(057-41) 5-23-18

                           Конспект уроку + презентація

Фізика 8                                        Урок 28                                             15.12.2015

Тема: Виштовхувальна сила. Закон Архімеда.

Дидактична мета уроку: дати знання  про існування виштовхувальної сили і пояснити її походження. Навчити застосовувати одержані знання для пояснення явищ, пов’язаних із зануренням твердого тіла в рідину чи газ.

 Розвивальна мета уроку: з метою розгляду наукового світогляду учнів показати роль фізичного експерименту в фізиці.

 Виховна мета уроку: ознайомити учнів із практичним застосуванням закону  в техніці й для підвищення  інтересу до досліджуваного матеріалу, розкрити роль Архімеда у фізиці.

Технічні засоби: комп’ютер, мультимедійний проектор, екран, презентація

Обладнання: прозора посудина з водою, динамометри, склянки з олією і водою, металеві циліндри, картоплини різного розміру, “відерце  Архімеда”, відливна посудина.

Очікуванірезультати. Після цього уроку ви зможете:

• застосовувати закон Архімеда при розв’язуванні задач;
• дізнатись чому у рідині та газі виникає виштовхувальна сила;

Тип уроку: комбінований.
 

Ми зобов’язаніАрхімеду

фундаментом учення

про рівновагурідин.

Ж. Лагранж

Хід уроку.

І. Актуалізація опорних знань учнів. – 5 хв.

1. Фронтальне опитування.

1. Що називають тиском?

2.     Одиниця тиску в СІ.

3.     Формула для визначення тиску.

4.     Як розрахувати тиск стовпа рідини на дно й стінки посудини?

5.     Сформулюйте закон Паскаля.

6.     Як розташовуються рідини в сполучених посудинах?

7.     Що таке барометр? Яких типів вони бувають?

8.     Чому дорівнює нормальний атмосферний тиск?

2. Тест. Загальна перевірка знань учнів( один із учнів виконує тест на ПК)

1. Від яких величин залежить вага тіла? Виберіть правильне твердження.

а) Від постійної величини g та густини тіла;
б) від постійної величини g та об'єму тіла;
в) від постійної величини g та маси тіла;
г) від маси та густини тіла.

2. Що таке сила? Виберіть правильне твердження.

а) Це причина зміни швидкості тіла після взаємодії;
б) це причина взаємодії тіл;
в) це наслідок взаємодії тіл;
г) це спосіб передачі речовини.

3. Виберіть правильне твердження.

а) Тиск передається у всі боки по-різному;
б) тиск створюється на поверхні тіл;
в) тиск передається у всі боки без змін;
г) тиск передається тільки в рідинах.

4. Які є способи зменшення тиску на поверхню? Виберіть правильне твердження.

а) Збільшення сили;
б) зменшення площі взаємодії;
в) зменшення сили;
г) збільшення площі взаємодії.

5. Переведіть 4 МПа у систему СІ. Виберіть правильне твердження.

а) 4 000 000 Па;
б) 40 000 Па;
в) 0,000004 Па;
г) 0,00004 Па.

6.Властивість рідин полягає в... Виберіть правильне твердження.

а) Постійності об'єму та форми;
б) постійності форми та зміні об'єму,
в) зміні об'єму та форми;
г) постійності об’єму та зміні форми.
 

3.  Кросворд.

1. Ім’я якого вченого носить закон, який говорить «Тиск рідин передається у всі боки однаково?»(Паскаль)

2 Прилад для вимірювання сили.(Динамометр)

3 Явище зміни з плином часу положення тіла в просторі відносно інших тіл.(Рух)

4 Тверде тіло,яке може обертатися навколо нерухомої осі.(Важіль)

5 Математична величина,яка характеризується добутком довжини,ширини і висоти.(Об’єм)

6 Прилад для вимірювання атмосферного тиску.(Барометр)

7 Агрегатний стан,в якому перебуває вода.(Рідина)

Слово, яке можна прочитати по вертикалі кросворду вказує на автора, закон якого ми вивчимо. 

Взаємоперевірка (слайд №1)

Відео. (До уроку Архімедова сила)

Отже, Архімед знайшов спосіб розв’язати задачу Гієрона, а також почав грунтовно  досліджувати дію рідини на занурене в неї тіло. А от  ми з вами вже знаємо, що дія одного тіла на інше характеризується –силою!

II. Мотивація навчальної діяльності

Якщо уважно прочитати французького фантаста Жуль Верна «Двадцять тисяч років під водою»,то ви впевнитеся в науковій справедливості деяких фрагментів, вивчивши тему нашого уроку  сьогодні. Явно,автор добре розумів закони фізичних явищ. І він не один. Російський письменник А.П.Чехов в повісті «Степ» пише: «Єгорко... розігнався і пролетів із  висоти півтора сажня. Описавши в повітрі дугу,він упав у воду, глибоко занурився, але дна не дістав; якась сила, холодна  і приємна на дотик, підхопила і понесла його знову вгору».

Яка ж сила підхопила Єгорку і підняла вгору? Яке її походження? Від чого вона залежить? Хто вперше пояснив існування цієї сили? Яке її застосування в житті? На всі ці запитання ми дамо відповідь сьогодні на уроці! Тому записали в зошит тему нашого уроку.(слайд 2)

Оголошується тема  уроку. І нехай вигук Архімеда: «ЕВРІКА» буде девізом нашого уроку.(слайд 3)

IІІ. Сприйняття навчального матеріалу

1. Спостереження дії виштовхувальноі сили

Виконаємо дослід: знаходимо вагу тіла у повітрі.  Потім опус­тимо його у посудину з водою. Рівновага порушиться. Чому?

Отже, в рідині на тіло діє виштовхувальна сила.

2. Розрахунок архімедової сили  (слайд 4)

З’ясуємо, звідки ж береться ця сила? Для цього розглянемо сили, які діють на занурене в рідину тіло з боку рідини.

Сили, які діють на бічні грані тіла, попарно од­накові й зрівноважують одна одну. Під дією цих сил тіло тільки стискається. А сили, що діють на верхню і нижню грані тіла, неоднакові. На верх­ню грань тисне зверху стовп рідини висотою h₁, із силою F₁ На рівні нижньої грані тіла тиск створює стовп рідини висотою h₂ і за законом Паскаля на нижню грань знизу вгору стовп рідини висотою h₂ діє із силою F₂ Оскільки висота h₂ стовпчика рідини більша, то більша сила F₂, ніж F₁, тому тіло виштовхується із рідини з силою: F_в = F₂ – F₁

F₁  = p₁S₁  i    F₂ = p₂S₂ , де   p₁ = ρ_рg h₁,   p₂ = ρ_рg h₂,   S = S₁ = S₂ – площа основи паралелепіпеда.

F_в = F₂  – F₁ = p₂S₂ – p₁S₁  =  ρ_рg h₁S – ρ_рg h₂S = ρ_рgS(h₂ – h₁) = ρ_рgSh

Оскільки  Sh = V,  то  F_в = ρ_рgV

(Для того, щоб запам’ятати формулу виштовхувальної сили, треба лише уявити її в рожевому кольорі.) (слайд5)

ρ_рV = т – маса рідини в об’ємі зануреного тіла, тоді: F_в = gт_р = Р_р ,  тобто виштовхувальна сила дорівнює вазі ріди­ни в об’ємі зануреного в неї тіла і напрямлена вертикально вгору.

Архімедова сила – це рівнодійна сил тиску рідини на нижню та верхню грані тіла.

3. Дослідне підтвердження закону Архімеда

За допомогою досліда з відерцем Архімеда підтверджуємо, що на занурене в рідину тіло діє сила, що дорівнює вазі рідини в об’ємі зануреної частини.

4.  Дослідне підтвердження залежності виштовхувальної сили від об’єму тула та густини рідини. (дослід з картоплинами різного об’єму та з чистою і солоною водою)

ІV. Фізкультхвилинка.

V. Рефлексія знань

Розв’язування задач (Слайд 1-16 презентації 2)

1) Об’єм  шматка заліза 0,1 дм³. Яка виштовхувальна сила діятиме на нього при повномузануренні у морську воду? У чисту воду? (1,009 Н; 0,98 Н)

2) Дубова колода об’ємом 0,2 м³ плаває на поверхні води. Яку силу треба при­класти до неї, щобповністюзанурити у воду? (g = 10 Н/кг) ( 400 Н )

3) Крижинамасою 1,2 т плаває у воді. Визначитивиштовхувальну силу, щодіє на крижину, і об’ємїїнадводноїчастини. (g = 10 Н/кг) (≈ 0,13 м³)

VІ. Узагальнення знань

1. Застосування закону Архімеда (слайд 7-10)

           2. Тимчасова самостійна робота з вибором  правильної  відповіді. (слайд 11,12) (Учні заповнюють бланки відповідей)

VIІ. Підсумок уроку. (слайд 13)                  

VIIІ. Домашнє завдання (слайд 14)

1.  § 23

2. Розв’язати задачі Вправа 23(2,3)

4* Підготувати повідомлення за темами:

•    «Вивчення океанських глибин: від водолаз­ного дзвона до акваланга»;

•    «Підводні апарати й човни»;

•    «З чого будують кораблі?»;

•    «Повітряні кулі та дирижаблі».