Сила Архимеда, сценарий урока. 2.03.ф7.сила Архимед. Закон Архимеда. Цели урока Образовательный аспект

• Название: Закон Архимеда. Цели урока Образовательный аспект
• Анкор: Сила Архимеда, сценарий урока
• Дата: 02.03.2023
• Размер: 73.21 Kb.
• Имя файла: 2.03.ф7.сила Архимед.docx
• Тип: Закон; #964396

Ф7 28.02.2019 Тема: Закон Архимеда.

Цели урока:

Образовательный аспект: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в нее тело; вывести правило для вычисления архимедовой (выталкивающей) силы; применение информационных технологий на уроке физики, защита проекта учащихся; решение задач на расчет архимедовой силы.

Развивающий аспект: способствовать овладению основными способами мыслительной деятельности; реализовать возможности для развития устной речи учащихся.

Воспитательный аспект: воспитание прилежания, умения выслушивать своих товарищей.

Характер и формы познавательной деятельности

1. 
   Поисковый
   
2. 
   Индивидуальный
   
3. 
   Фронтальный
   

Вид учебного занятия: урок изучение нового материала.

Контроль учителя: опрос (индивидуальный, фронтальный); работа у доски.

Средства обучения: физические приборы, проектор.

Оборудование и материалы: штатив, динамометр, тело цилиндрической формы, отливной сосуд, стакан, физическое ведерко, вода.
Ход урока.

I. Организационный момент.

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

Вопросы для контроля:

1. 
   Сформулируйте закон Паскаля.
   
2. 
   Как вычислить давление жидкости на некоторой глубине H?
   
3. 
   Объясните причину возникновения выталкивающей силы, дейст­вующей на тело,
   

погруженное в жидкость.

4. 
   Напишите выражение для расчета величины выталкивающей си­лы, действующей на
   

тело, погруженное в жидкость.

5. 
   Как направлена выталкивающая сила?
   
6. 
   Объясните причину возникновения выталкивающей силы, дейст­вующей на тело,
   

погруженное в газ.

7. 
   На дне аквариума находится камень, полностью погруженный в воду. Измениться ли
   

действующая на камень выталкивающая сила при доливании воды в аквариум?

(Ответ: нет, останется неизменной, так как останется неизменным вес воды вытесненной

камнем).

III. Постановка темы и цели урока.

IV. Изучение нового теоретического материала.

Определение значения выталкивающей силы на опыте. Силу с которой тело, находящееся в жидкости, выталкивается ею, можно определить на опыте, используя физически приборы.

Опыт по рис. (а, б, в):

а) б) в)

Формулировка вывода: сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.

Аналогично и для газов: сила, выталкивающая тело из газа, равна весу ,газа, взятого в объёме тела

Архимедова сила.

Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой, в честь древ­негреческого ученого Архимеда, который впер­вые указал на ее существование и рассчитал ее значение.

Итак, опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т. е. F_A = Р_ж = gm_ж. Массу жидкости т_ж, вытесняемую телом, можно выразить через ее плотность (р_ж) и объем тела (V_T), погруженного в жидкость (так как V_ж— объем вытесненной телом жидкости равен V_T— объему тела, по­груженного в жидкость), т. е. т_ж= ρ _ж V _т. Тогда получим:

F_a = g ρ_ж V_т .

Следовательно, архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело, и от объема этого тела. Но она не зависит от плотности вещества тела, погружаемого в жидкость, так как эта величина не входит в полу­ченную формулу.

Определение веса тела, погруженного в жидкость или газ.

Две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести вниз, а архимедова сила вверх), то вес тела в жидкости P₁ будет меньше веса тела в вакууме P=gm (m - масса тела) на архимедову силу F_a = g m_ж (m_ж – масса жидкости (или газа), вытесненной телом), т.е. P₁ = P - F_a , или P₁ = gm - g m_ж
Вывод: если тело погружено в жидкость (или газ), то оно теряет в своем весе столько, сколько

весит вытесненная им жидкость (или газ).

Пример.

Определите выталкивающую силу, действующую на камень объёмом 1,6м³ в морской воде.

Ответ: F_A = 16,5 кН.
V. Закрепление

Решение задач на расчет архимедовой силы (задачи № 3, 4^* из упр. 24, учебника).

Задача №3 (упражнение 24).

Дано: Решение:

ρ_ж1 = 1000 кг/м³ F_A = ρ_жgV_т ; F_A1 = ρ_ж1gV_т ; F_A2 = ρ_ж2gV_т .

ρ_ж2 = 800 кг/м³ F_A1 = 1000кг/м³ ∙ 10Н/кг ∙ 0,0001м³ = 1Н.

V_т = 0,1 дм³ = F_A2 = 800кг/м³ ∙ 10Н/кг ∙ 0,0001м³ = 0,8Н.

= 0,0001 м³
F_A1 – ?

F_A2 – ?

Ответ: в воду F_A1 ≈ 1Н; в керосин F_A2 ≈ 0,8Н.

Задача №4^* (упражнение 24).

Дано: Решение:

V_т = 2 м³ Запишем условия равновесия бетонной плиты в воде.

ρ_ж = 1000 кг/м³ F₁ + F_A = mg; F₁ = mg – F_A ― сила необходимая для удержания

ρ = 2300 кг/м³ бетонной плиты в воде.

m = ρV_т – масса бетонной плиты

F₁ –? F₂ –? F_a = g ρ_ж V_т – величина выталкивающей силы.

Тогда

F₁ = g ρ V_т – g ρ_ж V_т = (ρ – ρ_ж )∙ g V_т .

F₁ = (2300 кг/м³ − 1000 кг/м³) ∙ 10Н/кг ∙ 2 м³ = 26000 Н.

Бетонная плита будет находиться в равновесии в воздухе при условии F₂ = mg,

где F₂ − величина силы, необходимой для удержания плиты.

F₂ = ρ g V_т ≈ 2300кг/м³ ∙ 10Н/кг ∙ 2 м³ = 46000 Н.

Ответ: F₁ ≈ 26000 Н; F₂ ≈ 46000 Н.
VI. Доклад ученика и защита проекта по теме «Закон Архимеда»
VII.Итог урока.

Сформулировать закон Архимеда
VIII. Домашнее задание. §51, упр26 (1-3)