Сформулируйте условие плавания тел. Урок-исследование “условия плавания тел”

Статика. Условие плавания тел.

Плавание тел — состояние равновесия твердого тела, частично или полностью погруженного в жидкость (или газ).

Основная задача теории плавания тел — определение равновесия тела, погруженного в жид­кость, выяснение условий устойчивости равновесия. На простейшие условия плавания тел указы­вает закон Архимеда. Рассмотрим эти условия.

Как известно, на все тела, погруженные в жидкость, действует сила Архимеда F_A (выталки­вающая сила), направленная вертикально вверх, однако всплывают далеко не все. Чтобы понять, почему одни тела всплывают, а другие тонут, необходимо учесть еще одну силу, действующую на все тела, — силу тяжести F т которая направлена вертикально вниз, т. е. противоположно F_A. Если тело оставить внутри жидкости в состоянии покоя, то оно начнет двигаться в сторону, в ко­торую направлена большая из сил. При этом возможны следующие случаи:

1. если архимедова сила меньше силы тяжести (F_A F_т), то тело всплывет (рис. б);

3) если архимедова сила равна силе тяжести (F_A = F_т), то тело останется в покое. Последнее условие является условием равновесия тела в жидкости:

Равенство F_A = F_т выражает условие плавания тел: для того, чтобы тело плавало, необходи­мо, чтобы действующая на него сила тяжести уравновешивалась архимедовой (выталкивающей) силой.

Условию плавания тел можно придать другую форму. Представим архимедову силу в виде:

где ρ_ж — плотность жидкости, V_m — объем жидкости, вытесненный телом, g — ускорение свобод­ного падения. Силу тяжести, действующую на тело, тоже можно выразить через объем V и плотность тела ρ:

Разделив обе части этого равенства на g, получим условие плавание тел в новой форме:

Из полученного соотношения можно вывести два важных следствия.

1. Для того чтобы тело плавало, будучи полностью погруженным в жидкость, необходимо, чтобы плотность тела была равна плотности жидкости.

2. Для того чтобы тело плавало, частично выступая над поверхностью жидкости, необходимо, чтобы плотность тела была меньше плотности жидкости.

При ρ > ρ_ж плавание тел невозможно, так как в этом случае сила тяжести превышает архиме­дову силу, и тело тонет.

Что будет происходить с телом, у которого ρ

Конспект урока “Условия плавания тел”

Курс повышения квалификации за 340 рублей!

Эмоциональное выгорание педагогов. Профилактика и способы преодоления

Условия плавания тел

ТЕМА. Условия плавания тел

Цель урока: исследование условий плавания тел.

определить условия плавания тел, в зависимости от соотношения сил тяжести и Архимеда, а также от соотношения плотностей жидкости и тела, погружаемого в неё, формировать умения объяснять поведение тел в жидкости.

продолжить формирование умений сравнивать, анализировать, делать выводы;

использовать проблемно-поисковый метод изучения нового материала;

научиться применять имеющиеся знания в проблемных ситуациях;

продолжить формирование познавательных интересов учащихся;

познакомить учащихся с практическим применением знаний о плавании тел;

формирование коммуникативной компетентности.

организовать учащихся, настроить на изучение данной темы

Сегодня вы не учащиеся 7 класса, а мои коллеги – физики-экспериментаторы, исследователи действия жидкости на погруженное в нее тело.

Вы когда-нибудь задумывались, почему маленький камень, брошенный в воду, тонет (опускается на дно), а огромное бревно плавает на поверхности? Почему говорят, что учится плавать лучше на море? Почему масло образует пленку на поверхности воды? Заинтересовались? – Изучив сегодняшнюю тему, мы сможем ответить на все эти вопросы,

Как вы думаете, какова тема нашего урока?

Запишите, пожалуйста, тему урока: «Плавание тел»

Сегодня на уроке

– повторим понятие выталкивающей силы;

– вам необходимо будет поработать в группах: провести ряд экспериментов, с помощью которых, мы установим в чем же заключаются условия плавания тел.

“ Сперва собирать факты и только после этого связывать их мыслью”, – советовал нам Аристотель. Прислушаемся к его совету”

Записывают тему урока

2. Изучение нового материала

2. Постановка учебной

Решение учебной проблемы

повторить материал, пройденный на прошлых уроках:

понятие архимедовой силы,

ее расчет и нахождение экспериментальным путем.

сформулировать учебную проблему,

развитие самостоятельной экспериментальной деятельности, умения анализировать свою работу, делать выводы. Формирование коммуникативной компетенции.

Проводит фронтальный опрос:

1.Почему вес тела в воде меньше веса тела в воздухе?

2. Что вы можете сказать о направлении и точке приложения выталкивающей силы-силы Архимеда?

3. От чего зависит архимедова сила?

4. Как можно найти величину архимедовой силы?

5. А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется архимедова сила?

5. Какими способами можно на опыте определить архимедову силу?

6. Итак, мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила. А ещё, какая сила действует на любое тело, погруженное в жидкость?

А сейчас перейдем к изучению нового материала.

Попробуйте угадать, о каком плавающем теле пойдёт сейчас речь.

Сегодня над морем
Большая жара;
А в море плывёт
Ледяная гора.
Плывёт и, наверно,
Считает:
Она и в жару не растает.

А изменилось бы что-нибудь, если бы воду в океане мы мгновенно поменяли бы на керосин?

Вы не можете точно ответить на этот вопрос. Но у вас уже появляются идеи, гипотезы. Давайте сегодня на уроке вместе решим проблему: Выясним: Каковы условия плавания тел в жидкости.

Чтобы проверить все гипотезы перейдем к эксперименту. Для этого нам понадобиться оборудование, находящиеся на ваших столах. Не забываем правила техники безопасности. Соблюдайте осторожность при работе со стеклянной посудой!

«Для этого у нас есть шесть групп учащихся – т.е. шесть научных лабораторий. Каждой лаборатории необходим руководитель, который сообщит нам результаты эксперимента.

Каждая лаборатория получила оборудование и карточку со своим заданием. Выполните необходимые измерения и вычисления, занесите их в таблицу.

На работу отводиться 15 минут».

«По истечении времени выслушаем каждую группу»

«Ваше время истекло. Пожалуйста, 1 лаборатория…»

По ходу обсуждений записываем выводы.

«Итак, ребята, лаборатории закончили свою работу, подведем итоги. Озвучьте, пожалуйста…

Показать выводы на слайде. Значит, условия тел можно сформулировать двумя способами: сравнивая архимедову силу и силу тяжести или сравнивая плотности жидкости и находящегося в ней вещества.

Зафиксируйте себе в тетради

«Существует сила, действующая на тело в воде, которая называется выталкивающей»

«Направлена противоположно силе тяжести, приложена к телу»

Архимедова сила зависит от объёма тела и от плотности жидкости.

Тогда для подсчета архимедовой силы надо использовать формулу FA = ρжgV, где V – объем той части тела, которая погружена в жидкость.

Можно взвесить жидкость, вытесненную телом, её вес и будет равен архимедовой силе. Можно найти разность показаний динамометра при взвешивании тела в воздухе и в жидкости, эта разность тоже равна архимедовой силе. Можно определить объем тела с помощью линейки или мензурки. Зная плотность жидкости, объем тела, можно вычислить архимедову силу.

Урок по физике “Плавание тел” в 8 классе

«Условия плавания тел»

Цель урока: используя интерактивные методы обучения и эксперимент, выяснить условия плавания тел, формирование на их основе умения описывать и объяснять физические явления, связанные с действием выталкивающей силы

Тема: УСЛОВИЕ ПЛАВАНИЯ ТЕЛ”

Характеристика особенностей учащихся 8 класса

Класс общеобразовательный, учащихся 11 человек . И з них 6 девочек и 5 мальчиков. Среди них есть дети разной подготовленности и разных способностей Основное количество учащихся относится к основной группе здоровья. Учащиеся 8 класса ведут активный образ жизни. Физику читаю в классе второй год. По уровню развития учащиеся класса не очень отличаются. Из общего коллектива выделяются два ученика. . Этих учащихся можно отнести к более сильным ученикам. Все остальные имеют средний уровень развития Дети больше гуманитарии . Однако в классе есть и ученики, испытывающие трудности при изучении физики, замкнутые, стесняющиеся показать свои затруднения, хотя будучи вовлечёнными в общий ход урока, умеют высказывать свою точку зрения, умеют рассуждать, логически мыслить В целом класс отличается открытостью в общении, дети идут на контакт с учителем, хорошо работают в группах. Интересы учащихся очень разнообразны . Наблюдая за их отношениями видно, что ученики дорожат дружбой. Судя по успеваемости учеников, у большинства все же есть проблемы с учебой, поэтому следует направить деятельность учителей-предметников, родителей и самих учеников на решение данной проблемы. В данный урок были включены различные формы подачи учебного материала.

Основной проблемой класса остается проблема чрезмерной активности ,

Урок – исследование условий плавания тел в жидкостях входит в программный материал 8 класса. К этому моменту обучающиеся уже имеют понятие: о выталкивающей сила, знают причины ее возникновения. Тема урока имеет прикладное значение. Урок проведен в форме исследования с элементами метода проектов. На основе актуализации знаний и создания проблемной ситуации учащиеся сформулировали тему урока и поставили цели. Тему самостоятельно изучают теоретически и проверяют изученное путем самостоятельного исследования. . При самостоятельном исследовании выяснено два условия плавания тел:
1) сравнение плотностей тела и жидкости;
2) силы тяжести и архимедовой силы.

Основное внимание в разработке урока уделено обучению в сотрудничестве (обучение в малых группах) как одной из наиболее эффективных и приемлемых в основной школе технологий личностно ориентированного обучения.
Урок вышел за рамки стандарта, насыщен индивидуальными заданиями, работой в группах , чтобы показать красоту опытов, которые были доступны, понятны и интересны своим парадоксом. Урок представлен как мультимедийный конспект, содержащий текст, основные формулы, видеофрагменты, анимации в форме презентаций с использованием программы Power Point из пакета Microsoft Office. Этот метод позволяет объективно отражать действительность. Исследовательский характер заданий, использование занимательных опытов создают атмосферу творческой работы детей.
В ходе урока ученики ответили на проблемный вопрос, поставленный в начале урока

Урок № 31

Тема «Условия плавания тел»

Ц ель урока: используя интерактивные методы обучения и эксперимент, выяснить условия плавания тел, формирование на их основе умения описывать и объяснять физические явления, связанные с действием выталкивающей силы

Задачи=–

Образовательные:

1. Актуализировать знания учащихся о действии жидкостей и газов на погруженные в них тела.

2. Способствовать формированию прочных связей «теория — практика»;

3 Сформировать знания и умения объяснять условия плавания тел, предсказывать поведение тел, погруженных в жидкость.

4 Способствовать укреплению метапредметных связей с биологией, историей, литературой, географией, информатикой.

Развивающие:

1 . Формирование навыков самостоятельного приобретения новых знаний, самоконтроля.

2.Развивать навыки использования информационных технологий и различных источников информации для решения познавательных задач.

3. Развития умения анализировать результаты эксперимента

4.Развивать способность к творческому мышлению и анализу.

5.Расширить кругозор учащихся, показать применение теоретических знаний на практике.

6.Развивать умение логически мыслить.

Воспитательные:

1.Формирование навыков самостоятельной работы над общей проблемой.

2.Формирование патриотического воспитания

3.Воспитание тактичности, трудолюбия, настойчивости в достижении цели.

4.Воспитание убежденности в возможности познания природы.

5.Воспитывать интерес к предмету, потребность в познании нового

Тип урока : комбинированный урок с элементами эвристической беседы и исследования

Вид занятия : урок исследования с использованием мультимедийной презентации и интерактивной модели обучения

Методы и приемы обучения : эвристический , проблемно – поисковый, демонстрационный, исследовательский , творческий методы

Формы организации познавательной деятельности : работа в парах, в группах, индивидуальная, фронтальная, проведение эксперимента, предварительная

Используемые технологии :

• информационные технологии,
• проблемное обучение,
• технологии развития критического мышления.
• здоровьесберегающие технологии.
• инновационная.

Технические и дидактические средства :
• компьютер, проектор, экран;
• презентация к уроку;
• компьютеры с тестами , интерактивными задачами, видеороликом ;
• лабораторные сосуды с водой, маслом; набор тел разной плотности; пробирка, соль; пластилин; мензурки, плакат с изображением айсберга, инструкции к лабораторному практикуму,
• шарики, разноцветные вырезанные шляпки ,корзинка , наклейки- кораблик ов

Опережающее задание:

1.Исследовательский мини-проект «Условие плавания тел в жизни»

На данном уроке они представляют результат своей работы.

2.Презентация “Условия плавания тел в жизни” “

Ожидаемые результаты :
• повышение познавательного интереса детей к изучению физики;
• учащиеся познакомятся с условием плавания тел в новой форме;
• научатся описывать и объяснять плавание тел;
• повысится качество усвоения материала.

Структура урока

1. Организация учащихся на урок 0,5 мин

2. Мотивации к учебной деятельности . 2,5 мин

3. Активизация знаний учащихся: 7 мин

4.В хождения в тему и создание условий для осознанного восприятия нового материала .

Постановка учебной проблемы 3 мин

5. Постановка темы, цели и задач урока. 3 мин

6. Изучение и первичное закрепление нового материала по теме урока

Организация самостоятельной деятельности учащихся по изучению и освоению ново й учебной информации 17 мин

7. Осмысление и закрепление изученного материала. 6 мин

Источники:

http://www.calc.ru/Statika-Usloviye-Plavaniya-Tel.html
http://infourok.ru/konspekt-uroka-usloviya-plavaniya-tel-818158.html
http://naurok.com.ua/urok-po-fizike-plavanie-tel-v-8-klasse-65669.html