Урок физики по теме "Условие плавания тел". 7-й класс

Разделы: Физика


Класс разделён на группы, которые в течение определённого времени готовили экспериментальное исследование проблемных вопросов по теме «Сила Архимеда»:

1 группа: Зависит ли выталкивающая сила Архимеда от массы вещества и его плотности?

2 группа: Как зависит сила Архимеда от плотности жидкости, в которую погружено тело?

3 группа: При каком условии тело, погружённое в жидкость, будет плавать?

На данном уроке они представляют результат своей работы.

В ходе урока обучающимся класса предложено выполнение ряда проблемных вопросов, которые подводят их к необходимости определения условия плавания тел.

Итог урока подведён в форме таблицы, которую обучающиеся заполняют самостоятельно и проверяют в ходе организованного обсуждения.

В качестве домашнего задания обучающимся была предложена домашняя экспериментальная работа и мини-сообщение по выбору.

Цель урока: исследовать силу Архимеда и установить условие плавания тел.

Задачи:

  • Создание условий для актуализации знаний по теме сила Архимеда и формирования умений применять их в новых условиях при решении исследовательских задач по теме.
  • Продолжить формирование практических умений: анализировать наблюдаемые явления, находить общие закономерности, формулировать проблему и выдвигать гипотезу, планировать эксперимент, обобщать полученные результаты и делать выводы.
  • Способствовать развитию коммуникативной культуры обучающихся: умения сотрудничать в группе, аргументировано отстаивать свою позицию, чувства уважения к мнению другого.

Тип урока: комбинированный (повторение и обобщение темы, исследование, изучение нового материала)

Организационные формы работы: фронтальная, индивидуальная, работа в группе, в парах.

Методы обучения: словесные, наглядные, практические, проблемно- поисковые, стимулирования учебно-познавательной деятельности, контроль и самоконтроль.

Педагогическая технология: деятельностный подход, проектно-исследовательский метод.

Оборудование: интерактивная доска, весы демонстрационные, динамометр, тела равного объема(цилиндры пластмассовый цилиндр, алюминиевый, стальной, деревянный), пробка, кусок парафиновой свечи, стальной брусок, сосуд с отливной трубкой, весы электронные, литровая банка, соль, варёное яйцо, жидкости разной плотности (вода, глицерин, масло растительное), алюминиевая миска, кусок оргстекла, брусок из пластилина.

Ход урока

Структура урока/хронометраж Ход урока Учащиеся
1. Организационный этап – 1 мин. Организация внимания и порядка в классе, взаимное приветствие, проверка готовности класса к уроку.
2. Постановка темы и цели урока – 2 мин. Легенда об Архимеде
Видеофрагмент мультфильма «Летучий корабль»
Совместно определяем тему урока, цели и задачи
3. Повторение необходимых знаний по теме – 4 мин. Повторение в форме «вопрос – ответ».
Вопросы для повторения:
1) определение силы Архимеда;
2) как направлена сила Архимеда, почему эта сила называется выталкивающей;
3) как рассчитать модуль (значение) силы Архимеда, записать формулу;
4) сформулировать закон Архимеда;
5) как измерить выталкивающую силу Архимеда?
По желанию один обучающий задаёт вопрос другому обучающемуся, ответ анализируется и даётся качественная оценка (правильно или есть ошибки, с их указанием).
4. Отчёт групп о результате экспериментального исследования – 30 мин. 1. Выдвижение предположения (гипотезы);
2. Постановка целей, задач;
3. Демонстрация опытов;
4. Заполнение таблицы результатов;
5. Выводы
Записывают проблемные вопросы, следят за ходом эксперимента, участвуют в обсуждении результатов эксперимента, делают выводы и записывают их в тетради.
5. Решение проблемных вопросов – 3 мин. Постановка экспериментальных проблемных вопросов. 1. Выдвигают гипотезы, проверяют на опыте.
2. По результатам демонстрационного опыта индивидуально заполняют по вариантам сравнительную таблицу, анализируют и делают выводы.
6. Подведение итогов урока – 2 мин. Обобщение выводов исследовательских работ, формулировка условия плавания тел. Индивидуально заполняют итоговую таблицу, проговаривают правильность заполнения.
7. Постановка цели следующего урока – 2 мин. Просмотр слайд-шоу «Плавание судов и воздухоплавание» Определяют цели следующего урока, определяются с темой мини-сообщений.
8. Домашнее задание – 1 мин. Комментарии к домашнему заданию Уточняют, выбирают, записывают задание

1. Организационный этап

2. Постановка темы и цели урока

3. Повторение необходимых знаний по теме

4. Отчёт групп о результате экспериментального исследования

  1. Британский автор книг по физике и преподаватель Эрик Роджерс утверждал: «Физика — это наука понимать природу». Вы согласны с этим? (предполагаются развёрнутые ответы - рассуждения). А как вы относитесь к высказыванию одного из самых своеобразных фантастов США, Джона Краули: «Жизнь — это мечта, проверенная физикой»? Какое высказывание вам ближе? Измениться ли ваше восприятие этих высказываний после нашего урока, я предлагаю провести его в форме исследования. И для того чтобы нам с вами определиться с темой и целью сегодняшнего урока, давайте послушаем легенду об Архимеде дошедшую до нас из глубины веков: «Пожилые греки рассказывали, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой массу в 1000 кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался» [2]. Правдива ли эта история? Почему Архимед поднимал груз только до пояса? (Предполагаемый ответ: На тело, погружённое в жидкость действует выталкивающая сила Архимеда, поэтому вес тела в жидкости меньше, чем в воздухе).

  2. Итак, изучению какой физической величины мы посвятим наш урок? (Предполагаемый ответ: Изучению силы Архимеда.) А, есть ли практическое применение данной темы? Фрагмент мультфильма «Летучий корабль» - Предполагаемый ответ: плавание судов, воздухоплавание. Любое тело может плавать в жидкости или газе? (Предполагаемый ответ: нет, необходимы определённые условия). Давайте определимся с целью нашего урока (вместе формулируем): исследовать силу Архимеда и установить условие плавания. Предложите название темы урока (предлагают название, корректируем и выбираем наиболее оптимальное в соответствии с целью урока).

  3. Тогда мы продолжаем познавать этот мир! Давайте вспомним все, что знаем на сегодняшний урок о силе Архимеда. Опрос домашнего задания проходит в форме «вопрос – ответ»: по желанию один обучающий задаёт вопрос другому обучающемуся, ответ анализируется и даётся качественная оценка (правильно или есть ошибки, с их указанием). Вопросы задаются с учётом конспекта урока, возможны свои варианты вопросов и ответов на них: 1) определение силы Архимеда; 2) как направлена сила Архимеда, почему эта сила называется выталкивающей; 3)как рассчитать модуль (значение) силы Архимеда, записать формулу; 4) сформулировать закон Архимеда; 5) как измерить выталкивающую силу Архимеда?

  4. На прошлом уроке мы с вами поставили ряд проблемных вопросов, которые требуют исследования (называют проблемные вопросы), по желанию были сформированы исследовательские группы, которые составили рабочие листы (Приложение) своих исследований и подготовили эксперимент, и сейчас группы познакомят вас с результатами своей работы (каждая группа проводит демонстрационный эксперимент, результаты эксперимента заносят в таблицу на интерактивной доске и делают вместе с классом вывод, обучающиеся класса записывают проблемные вопросы и выводы экспериментов).

1 группа.

Проблемный вопрос: Зависит ли выталкивающая сила Архимеда от массы вещества и его плотности?

Условие проведения опыта: объёмы тел должны быть равные.

Приборы и материалы: большие демонстрационные весы, штатив, динамометр, тела равного объёма (цилиндры пластмассовый цилиндр, алюминиевый, стальной), сосуд с водой.

Тело m, кг
Масса тела
ρ, кг/м³
Плотность вещества
P0, Н
Вес тела в воздухе
Р, Н
Вес тела в воде
FА = P0-Р, Н
Сила Архимеда
пластмассовый
алюминиевый
стальной

Вывод: сила Архимеда, действующая на пластмассовый, алюминиевый, стальной цилиндры равной массы одинаковая, не зависит от массы цилиндров и от плотности вещества, из которых они сделаны.

2 группа.

Проблемный вопрос: Как зависит сила Архимеда от плотности жидкости, в которую погружено тело?

Условие проведения эксперимента: необходимо погружать одно и то же тело в жидкости разной плотности.

Прибора и материалы: алюминиевый цилиндр, три сосуда с разными жидкостями (солёной водой, маслом растительным, глицерином)

Жидкость ρ, кг/м³.
Плотность жидкости
P0, Н.
Вес тела в воздухе
Р, Н.
Вес тела в воде
FА = P0-Р, Н.
Сила Архимеда
Солёная вода 1030
Масло растительное 930
Глицерин 1260

Вывод: Чем больше плотность жидкости, тем большая сила Архимеда действует на тело.

Проблемные вопросы: 

  • Демонстрирую и задаю вопрос: Почему плавает в воде миска, сделанная из алюминия, но тонет небольшой кусок оргстекла?
  • Кто может заставить плавать кусок пластилина? (обязательно кто-то догадается, что нужно сделать из пластилина лодочку)

Давайте выясним, при каком условии тело будет плавать в жидкости?

3 группа.

Проблемный вопрос: при каком условии тело, погружённое в жидкость будет плавать?

Условие проведения опыта: необходимо взять два тела одинакового объёма, одно из которых плавает в жидкости, другое тонет.

Приборы и материалы: сосуд с отливной трубкой, стакан воды, динамометр, весы электронные, деревянный и металлический цилиндры одинакового объёма.

Тело ρ, кг/м³.
Плотность тела
P0, Н.
Вес тела в воздухе
Рж = mж g, Н.
Вес вытесненной телом жидкости
FА = P0-Р, Н.
Сила Архимеда
Результат
Деревянный плавает
Алюминевый тонет

Вывод: из результата эксперимента следует, что тело плавает в жидкости, если вес тела в воздухе равен весу вытесненной им жидкости или с учётом закона Архимеда: тело плавает в жидкости, если вес тела в воздухе равен силе Архимеда.

5. Проблемные вопросы

  • Сравните плотности тел с плотностью воды, в которой они плавают (плотность дерева меньше, чем плотность воды)

Демонстрирую опыт: в каждый из двух сосудов с маслом растительным и глицерином, опускаю тела: пробку, кусок парафиновой свечи, стальной брусок. Что наблюдаем?

I вариант заполняет таблицу, используя таблицу плотностей:

Тело ρ, кг/м³.
Плотность тела
ρ, кг/м³
Плотность масла растительного
Результат (плавает – на сколько погружено тело в жидкость; тонет)
Пробка 930
Кусок парафиновой свечи
Стальной брусок

II вариант заполняет таблицу, используя таблицу плотностей:

Тело ρ, кг/м³.
Плотность тела
ρ, кг/м³.
Плотностьглицерина
Результат (плавает – на сколько погружено тело в жидкость; тонет)
Пробка 1260
Кусок парафиновой свечи
Стальной брусок

Проанализируйте данные таблицы, сопоставьте с результатом опыта и сделайте выводы. (Предполагаемый ответ: если плотность вещества, из которого сделано тело больше плотности жидкости, то тело тонет; если плотность вещества, из которого сделано тело меньше плотности жидкости, то тело всплывает; если плотность вещества, из которого сделано тело сравнимо с плотностью жидкости, то тело будет плавать при полном погружении.)

  • Что нужно сделать, чтобы яйцо всплыло, не трогая его руками? (Предлагают решение этой задачи, предлагают добавить в воду соли) Данный опыт прошу сделать дома и сфотографировать этапы его проведения.

6. Подведение итогов урока

Давайте вернёмся к цели нашего урока и подведём итог:

Цель Результат
1. Исследовать силу Архимеда не зависит: от массы и плотности тела;
зависит:
от плотности жидкости и объёма тела.
2. Установить условие плавания тел если вес тела в воздухе равен весу вытесненной им жидкости или если вес тела в воздухе равен силе Архимеда.

7. Постановка цели следующего урока

На следующем уроке мы продолжим тему, связанную с применением силы Архимеда, давайте посмотрим слайд – шоу: «Плавание судов и воздухоплавание», определимся с целью следующего урока и дополнительным заданием к нему (по желанию): к параграфам учебника «Плавание судов» и «Воздухоплавание»: составить небольшое выступление в форме презентации, видеоряда или другой наглядной формы представления сообщения по вопросам:

«Плавание судов»:

  1. Краткие сведения из истории (иллюстрация старинных судов)
  2. Из чего изготовлены суда? (иллюстрация разных типов современных судов)
  3. Условие плавания судов.
  4. Характеристика судна: осадка, ватерлиния; водоизмещение; грузоподъёмность судна.

«Воздухоплавание»:

  1. Кратко интересные факты из истории воздухоплавания.
  2. Примеры разных типов аэростатов (воздушный шар, стратостат, дирижабль)
  3. Условие поднятия шара в воздух.
  4. Подъёмная сила, вывод и анализ формулы.
  5. Как осуществляется движение воздушных шаров.

(После урока формируем группы из желающих подготовить сообщение по вопросам одной темы, распределяем вопросы, назначаем день консультации, просмотра подобранного материала или оформленного сообщения).

Давайте ещё раз вернёмся к началу урока и вспомним два высказывания:

«Физика — это наука понимать природу» и «Жизнь — это мечта, проверенная физикой»? Изменилось ли ваше восприятие этих высказываний после нашего урока? Какое из них больше подходит к нашему сегодняшнему уроку?

8. Домашнее задание

Домашнее задание: конспект урока, домашний эксперимент; мини-сообщения (по желанию).

Литература:

  1. Физика.7 кл. : учеб. Для общеобразоват. учреждений / А.В. Пёрышкин. – 10-е изд., доп.-М. : Дрофа, 2006.- 192с : ил. ISBN 5-358-00257-X
  2. Интернет источники: Весёлые вопросы Григория Остера[Электронный ресурс] Режим доступа:900igr.net/datas/fizika/Vytalkivajuschaja-sila/0002-002-Veselye-voprosy-Grigorija-Ostera-iz-ego-knigi-Fizika.jpg

30.07.2014