зависит:
- от объема погруженного тела;
- его веса (или массы);
- плотности жидкости;
- глубины погружения тела;
- формы тела.
Учитель. Каждая из гипотез нуждается в экспериментальной проверке.
М.В. Ломоносов говорил: “Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением”. Поэтому проверим все наши гипотезы в ходе эксперимента.
Каждая группа получает свое задание.
Задание первой группы. Проверка зависимости выталкивающей силы от объема погруженного тела.
Учащиеся подвешивают к рычагу два тела равной массы, но разного объема, добиваются его равновесия, а затем погружают тела воду. Наблюдают нарушение равновесия, делают вывод о зависимости выталкивающей силы от объема погруженного тела.
Задание второй группы. Проверка зависимости выталкивающей силы от его веса (или массы) тела.
Учащиеся подвешивают к рычагу два тела равного объема, но разной массы, добиваются его равновесия, а затем погружают тела в воду. Наблюдают, равновесие не нарушилось. Делают вывод о зависимости выталкивающей силы от веса (или массы) тела.
Задание третьей группы. Проверка зависимости выталкивающей силы от глубины погружения тела в жидкости.
Учащиеся подвешивают к рычагу два одинаковых тела, добиваются его равновесия, погружают тела в воду на разную глубину. Наблюдают, равновесие не нарушилось. Делают вывод о независимости выталкивающей силы от глубины погружения в жидкость.
Задание четвертой группы. Проверка зависимости выталкивающей силы от формы тела.
Учащиеся подвешивают к рычагу два тела одинакового объема, но разной формы, добиваются равновесия и погружают тела воду. Наблюдают, равновесие не нарушилось. Делают вывод о независимости выталкивающей силы от формы тела.
Задание пятой группы. Проверка зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости.
Учащиеся подвешивают к рычагу два одинаковых тела, добиваются равновесия и погружают одно тело в чистую воду, а второе в соленую воду. Наблюдают, равновесие нарушилось. Делаю вывод о зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости.
После экспериментальной проверки всех гипотез учащиеся формулируют вывод о зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости и объема тела.
Учитель. Теоретически вводит на доске формулу архимедовой силы и обращает внимание учащихся на физические величины, которые входят в формулу.
3. Закрепление нового материала.
Решение качественных задач.
- Железный и деревянный шары равных объемов бросили в воду. Равны ли выталкивающие силы, действующие на эти шары?
- Железное и деревянное тела равных масс бросили в воду. Равны ли выталкивающие силы, действующие на каждое тело?
- К пружинному динамометру подвешено металлическое тело. В каком случае показания динамометра будут больше: если тело опустить в воду или керосин?
- Стальной и стеклянный шарики имеют одинаковые массы. Какой из них легче поднять в воде?
- Где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке?
- Почему в недосоленном супе ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?
4. Рефлексия.
Закончить фразу
- сегодня я узнал...
- мне было интересно...
- я понял, что...
- теперь я могу...
- я научился...
- у меня получилось ...
- меня удивило...
- урок дал мне для жизни...
- мне захотелось...
5. Домашнее задание. Параграф 49, упражнение 24 (1,2)