Конспект «Выталкивающая сила. Сила Архимеда. Условия плавания тел.»

Тема урока: «Выталкивающая сила. Сила Архимеда. Условия плавания тел.»
Тип урока: изучение нового материала.
Основные термины: Сила Архимеда, масса, объем, плотность.
Оборудование: интерактивная доска, физическое оборудование по теме «Гидромеханика»,
Формы работы: беседа-диспут, проблемно-поисковая, исследовательская, групповая, Межпредметные связи: физика – математика (использование математических расчётов), физика – история (исторические сведения).Цель урока:
Образовательная: -Обнаружить и изучить действие жидкости на погруженное тело.
-Исследовать зависимость выталкивающей силы от различных физических величин.
-Показать значение выталкивающей силы в жизни человека.
сформировать знания учащихся при изучении закона Архимеда, умение добывать и применять знания, формирование навыков самообразования  при решении проблемных и экспериментальных задач;
Развивающая: формирование кругозора учащихся, умение аргументированно объяснять, делать выводы из экспериментов, работать с таблицами, приводить примеры, развитие познавательного интереса активности, памяти, воли и выражение своих мыслей и эмоций;
Воспитательная: воспитание культуры речи, формирование коммуникативной культуры учащихся, взаимопомощи.
ХОД УРОКА
Организация начала урока (1 мин.)
Постановка проблемы
Лайнер Oasis of the Seas» «Оазис морей» построен на верфях Финляндии. На сегодняшний день это самый большой в мире круизный лайнер: по своим размерам он в 5 раз больше знаменитого «Титаника». На борту лайнера фитнес-залы, SPA, театр, джаз-клуб, невероятных размеров бассейн и многое другое.
На 16 палубах лайнера расположены 2700 просторных кают
На территории тропической зоны пассажиры могут увидеть пальмы и лианы, а всего в парках Oasis of the Seas представлены около 12,000 различных растений. Из развлечений на борту Oasis of the Seas предусмотрены каток, небольшое гольф-поле, открытый амфитеатр на 750 мест, крытый театр на 1300 мест, 4 плавательных бассейна с 10-метровыми вышками и трамплинами, волейбольная и баскетбольная площадки, а также детская площадка, где юные пассажиры будут находиться под присмотром нянь.
2. Сообщение темы и цели урока (1 мин.)
– Сегодня мы поговорим о «Законе Архимеда». О силе благодаря которой тела даже очень большой массы могут плавать в жидкости.
3. Повторение, обобщение понятий и усвоение соответствующей им системы знаний (7 мин.)
-Что называется давлением?
– Какое давление называется гидростатическим? (Давление, оказываемое покоящейся жидкостью, называется гидростатическим) – Как определить давление жидкости на дно сосуда? Давление жидкости на дно и стенки сосуда прямо пропорционально высоте столба жидкости и зависит от рода жидкости, в которое помещено тело). – По какой формуле рассчитывается давление жидкости на дно сосуда? (Формула, треугольник для запоминания) 
– Для того, чтобы вам легче было вспомнить формулу, я предлагаю вам следующий прием для запоминания: в вершине треугольника находится давление, а в основании плотность, ускорение свободного падения и высота.
– Как читается закон Паскаля? (Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку одинаково во всех направлениях.) 
- Что такое плотность вещества? (Величина характеризующая массу тела в единице объема)
4. Объяснение материала
1.Мы с вами отправляемся в Древнюю Грецию в 3 век до нашей эры. Именно в это время в Сиракузах, на острове Сицилия проживал величайший математик и физик древности – Архимед. Он прославился многочисленными научными трудами, главным образом в области геометрии и механики. В это время Сиракузами правил царь Герон. Он поручил Архимеду проверить честность мастера, изготовившего золотую корону. Хотя корона весила столько, сколько было отпущено на нее золота, царь заподозрил, что она изготовлена из сплава золота с другими, более дешевыми металлами. Архимеду было поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней примесь. Идея решения пришла к ученому однажды, когда он решил принять ванну. Ликующий и возбуждённый своим открытием, Архимед воскликнул: «Эврика!», что значит: «Нашел».
– Для того чтобы сформулировать закон Архимеда нам необходимо провести эксперимент.
2. Экспериментальная проверка закона Архимеда. (Диск №26 №7) 3 мин 10с.
(– Проделаем следующий опыт: пустое ведерко и сплошной цилиндр, имеющий объем, равный вместимости ведерка, подвесим к пружине динамометра. Показания динамометра зафиксируем. Затем опустим цилиндр в отливной сосуд, наполненной водой до уровня отливной трубки. Когда цилиндр полностью погрузится в воду, растяжение пружины уменьшится, а часть воды, объем которой равен объему цилиндра, выльется из отливного сосуда в стакан. Если теперь перелить воду из стакана в ведерко, то пружина динамометра снова растянется до прежней длины. Это означает, что потеря в весе цилиндра в точности равна весу воды в объеме цилиндра.) Итак, опыт подтвердил, что архимедова сила равна весу жидкости в объеме этого тела, т.е.
 Fa = Pж = mg = жgVтИз описанного опыта видно, что вес тела, погруженного в жидкость, уменьшается на значение, равное архимедовой силе: Р1 = Р – Fa = mg  – m1g, где m  – масса тела, а m1   –  масса жидкости в объеме, равном объему погруженного тела.Если подобный опыт провести с газом, то он показал бы, что сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объеме тела. 
Закон Архимеда формулируется таким образом:
На погруженное в жидкость(или газ), тело действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости (или газа)
3) Итак, далее начинается работа в группах.А сейчас вы – исследователи, вы выясните, от чего зависит, архимедова сила. У каждой группы своя задача. Приступаем к работе, соблюдая технику безопасности, так как вы работаете со стеклом
Задание первой группе.
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный цилиндры одинакового объема, нить.
Определить архимедову силу, действующие на первое и вторе тела.
Сравнить плотность тел и архимедовы силы, действующие на тела.
Сделайте вывод зависимости (независимости) архимедовой силы от плотности тела.
Вывод: архимедова сила не зависит от плотности вещества, из которого изготовлено тело.
Задание второй группе.
Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема из пластилина, динамометр, нить.
Определить архимедову силу, действующую на каждое из тел.
Сравните эти силы.
Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от объема тела.
Вывод: архимедова сила зависит от объема тела, чем больше объем тела, погруженного в жидкость, тем больше архимедова сила.
Задание третьей группе.
Оборудование: тела разной формы, сосуд с водой, нить, динамометр,
Поочередно опуская каждое тело в воду (кусок пластилина в форме шара, куба и цилиндра), с помощью динамометра определить архимедову силу.
Сравним эти силы и сделаем вывод о зависимости и независимости архимедовой силы от формы тела.
Вывод: архимедова сила не зависит от формы тела, погруженного в жидкость или газ.
Задание четвертой группе.Оборудование: динамометр, нить, сосуды с водой, с соленой водой и маслом, алюминиевый цилиндр.
Определить архимедову силу, действующую на тело в воде, соленой воде и масле.
Чем отличаются эти жидкости?
Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?
Установите зависимости архимедовой силы от плотности жидкости.
Вывод: архимедова сила зависит от плотности жидкости, чем больше плотность жидкости, тем больше архимедова сила.
Выясним условия плавания тел: (диск №26. 9.)
Поведение тела, находящегося в жидкости или газе, зависит от соотношения между модулями силы тяжести Fт и архимедовой силы FA, которые действуют на это тело. Возможны следующие три случая:
1) Fт > FA – тело тонет;
2) Fт = FA – тело плавает в жидкости или газе;
3) Fт < FA – тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать
Итак, почему плавают корабли? (потому, что средняя плотность корабля меньше плотности воды )5. Закрепление полученных знаний (6 мин.)
Решение задачи. (карточки)
6. Приведение единых знаний в систему (2 мин.)
7. Подведение итогов урока. Рефлексия. (1 мин.)
– Что Вы узнали сегодня на уроке? (А как читается закон Архимеда?)– Чему научились?(от чего зависит сила Архимеда)– Что для Вас было наиболее сложным?
Ответы учащихся в устной форме.
8. Информация о домашнем задании (1 мин.)
Уделить внимание, на решение сложных заданий, подготовиться к лабораторной работе.
Д/З:  § 17 стр.76-79 упражнение 17.(3,4)