Выталкивающая сила действующая на погруженное в жидкость. Тема: Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело

МБОУ СОШ № 117 Учитель физики Дмитракова Л.Н.

г.Снежинск Челябинской области

7 класс

Урок по теме: «Лабораторная работа № 7».

«Определение выталкивающей силы,

действующей на погруженное в жидкость тело»

Цели урока: Обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в нее тело и определить выталкивающую силу.

Оборудование урока: по описанию в учебнике стр. 167.

Тип урока: урок–исследование – лабораторная работа.

Образовательная цель: формировать теоретические и практические навыки и умения учащихся на опыте определять выталкивающую силу; умение сравнивать и делать выводы; умение измерять вес тела в воздухе и в жидкости.

Развивающая цель: развивать познавательный интерес учащихся к физике, развивать умение выполнять лабораторную работу по образцу; развивать умение находить закономерности; развивать умение заполнять таблицу; развивать исследовательские умения; развивать умение работать в парах.

Воспитательная цель: воспитывать чувство ответственности и уважения к своим товарищам; прививать культуру взаимоотношений, воспитывать организованность, воспитывать культуру работы с лабораторным оборудованием.

ДЗ: Л. № 605, 606, 623, 626.

Ход урока:

I . Организационный момент.

Мобилизующее начало урока. Проверка отсутствующих. Организация внимания.

Цель : психологический настрой учащихся на урок. Запись домашнего задания с пояснением № 626 (объем тела = abc ).

II . Сообщение темы и цели урока.

Цель : обнаружить на опыте выталкивающую силу; выяснить от чего зависит сила Архимеда (от плотности и от объема тела) и как?

III . Проверка усвоения изученного материала (фронтальный опрос учащихся).

Цель : проверка и оценка ЗУН

Вопросы для контроля:

1. Написать (на доске) формулу для расчета выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело.

2. От чего зависит выталкивающая сила? От чего не зависит?

3. Как направлена эта сила?

4. Кто впервые указал на существование выталкивающей силы и рассчитал ее значение?

5. Что гласит закон Архимеда?

IV . Выполнение лабораторной работы № 7

«Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело»

(проводится по описанию в учебнике страница 167.).

Цель : исследование, заполнение таблицы, рассуждение учащихся (работа в парах под руководством учителя).

V . Анализ и выводы из опытов .

Цель : сформировать умение сравнивать и делать выводы из опытов (коллективное обсуждение; самостоятельные записи в тетрадях).

Задания сравнить:

1. силу Архимеда, действующую на тела разного объема.

2. силу Архимеда, действующую на тело в чистой и соленой воде.

Выводы:

1. сила Архимеда зависит от объема погруженной части тела.

2.Сила Архимеда зависит от плотности жидкости.

3. При погружении тела в жидкость тело теряет в своем весе.

VI . Легенда об Архимеде (если останется время) .

Цель : формирование интереса учащихся к предмету; усвоение фактов и основных идей (беседы с учащимися о прочитанном).

VII . Решение задач (если останется время).

Цель : применение знаний о зависимости силы Архимеда от объема тела и плотности жидкости при решении качественных и вычислительных задач.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.

На какой из опущенных в воду стальных шаров действует наибольшая выталкивающая сила?

Подвешенные к коромыслу весов одинаковые шары погрузили один — в масло, а другой – в воду. На какой шар будет действовать большая сила Архимеда?

3) Металлическая деталь весит в воздухе 44,5 Н., а при погружении в керосин – 40,5 Н. Чему равна Архимедова сила, действующая на деталь? Каков объем этой детали?

Дано:

P в в воздухе = 44,5 Н

P в в керосине = 40,5 Н

F а — ? V т — ?

Решение: F а = P в воздухе – P в керосине F а = 44,5 – 40,5 = 4Н F а = ρ к g V т V т = F а_ ρ к g ρ r = 800 кг/м 3 V т = 4Н__________ = 0,0005 м 3 800 кг/м 3 , 10 н/кг Ответ : 0,0005 м 3 4 Н

VIII . Итоги урока.

(Что нового узнали? Чему научились? Трудно ли вам было? Интересно ли вам было на уроке?). Сдать тетради на проверку.

Для самоанализа урока (для учителя):

Методы творческой деятельности:

1. Мотивационные рисунки.

2. Самостоятельная практическая деятельность учащихся.

3. Наблюдение, анализ, сравнение, выводы, заполнение таблицы.

4. Поисковое задание.

5. Работа в парах.

Форма организации:

1. Фронтальная.

2. Парная.

3. Коллективная деятельность учащихся на уроке.

Лабораторная работа №8.

Тема: Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело.

Почему яйцо

всплывает?

Цель: Изучить действие жидкости на погруженное тело, экспериментально исследовать зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости и объема тела.

Задачи урока:

• 1. Научить учащихся обнаруживать наличие силы, выталкивающей тело из жидкости, узнавать от каких факторов зависит (не зависит) величина выталкивающей силы и сформулировать закон Архимеда через установление зависимости силы Архимеда от объёма погруженного в жидкость тела и от плотности жидкости.
• 2. Воспитывать способность к целеустремлённой работе для достижения совместных и личных целей, воспитание толерантности и уважения к другому мнению, воспитание коммуникабельности.
• 3. Развивать приёмы активизации мыслительной деятельности – анализ, синтез, сравнение, обобщение и абстрагирование.

1. Куда направлена выталкивающая сила?

2. Изменяется ли масса тела при погружении в воду?

3. Вес тела?

Цель: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в неё тело.

Оборудование:

штатив с муфтой, динамометр, 2 тела, стаканы с чистой и соленой водой.

Ход работы.

1. Для вычисления выталкивающей силы надо измерить …

1. Для вычисления выталкивающей силы надо

1) измерить вес тела в воздухе F 1 .

2) измерить вес тела в воде F 2 .

Где вес больше?

2. Чтобы вычислить силу выталкивания надо …

F выт = F 1 - F 2 .

Отчетная таблица .

Вес тела в воздухе F 1 ,

Вода

Вес тела в воде F 2 ,

Чистая

Выталкиваю-щая сила,

Соленая

F выт = F 1 - F 2 . (Н)

• Чтобы вычислить силу выталкивания надо …

вычесть из большего веса меньший, т.е.

F выт = F 1 - F 2 .

Вывод: (что вы измеряли? Что вычисляли? От чего зависит сила выталкивания?)

Дополнительное задание: исследовать зависимость выталкивающей силы от объема тела.

• Работаем только с одной жидкостью.

Отчетная таблица .

Вес тела в воздухе F 1 ,

Тело

Вес тела в воде F 2 ,

Большое

Выталкиваю-щая сила,

Маленькое

F выт = F 1 - F 2 . (Н)

Вывод: (От чего зависит сила выталкивания?)

Д/З: & 50-51-пересказ, вопросы устно

• Молодцы!
• Спасибо за урок.

Дополнительные исследования.

Исследовать, зависит ли выталкивающая сила от:

• плотности тела;
• формы тела;
• глубины погружения.

Тема: Лабораторная работа «Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело» .

Цели:

научиться измерять выталкивающую силу, действующую на тело, погруженное в жидкость;

развивать навыки самостоятельной индивидуальной работы, умение сравнивать, наблюдать, делать выводы;

воспитывать познавательный интерес к предмету

Ход урока:

1. Оргмомент. Целеполагание

2. Актуализация опорных знаний

3. Выполнение лабораторной работы с компьютерной моделью.

4. Итоги урока.

5. Домашнее задание.

Учитель: Здравствуй, наш великий соотечественник М.В. Ломоносов говорил: "Один опыт я ставлю выше, чем тысяча мнений, рожденных только воображением". Сегодня мы попробуем себя не просто в роли ученика, а в роли ученого исследователя. А с чего начинается любое исследование? Конечно же,с эксперимента.

Но, для начала вспомним пройденный материал.

Вопросы учителя:

Ответы учащегося:

– Какие силы действуют на погруженное в жидкость тело?

F Т , F А

– Какая сила называется выталкивающей силой?

Сила, возникающая при погружении тела в жидкость или газ

– Куда направлена F Т ?

Вниз

– Куда направлена F А ?

Вверх

– Назвать формулу F А , охарактеризовать входящие в нее величины

F А .= ж V Т g

Как определить вес тела, погруженного в жидкость?

Р = F Т – F А

Учитель:

Если тело в воду бросить

Или просто опустить,

Будет сила Архимеда

Снизу на него давить.

Если вес воды в объеме

Погруженной части знать,

Можно силу Архимеда

3. Этим мы и займемся на сегодняшнем уроке, выполнив лабораторную работу , используя интерактивн ую модель .

Оборудование: компьютер, интерактивная модель.

Для того чтобы приступить к работе необходимо определить цену деления приборов, с которыми сегодня ты будешь работать используя интерактивную модель. Вспомним правило.

Ученик:

найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;

вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.

С = - цена деления шкалы прибора

Опыт 1 .

(Описание в работе) Заполнить таблицу 1

Таблица 1.

№ опыта

P, вес тела в воздухе (H)

Р 1 , вес тела в воде (H)

F Арх

F Арх = P – P 1

1.цилиндр алюминиевый

2. цилиндр медный

2 часть

Опыт 2 .

1.Измерить объем воды, налитой в мензурку(Vо).

2.Измерить его же после погружения туда цилиндров(V б , V м ).

3.Вычислить V тела =V- Vо. (Перевести V в м 3 , зная, что 1мл= 1см 3 =0,000001м 3)

4.Рассчитать F Арх =Pжидкости=Мж*g= ρ ж gV (ρ ж= 1000 кг\ м 3)

Заполнить таблицу 2

Таблица 2.

№ опыта

Vо, объем налитой воды,

(см 3 )

V, объем воды

3 )

V т , объем тела, см 3

V т , объем

тела, м 3

F Арх

1.цилиндрбольшой

2.цилиндр малый

На основе выполненных опытов сделать вывод

Вывод:

1. Архимедова сила, не зависит от плотности вещества, из которого изготовлено тело

2. Сила, действующая на тело, погруженная в жидкость, прямо пропорциональна объему тела

Рефлексия

Закончи фразу:

Сегодня на уроке я научился…………..

Было интересно узнать…………..

Было трудно……………

5.Д/з

§ 48, 49 упр. 24 (1, 2)

Опыт1. Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности тела

Таблица 1.

№ опыта

P, вес тела в воздухе (H)

Р 1 , вес тела в воде (H)

F Арх

F Арх = P – P 1

1.цилиндр алюминиевый

2. цилиндр медный

100

Опыт 2. Исследование зависимости выталкивающей силы от объема погруженного тела.

Таблица 2.

№ опыта

Vо, объем налитой воды,

(см 3 )

V, объем воды

после погружения в нее тела, (см 3 )

V т , объем тела, см 3

V т , объем

тела, м 3

F Арх

1.цилиндрбольшой

100

137

0,000037

2.цилиндр малый

100

113

0,000013

Цели:

• измерить выталкивающую силу, действующую на тело, погруженное в жидкость;
• развивать навыки самостоятельной индивидуальной работы и работы в группе, умение сравнивать, наблюдать;
• воспитывать самостоятельность делать выводы, подходить творчески к выполнению эксперимента, повысить познавательный интерес к науке.

Задачи:

• проверять теоретические предположения экспериментально, рассчитывать F А – силу Архимеда;
• развивать умение логически мыслить, сопоставлять, сравнивать, самостоятельно делать выводы;
• проявлять инициативу, активность, самостоятельность, творческий интерес.

Оборудование: компьютер, установочный диск «Лабораторные работы по физике»; мензурка, весы, разновески, тела – алюминиевый и латунный одинакового объема, динамометр.

План урока:

№ п		Методы и приемы
1.	Повторение вопросов о выталкивающей силе, действующей на погруженное в жидкость или газ тело	Беседа, фронтальный опрос.
2.	Изложение и закрепление материала.	Беседа, демонстрация опытов, лабораторная работа.
3.	Выталкивающая сила.. Сила Архимеда. Измерение F А	Применение учащимися научных методов: наблюдение, сравнение, сопоставление, выдвижение гипотез, теоретические выводы, экспериментальная проверка теоретического предвидения.
4.	Вопросы заданий.	Запись на карточках и в тетрадях.
5.	Задание на дом.	Запись на доске и в дневниках.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

Мотивация. (Приветствие, отметка отсутствующих, сообщение темы, целей урока, прочтение эпиграфа)

– Тема сегодняшнего урока чрезвычайна важна и интересна. С выталкивающей силой, действующей на погруженное в жидкость или газ тело мы встречаемся очень часто – поэтому мы должны учитывать этот фактор при выполнении различных работ, определять величину выталкивающей силы и определять условия, влияющие на величину этой силы. Этому и посвящено сегодняшнее исследование.
Схема исследования: исходные факты – гипотеза – исследование научной литературы – проведение эксперимента – анализ результатов – выводы.

2. Актуализация знаний

3. Исходные факты: итак тело помещенное в жидкость становится «легче»

4. Выдвижение гипотезы: поскольку изменение действия силы на тело можно осуществить только действием другой силы, следовательно против силы тяжести действует противоположно направленная выталкивающая сила – наша цель определить величину этой силы и проверить формулу: F А .= ж V Т g
Из-за разности давлений в жидкости на разных уровнях возникает выталкивающая или архимедова сила

Рис. 1.15.3 поясняет появление архимедовой силы. В жидкость погружено тело в виде прямоугольного параллелепипеда высотой h и площадью основания S . Разность давлений на нижнюю и верхнюю грани есть:

Поэтому выталкивающая сила будет направлена вверх, и ее модуль равен

где V – объем вытесненной телом жидкости, а V – ее масса.

Архимедова сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом.

Это утверждение, называемое законом Архимеда , справедливо для тел любой формы.

Из закона Архимеда вытекает, что если средняя плотность тела т больше плотности жидкости (или газа) , тело будет опускаться на дно. Если же т < , тело будет плавать на поверхности жидкости. Объем погруженной части тела будет таков, что вес вытесненной жидкости равен весу тела. Для подъема воздушного шара в воздухе его вес должен быть меньше веса вытесненного воздуха. Поэтому воздушные шары заполняют легкими газами (водородом, гелием) или нагретым воздухом.

5. Выдвижение гипотез и следствия

На доске записано:

6. Эксперимент (лабораторная работа)

Наш великий соотечественник М.В. Ломоносов говорил: "Один опыт я ставлю выше, чем тысяча мнений, рожденных только воображением". Поэтому подвергнем экспериментальной проверке все наши гипотезы.
(На столах лежат приборы и все необходимое для проверки и проведения лабораторной работы).
Образцы карточек – памяток № 1-4, в которых дети будут записывать результаты, прилагается. По ходу работы по карточкам учитель записывает результаты на доске с комментариями (Приложение 1 ).

Таким образом, мы подтверждаем наши гипотезы и опыты ученых.
Проверим закон Архимеда, выполнив виртуальную лабораторную работу (Приложение 2 )

6. Итоги: проведенные работы подтвердили справедливость закона Архимеда.

Рефлексия:

1. Как можно на опыте определить, с какой силой тело, погруженное целиком в жидкость, выталкивается из жидкости?
2. Чему равна эта сила?
3. Как называют силу, которая выталкивает тела, погруженные в жидкости и газы?
4. Как подсчитать архимедову силу?
5. От каких величин зависит архимедова сила? От каких величин она не зависит?

7. Домашнее задание: §48, 49, упр. 24, стр. 119.

Литература : учебник «Физика 7» А.В. Перышкин, «Поурочные разработки по физике» В.А. Волков, С.Е. Полянский.

Тема: Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело.

Тип урока: Лабораторная работа: определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело.

Класс: 7, Перышкин: Учеб. Для 7 класса общеобразоват. учреждений. М.: Просвещение, 2007.

Цели:

Образовательные:

Организовать деятельность учащихся по определению выталкивающей силы, действующей на тело погруженное в воду;

В ходе выполнения лабораторного эксперимента формировать у учащихся знание о зависимости выталкивающей силы от объема тела;

Сформировать знание о методе определения вычисления выталкивающей силы;

Научить определять выталкивающую силу при помощи измеренного веса тела в воздухе и в жидкости;

Сформировать умение собирать установку по определению выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело;

Воспитательные:

Обратить внимание учащихся на правильное оформлении лабораторной работы и поддержании порядка на рабочем столе.

Развивающие:

Развивать логическое мышление путем предложения ученикам самостоятельно делать вывод о проделанной работе.

Ход урока:

1.Организационный этап.(1 мин) Здравствуйте! Садитесь. 2.Актуализация знаний.(2 мин) Давайте вспомним, что вы изучали на прошлом занятии. 3. Постановки целей и задач урока. (2 мин) Ребята сейчас я Вам расскажу интересную историю. День выдался очень жаркий и Настя с Таней отправились купаться. Они долго плавали, а потом занялись изучением речного дна. Сколько разных камушков можно было найти! Один из них особенно заинтересовал сестер. Это был огромный булыжник, гладкий со всех сторон. Девочки решили вытащить его на берег. Девочки легко в воде перенесли камень ближе к берегу. Но вытащить его на сушу оказалось делом не простым. Камень был слишком тяжелым. Пришлось просить помощь у мальчишек. Общими усилиями добились своего и долго не могли нарадоваться своему успеху. Почему перенести камень ближе к берегу девочки смогли, а поднять его, чтобы вытащить на сушу не смогли? А давайте проверим действительно ли вес тела в воде меньше чем в воздухе и определим величину силы действующей в воде. 4.Выполнение работы.(25 мин) Откройте тетради и запишите тему урока Лабораторная работа №7 Тема: Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело Цель работы: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в неё тело и определить выталкивающую силу. Оборудование: динамометр, штатив с муфтой и лапкой, два тела разного объема, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде. Пользуясь инструкцией к выполнению, определите выталкивающую силу, действующую на погруженное в жидкость тело и результаты занесите в таблицу Жидкость Вес тела в воздухе Р, Н Вес тела в жидкости Выталкивающая сила F, Н Нас. рас. соли в воде

Здравствуйте! Дети садятся. Выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости Fa=mжg В воде камень легче, так как на него действует направленная вертикально вверх выталкивающая сила. На берегу она действует со стороны воздуха, но меньше чем со стороны воды. Ученики внимательно слушают инструктаж по выполнению работы и выполняют требования к работе. Проделывают работу.

Тема: Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело

Цель работы : обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в неё тело и определить выталкивающую силу.

Оборудование : динамометр, штатив с муфтой и лапкой, два тела разного объема, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде.

Ход работы:

1.Укрепите динамометр на штативе и подвести к нему на нити тело. Отметьте и запишите в таблице показание динамометра. Это будет вес тела в воздухе.

2.Подставьте стакан с водой и опускайте муфту с лапкой и динамометром, пока все тело не окажется под водой. Отметьте и запишите в таблицу показание динамометра. Это будет вес тела в воде.

3.По полученным данным вычислите выталкивающую силу, действующую на тело.

4.Вместо чистой воды возьмите насыщенный раствор соли и снова определите выталкивающую силу, действующую на тоже тело.

5.Подвесте к динамометру тело другого объема и определите указанным способом(см. пункты 2 и 3) выталкивающую силу, действующую на него в воде.

6.Результаты запишите в таблицу.

Жидкость	Вес тела в воздухе Р, Н	Вес тела в жидкости	Выталкивающая сила F, Н
Насыщенный раствор соли в воде

7.На основе выполненных опытов сделайте выводы. От каких величин зависит значение выталкивающей силы?

Обоснование

Я считаю, что за работу можно поставить оценку «5».Потому что ученик написал цель и ход измерений, перечислил приборы с которыми выполняется измерение, собрал простую установку для выполнения измерений, пользовался измерительными приборами: определял цену деления шкалы, снимал показания, определил относительные и абсолютные погрешности, устранял действие побочных факторов, влияющих на результаты измерений, объяснил наблюдаемые физические явления, составил отчет о работе в виде таблицы. Знал устройство и принцип действия приборов, с которыми выполняются измерения, правило обращения с приборами, способы измерения данной физической величины. Самостоятельно анализировал полученные результаты и сделал вывод.

То есть ученик применил знания и умения I, II, III уровня.