Цели :

-образовательные: формировать знания о причине выталкивающего действия жидкости и газа на погружённые в них тела через работу с текстом учебника и фронтальный эксперимент; закрепить, обобщить и углубить знания по теме ; научить применять полученные знания, как язык науки, имеющий огромные возможности;

-развивающие: развитие умения выделять главное, обобщать, связывать имеющиеся знания со знаниями из других областей; создать условия для развития исследовательских умений учащихся, способности к распределению внимания; развитию способности к анализу и синтезу.

-воспитательные: дать возможность почувствовать свой потенциал каждому учащемуся, чтобы показать значимость полученных знаний, побудить к активной работе мысли; создать условия для формирования способности к критическому мышлению; содействовать формированию потребности и способности понимать чужие точки зрения на проблемы окружающей среды; воспитывать уважительное отношение к окружающему миру и живой природе; формировать потребности и способности к сотрудничеству и взаимопомощи при работе в паре, группе.

Дидактический тип урока: изучение нового материала.

Оборудование: мультимедиа-проектор, динамометр, карточки с заданиями, компьютерная презентация.

Ход урока:

1. Ввод в тему. Учитель. Тему урока сформулируем на основе статьи»Забавное купание!»из книги Я. И. Перельмана»Занимательная физика», ч. 1 Прочитайте внимательно текст и, работая в парах, отметьте в тесте:

• знаком»-»Что у вас вызвало сомнение ?
• знаком»+»Что для вас является интересным ?
• знаком»?»Что вызвало у вас желание узнать подробнее ?
• “V” - знаю;

Ученики отвечают на вопросы, обсуждают их с учителем и формулируют тему урока.

Учитель. В прочитанном вами тексте вам показалось интересным действие жидкости на погружённое в них тело. Проверим это фронтальным экспериментом.

Ученики проводят опыт и обнаруживают выталкивающее действие жидкости,

Учитель: (Демонстрация. Погружает мяч в воду и быстро убирает руку. Мяч «выпрыгивает» из воды.) Почему мяч всплыл?

Ученик: На мяч подействовала сила со стороны воды.

Учитель: Верно. Будем называть ее выталкивающей силой.

Опустим в ту же емкость… картошку.(Опыт демонстрируется) Тело утонуло. Действует ли выталкивающая сила в этом случае?

Ученик: Так как тело утонуло, то выталкивающая сила на него не действует.

Учитель: Ты так думаешь?.. Давайте проведем еще один опыт. Тело подвешено на пружине со стрелкой-указателем. При опускании тела в воду, пружина сокращается. Такое же сокращение пружины получается, если действовать на тело снизу вверх с некоторой силой.

Учитель: А теперь сделайте вывод.

Ученик: На любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, выталкивающая тело из жидкости.

Учитель: Верно. Эта сила называется Архимедовой силой. Это и есть тема нашего урока.

Запишите тему в тетради.

…Впервые выталкивающую силу рассчитал Архимед, поэтому ее так и называют.

Давайте отправимся в Древнюю Грецию в 3 век до нашей эры.

(Просмотр видеофрагмента. https://www.youtube.com/watch?v=1_qVgzpHxyI )

Давайте и мы с вами попробуем разобраться, как же можно рассчитать Архимедову силу.

Осмысление содержания.

Для начала стоит сформулировать основные вопросы.

Куда направлена сила Архимеда?

От чего зависит численное значение силы Архимеда?

Чему равна сила Архимеда?

Как связаны между собой сила Архимеда и вес тела, погруженного в жидкость?

Учитель. Как можно объяснить наблюдаемое явление? Предлагает прочитать текст из учебника физики, параграф «Действие жидкости и газа на погружённое в них тело».

Ученики читают предложенный текст и объясняют результаты проделанного опыта.

Учитель. На основании проделанного эксперимента и прочитанного в учебной статье текста можно сделать вывод : на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх.

. Существование силы, выталкивающей тело из газа можно также наблюдать на опыте, К укороченной чашке весов подвешиваем стеклянную колбу, Весы уравновесим, Затем под колбу поставим широкий сосуд, который наполним углекислым газом, плотность которого больше плотности воздуха, При этом равновесие весов нарушается, Чашка с подвешенной колбой поднимается вверх, т, к, на колбу, погружённую в углекислый газ, действует выталкивающая сила, которая больше выталкивающей силы. действующей на колбу в воздухе.

Как вы считаете, в какую сторону направлена архимедова сила?

Ученик: Сила, действующая на тело, находящееся в жидкости направлена вверх.

Учитель: Правильно. Мы определили направление силы Архимеда.

От чего же зависит численное значение Архимедовой силы?
Я предлагаю вам эксперимент.
Приглашаются 2 ученика.

Первому предлагается утопить в воде 2 тела одинаковой формы, но разного объема и сделать вывод.

Ученик: Чтобы тело большего объема погрузить в жидкость, нужно приложить большую силу.

Ученики: Сила Архимеда зависит от объема погруженного тела!

Второму предлагается утопить одинаковые тела в воде и в масле и сделать вывод.
Ученик: Чтобы погрузить в воду нужно приложить большую силу , чем для погружения в керосин.

Ученики: Сила Архимеда зависит от жидкости, в которое погружено тело!
Учитель: И так, мы с вами поняли, от чего же зависит сила Архимеда.

Учитель: А теперь нам надо понять, чему же равна сила Архимеда.
Проводится демонстрационный эксперимент.

Ученик: Сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.
Учитель: Если подобный опыт провести с газом, то он показал бы, что сила, выталкивающая тело из газа, так же равна весу газа, взятого в объеме тела.

Учитель: Закон Архимеда формируется таким образом: тело, находящееся в жидкости (или газе), теряет в своем весе столько, сколько весит жидкость (или газ) в объеме, вытесненном телом.

Fa=Pж=mg

Учитель: Давайте сделаем вывод: как же связаны между собой сила Архимеда, вес тела в воздухе и вес тела в воде?

Рв жидкости= Рв воздухе- Fа

Fа = Рв воздухе- Рв жидкости

Рефлексия

Закрепление новой темы.

Учитель: а сейчас я предлагаю для закрепления пройденного материала решить задачу.

Какова будет сила Архимеда, действующая на тело объемом 1 см.куб., если это тело погрузить в чистую пресную воду, плотность которой 1000 кг/м.куб.

Слабые учащиеся работаю вместе с учителем по конспектам в тетрадях и еще раз закрепляют материал.

Задача.

Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 30 кг, объем которого 0,012 м3.

Анализ задачи.

Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость? Куда они направлены?

Где находится камень?

Что можно сказать о силах тяжести и Архимеда в этом случае?

Что необходимо сделать с камнем?

Куда будет направлена сила, которую необходимо приложить к камню, для того чтобы его поднять?

Как же ее найти? Чему равна равнодействующая двух сил, направленных по одной в противоположные стороны?

Запись задачи.

« Перекрестный опрос». Членам команд предлагается по очереди задавать и отвечать на вопросы, связанные с выталкивающей силой, законом Архимеда, условиями плавания тел. На досках можно записывать формулы и пр.

 «ДА или НЕТ?» с проверкой.

ДА или НЕТ? Задание группам

Отметьте согласие с утверждением + , не согласие – (на полях рядом с номером)

Номера заданий, отмеченных +, впишите в столбик ДА, номера заданий, отмеченных -, в столбик НЕТ.

1. Железный и деревянный шары одинаковых объемов бросили в воду. На оба этих шара действуют одинаковые выталкивающие силы.

2. Если сила тяжести, действующая на погруженное в жидкость тело, больше архимедовой силы, то тело всплывает.

3. Тело плавает в пресной воде, полностью погрузившись в нее. Если это тело поместить в спирт, то оно останется в равновесии.

4. Если лед, плавающий в воде, полностью растает, то уровень воды уменьшится.

5. При переходе корабля из реки в море его осадка уменьшается.

6. Железный и деревянный шары одинаковых масс бросили в воду. На оба эти шара действуют одинаковые выталкивающие силы.

7. Если плотность тела равна плотности жидкости, в которой оно находится, то тело будет плавать внутри этой жидкости.

8. Если сила тяжести, действующая на погруженное в жидкость тело, меньше силы Архимеда, то тело всплывает.

9. Тело плавает в пресной воде, полностью погрузившись в нее. Если это тело поместить в спирт, то оно утонет.

10. При переходе корабля из реки в море его осадка увеличивается.

11. Железный и деревянный шары одинаковых объемов бросили в воду. На железный шар действует большая сила Архимеда.

12. Выталкивающая сила зависит от объема жидкости, в которой находится тело.

13. Если плотность тела равна плотности жидкости, в которой оно находится, то тело утонет в этой жидкости.

14. Железный и деревянный шары одинаковых объемов бросили в воду. На деревянный шар действует большая выталкивающая сила.

15. Тело плавает в пресной воде, полностью погрузившись в нее. Если это тело поместить в спирт, то оно всплывет.

16. Железный и деревянный шары одинаковых объемов бросили в воду. На оба эти шара действуют разные выталкивающие силы.

17. Если сила тяжести, действующая на погруженное в жидкость тело, равна архимедовой силе, то тело находится в равновесии.

18.Если лед, плавающий в воде, полностью растает, то уровень воды увеличится.

19. Если плотность тела равна плотности жидкости, в которой оно находится, то тело всплывает на поверхность жидкости.

20. Сила Архимеда зависит от плотности жидкости.

Таблица правильных ответов:

ДА: 5, 7, 8, 9, 11, 16, 17, 20.

НЕТ: 1, 2, 3, 4, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 18, 19.

Задачи – картинки (Интерактивная задача) ( решает 1 человек)

Предметы, изображенные на картинке, бросили в сосуд с жидкостью. Где окажутся эти предметы? Используя таблицу плотностей, поместите их на соответствующие места в жидкости.

Предметы: кубик льда, кирпич, пробка, золотое кольцо.

Жидкости: 1 команде – вода, 2 команде – керосин, 3 команде – ртуть.

Задание для экспериментаторов ( выбрать 3 задания)

Задание 1

1. Проверьте, плавает ли куриное яйцо в водопроводной воде? Объясните результат.

2. Предложите способ, позволяющий яйцу всплыть к поверхности воды. В вашем распоряжении имеется все оборудование, находящееся на демонстрационном столе.

3. Каким образом можно заставить яйцо снова опуститься на дно банки? Покажите, как? Поясните свое решение.

Оборудование: литровая прозрачная банка, сырое куриное яйцо, концентрированный раствор соли, лейка, вода, ложка.

Вопрос учителя другим группам : Почему человек может плавать в воде? Как он может увеличить свою плавучесть?

Задание 2

1. На плоское дно кастрюли положите небольшое плоское зеркало и заполните кастрюлю соленой водой. На картофелине сделайте свежий продольный срез, убедитесь, что она плавает в соленой воде.

2. Сильно прижмите картофелину срезом к зеркалу. Что вы наблюдаете? Объясните опыт?

3. В чем трудность в осуществлении этого опыта?

Оборудование: неглубокая кастрюля (лучше с прозрачными стенками) или другой сосуд с крепким раствором соли, плоское зеркальце, картофелина, нож.

Вопрос учителя другим группам: Почему подводным лодкам запрещается ложиться на дно, если оно песчаное или илистое?

Задание 3

1. В банку или стакан налейте воды. В воду опустите огарок свечи. Чтобы свеча лучше плавала, сохраняя вертикальное положение, снизу посередине воткните в нее гвоздик или металлическую кнопку.

2. Добейтесь того, чтобы над поверхностью воды оставались лишь фитилек и краешек свечи.

3. Зажгите фитиль. При этом свеча будет плавиться, становясь все меньше и меньше.

4. Зальет ли вода свечу? Проверьте и объясните наблюдаемое явление.

Оборудование: прозрачная банка с водопроводной водой, свеча, гвоздики, кнопки, спички.

Вопрос учителя другим группам: В сосуде с водой плавает в вертикальном положении брусок, целиком погрузившись в воду. Как изменится уровень воды в сосуде, если брусок займет горизонтальное положение?

Задание 4

1. Известно, что брусок пластилина тонет в воде. Почему?

2. Постарайтесь слепить из этого кусочка НЕЧТО такой формы, чтобы оно не утонуло.

3. Почему же слепленное НЕЧТО не тонет в воде?

Оборудование: 2 куска пластилина, сосуд с водой.

Вопрос учителя другим группам:

1. Каким же образом могут плавать корабли, ведь плотность металла, из которых сделаны их корпуса, больше плотности воды?

2.На поверхности воды на спине лежит человек. Будет ли изменяться положение тела относительно поверхности воды, когда он сделает глубокий вдох? Выдох?

Учитель ставит перед школьниками новую проблему: учитель читает условие задачи Шерлока Холмса. «На обед Холмсу и Ватсону подали аппетитные пельмени. Шерлок Холмс посмотрел на них и спросил: «Как Вы думаете, Ватсон, какие пельмени легче – только что сделанные (сухие) или варёные?» Наверное, варёные, т.к. они плавают, - ответил Ватсон. Вопрос: «Прав ли Ватсон»?

Ученики. предлагают варианты решения задачи Шерлока Холмса.

Выводы по уроку.

Учитель: Сегодня мы познакомились с новой темой «Архимедова сила», а главное мы решили задачу Архимеда, совершив путешествие в 3 вез до нашей эры, выяснив, при этом, от чего зависит выталкивающая сила.

Подведение итогов работы.

(Учитель отмечает наиболее хороших исследователей, указывает на причины неудачи у тех, у кого они были)

Домашнее задание: прочитать параграф учебника, составить эссе по теме «Архимедова сила».