Педагогика \ Методика преподавания физики в средней школе

Архімедова сила. Плавання тіл: Плани-конспекти урокiв з фізики, страница 2

Виклад нового матеріалу

Для з'ясування залежності виштовхувальної сили від об'єму тіла і густини рідини слід провести таку демонстрацію: до кінців рівнопле­чого важеля або до коромисла терезів підвісити два тіла однакової маси, але різного об'єму (наприклад, картоплину і металеву гирю) і опусти­ти обидва тіла у скляночки з водою. Дослід показує, що кінець важеля з тілом більшого об'єму (картоплиною) піднімається вгору. Отже, eu-штовхувальна сила рідини є тим більшою, чим більший об'єм тіла. Якщо до динамометра підвісити буряк і повільно його опускати у воду, то показання динамометра будуть зменшуватися, тому що збільшуєть­ся виштовхувальна сила. На підставі цих дослідів будується графік за­лежності  (див. рисунок):

Учитель повинен поставити питання: чи збережеться рівновага, якщо одне тіло опустити у воду, а друге — у гас (або міцний розчин кухон­ної солі)! На підставі досліду можна зробити висновок, що виштовху­вальна сила є тим більшою, чим більша густина рідини, у яку занурю­ється тіло. Якщо картоплину, підвішену до динамометра, опускати в різні рідини (воду, міцний розчин кухгінної солі, гас, олію), то мож­на помітити, що найбільша архімедова сила діє на неї в рідині з найбі­льшою густиною. На підставі цих дослідів будується графік залежнос­ті  (див. рисунок):

На завершення можна побудувати графіки залежності архімедової сили від густини рідини та об'єму тіла для двох випадків: а) тіла різ­ного об'єму занурюються в одну рідину; б) те саме тіло занурюється в різні рідини (П: мал. 4.35).

Задачі, розв'язувані на уроці

1.  Алюмінієвий і мідний бруски мають однакові маси. Який з них легше підняти у воді? (3: № 23.5. Відповідь: алюмінієвий брусок.)

2.  Чи однаковими є значення архімедової сили, що діє на кожне з тіл, опущених у воду (див. рисунок)?

3.  Чи однаковими є значення архімедової сили, що діє на тіла, зображені на рисунку?

4.  На яке з тіл, зображених на рисунку (1 чи 2), діє більша архімедова сила?

І

5.  Вага рідини в посудині дорівнює З Н. У рідину занурюють тіло. Чи може архімедова сила, що діє на тіло, дорівнювати 10 Н? (3: № 23.13. Відповідь: так, може, якщо розміри тіла близькі до розмірів посудини.);

6.  Чи однакові сили потрібні для того, щоб утримати порожнє відров повітрі й це ж відро, але наповнене водою,— у воді?

До конспекту учня

Виштовхувальна сила рідини є тим більшою, чим більший об'єм тіла:

Більша виштовхувальна сила діятиме в рідині з більшою густиною:

Домашнє завдання

Основне:

1.  П: § 38.

2.  1) Динамометр, до якого підвішено тягар об'ємом 200 см3, показує 3 Н. Яким стане показання динамометра, якщо тягар опустити у воду? (3: № 23.11)

2) Яка архімедова сила діє на алюмінієвий брусок масою 540 г, наполовину занурений у воду? (3: № 23.14)

3) Надутий рятувальний пліт об'ємом 1 м3 лежить на палубі. Яка архімедова сила діє на пліт із боку повітря? (3: № 23.15)

Додаткове:

3: № 23.12, 23.18.

УРОК 3/40. РОЗВ'ЯЗАННЯЗАДАЧНАЗАКОНАРХІМЕДА

Метауроку:  сформувативміння,учніврозв'язуватизадачіназаконАрхімеда.

Типуроку,  закріпленнязнань.

Перевірка знань

1.  На яку з опущених у воду сталевих куль (див. рисунок) діє найменша виштовхувальна сила? Чому?

2.  Чому виштовхувальна сила, яка діє на одне й те саме тіло, у газах у багато разів менша, ніж у рідинах?

Задачі, розв'язувані на уроці

Засвоєнню і закріпленню поняття архімедової сили допомагає розв'я­зання експериментальних, якісних і розрахункових задач. Залежно від рівня знань учнів учитель повинен підібрати такі задачі, щоб учням було цікаво працювати на уроці. Нижче наводиться приблизний список за­дач, із яких учитель може вибрати необхідні для цього уроку.

Експериментальні задачі

1.  Використовуючи динамометр і шматок пластиліну, перевірте, чи залежить величина архімедової сили від форми зануреного в рідину тіла, якщо його об'єм є сталим.

2.  Використовуючи динамометр, склянку з водою і металевий брусок, перевірте, чи залежить величина виштовхувальної сили, що діє на повністю занурене у воду тіло, від положення бруска (горизонтальне, вертикальне, похиле).

3.  Опустіть у воду мідний кубик і тонку мідну пластинку такої ж маси. Перевірте, чи однакова виштовхувальна сила діє в обох випадках.

4.  З'ясуйте, чи залежить архімедова сила від глибини занурення тіла:

а)

б)

 Висновок:

5.  Перевірте, чи справджується, що ; для цього опускайте пробірку у воду:

а)      половина пробірки у воді:

б)      уся пробірка у воді:

в)       Висновок:

Якісні задачі

1.  Підводний човен увійшов із моря в річку. Чи змінилася архімедова сила, що діє на нього? Чому?

2.  Першокласник і десятикласник пірнули в річку. Кого вода виштовхує сильніше? Чому?

3.  Першокласник пірнув на глибину 3 м, а десятикласник — на 1 м. Кого сильніше виштовхує вода?

4.  З якого матеріалу треба зробити важки, щоо для точного зважування можна було не вводити поправок на втрату ваги в повітрі?

5.  Сталева і скляна кульки мають однакові маси. Яку з них легше підняти у воді?

Розрахункові задачі

1.  Чому дорівнює архімедова сила, що діє у воді на повністю занурений мідний брусок масою 890 г? (3: № 23.8. Відповідь: 1 Н.)

2.  Алюмінієвий циліндр об'ємом 0,4 дм3 підвішений до динамометра. Що показує динамометр, якщо циліндр перебуває в повітрі? У воді? (3: № 23.9. Відповідь: 10,8 Н; 6,8 Н.)

3.  Коли підвішений до динамометра суцільний тягар опускають у воду, динамометр показує Рі = 34 Н, а коли тягар опускають у гас, динамометр показує Р2 = 38 Н. Якими є маса і густина тягаря? (Відповідь: 5,4 кг; 2700 кг/м3.)

Домашнє завдання

Основне:

1.        1) Яку силу потрібно прикласти до гранітної плити розмірами 3х1х0,5 м, щоб підняти її з дна річки до поверхні води? Щоб підняти її на борт судна? (3: № 23.17)

2) Коли підвішений до динамометра суцільний тягар занурили повністю у воду, показання динамометра зменшилося на 40 %. Якою є густина тягаря? (3: № 23.18)

3) Перед вами дві склянки: одна — 3( водою, друга — з розчином мідного купоросу. Як, користуючись динамометром і металевим тягарем, визначити густину розчину? (3: № 23.20)

2.        Д: підготуватися до самостійної роботи № 18.
Додаткове:

1.  3: № 23.20, 0-78, 0-79.

2.  С: § 4.11 (с. 96—100).

Самостійна робота № 18 АРХІМЕДОВА СИЛА

Початковий рівень

1.  Чому камінь легше підіймати у воді, ніж у повітрі?

Скачать файл