Урок по теме: Закон Архимеда

Тема урока «Закон Архимеда»

Эпиграф:
«Без сомнения, все наше знание начинается с опыта».
Кант Иммануил, немецкий философ.


Цель урока: изучить содержание закона Архимеда.


Задачи урока:
- экспериментально установить, от каких факторов
зависит и от каких не зависит выталкивающая сила;
- аналитически получить зависимость выталкивающей
силы от плотности жидкости, объема тела;
- формировать мировоззрение учащихся об истории
открытия закона Архимеда;
- развивать навыки экспериментальной деятельности и
умения делать соответствующие выводы из
эксперимента;
- развивать навыки самостоятельной работы;
- воспитывать культуру поведения;
- воспитывать бережное отношение к своему здоровью.



Тип урока: урок-исследование.



План проведения урока.

Организация урока. 1 мин.
Актуализация знаний. 4 мин.
Историческая справка. 7 мин.
Изучение нового материала. 22 мин.
- постановка проблемы; 2 мин.
- инструктаж по технике безопасности; 1 мин.
- экспериментальные задания в группах; 10 мин.
- анализ результатов эксперимента; 2 мин.
- вывод закона Архимеда в аналитическом виде; 4 мин.
- формулировка закона Архимеда. 3 мин.
5. Рефлексия. 8 мин.
6. Домашнее задание. 1 мин.
7. Итог урока. 2 мин.






Оборудование:
динамометр, алюминиевый и медный цилиндры, сосуд с водой, тела разного объема из пластилина, сосуд с маслом, нить.

Наглядность:
фотография Архимеда, костюмы для инсценировки легенды.



Ход урока.
I. Организация урока.
II. Актуализация знаний.
Какие силы действуют на тела, находящиеся в жидкости?
Каково их направление? Покажите на рисунке.
При каких соотношениях сил тело тонет, плавает, всплывает?
Как можно рассчитать выталкивающую силу?
Выталкивающую силу иначе называют силой Архимеда, в честь древнегреческого ученого. Об этом открытии рассказывает легенда.
III. Историческая справка (учащиеся инсценируют легенду об Архимеде. Приложение1).
IV. Изучение нового материала.
Постановка проблемы.
От каких факторов зависит выталкивающая сила?
Примерные ответы учащихся:
- от объема погруженного тела;
- от плотности тела;
- от плотности жидкости;
- от формы тела.
2. Инструктаж по технике безопасности.
3. Экспериментальные задания в группах (Приложение 2)
Задание группе 1:
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный
цилиндры, нить.
а) определить архимедовы силы, действующие на первое и второе тела;
б) сравнить плотности тел и архимедовы силы;
в) сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от
плотности тела. (не зависит)
Задание группе 2.
Оборудование: сосуд с водой, тела разного объёма из пластилина,
динамометр, нить.
а) определить архимедову силу, действующую на каждое тело;
б) сравнить эти силы;
в) сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от
объёма тела. (зависит)
Задание группе 1:
Оборудование: сосуды с водой маслом, динамометр, нить, алюминиевый
цилиндр.
а) определить архимедовы силы, действующую на тело в воде и в масле;
б) чем отличаются эти жидкости?;
в) что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в
различных жидкостях;
г) установите зависимость архимедовой силы от плотности жидкости.
(зависит)
Задание группе 2:
Оборудование: кусочек пластилина, сосуд с водой, нить, динамометр.
а) кусочку пластилина придайте форму шара, куба, цилиндра;
б) поочередно опуская каждую фигурку в воду, с помощью
динамометра определите архимедову силу, действующую на неё;
в) сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости (независимости)
архимедовой силы от формы тела. (не зависит)

Выводы записываются на доске и в тетрадях.
Архимедова сила

не зависит от
зависит от

плотности тела;
формы тела.
объёма тела;
2. плотности жидкости.


4. Установим зависимость архимедовой силы от полученных величин.
Вывод проведем для случая, когда тело плавает в жидкости.
На тело действуют две силы:
FA = Fт. ; Fт = mg FA = m g; m =
· V (т.к. Vж = Vт ).
Получим: FA =
· V g.
5. Найдем формулировку закона Архимеда в учебнике (уч-ся находят в учебнике стр. 120 и читают).
Учитель: во времена Архимеда этот закон звучал так: тела, которые тяжелее жидкости, будучи опущены в неё, погружаются всё глубже, пока не достигают дна, и, пребывая в жидкости, теряют в своем весе столько, сколько весит жидкость, взятая в объеме тела.
V.Рефлексия.
Ответим на веселые вопросы Григория Остера из его книги «Физика»:
1) Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался.
Могут ли быть правдой эти россказни?
2) Где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке?
3) № 107, 110 (если останется время).
VI. Домашнее задание: п. 17, №106, 108 (если будет решен №107).
VII. Итог урока.
Жидкости на тело давят,
Вверх его все поднимают,
При этом силу создают,
Что Архимедовой зовут!
Её считать умеем мы:
Надо знать лишь вес воды,
Что то тело вытесняет –
Всё закон нам объясняет.
Открыл его великий грек,
Ему имя – Архимед.
Приложение 1.

Легенда об Архимеде.
Преданье старинное знает весь свет,
Как, тешась горячею ванной,
Открыл свой великий закон Архимед,
Связав его с выходкой странной
К царю Гиерону в роскошный дворец
Был зван ювелир хитроватый.
Сверкающий золотом царский венец
Покоился в зале богатой.
Смотри, - ювелиру сказал Гиерон,
- Вот – тирская чудо-корона.
Создай, коль ты ловок и коль ты смышлен,
Такую же для Гиерона.
Я дам серебра тебе, золота дам,
Отмеряешь сам, сколько надо,
И, коль не уступишь чужим мастерам,
Тебя ожидает награда.
Все сделалось так, как властитель изрек.
Отмерялось то, что просили,
И точно в назначенный ранее срок
Венец Гиерону вручили.
Доволен короной был царь Гиерон,
Подобно короне из Тира.
И, помня своё обещание, он,
Велел наградить ювелира
Но дни не прошли ещё громких похвал,
Где каждый венцом восхищался,
Как червь подозренья свой голос подал
И в царскую душу закрался.
«Уж точно ли честен и праведен был
Тот мастер с ухваткою вора?
И всё ли то золото, что получил,
Использовал по договору?»
Вконец обессилев, тиран приказал
Позвать во дворец Архимеда
И в слезных мученьях ему передал
Весь ужас кошмарного бреда.
Душа Гиерона покой обрела,
Утишился многострадальный
Но сам Архимед, позабыв про дела,
Забредил короной фатальной.
Недели прошли, и женой, наконец,
Был бит тугодум молчаливый.
И в баню давно уж не мытый мудрец
Был прогнан Ксантиппой сварливой
В воде так легки, так воздушны тела
В воде так легки Стой, мгновенье!
Легки почему? Потому что дала
Вода тем телам облегченье?!
Вода!!! И, наверно, любая среда
Способна, по воле Зевеса,
В неё погруженное тело всегда
Лишать того самого веса.
Какой был в объёме её до того,
Как тело туда погрузили!
Но это же значит, что если б в него
Корону царя поместили.
То, взвесив её и объём подсчитав,
Узнали б без лишнего спору,
Такого ли качества был её сплав,
Как должно быть по договору!...
Сияющий выскочил вон Архимед
Из ванны горячей, где мылся,
И прямо из бани, как был, не одет,
Бежать к Гиерону пустился
Толпа сиракузцев несётся во след,
В восторге от бешеной гонки,
И громко ликует, когда Архимед
Выкрикивал «Эврика!» звонко.
Закончился бег перед царским дворцом.
Царя в тот же миг отыскали,
Корону в сосуд погрузили, потом
И вес и объём подсчитали
Плутом оказался лукавый хитрец.
По весу всё сделано строго,
Но был по объёму тот царский венец
Нормального больше намного.
Часть золота взятого плут утаил,
Обличьем прикрывшись смиренным,
А в царской короне его заменил
Своим серебром малоценным.



Приложение 2.

Задание группе 1:
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный
цилиндры, нить.
а) определить архимедовы силы, действующие на первое и второе тела;
б) сравнить плотности тел и архимедовы силы;
в) сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от
плотности тела.


Задание группе 2.
Оборудование: сосуд с водой, тела разного объёма из пластилина,
динамометр, нить.
а) определить архимедову силу, действующую на каждое тело;
б) сравнить эти силы;
в) сделать вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от
объёма тела.


Задание группе 1:
Оборудование: сосуды с водой маслом, динамометр, нить, алюминиевый
цилиндр.
а) определить архимедовы силы, действующую на тело в воде и в масле;
б) чем отличаются эти жидкости?;
в) что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в
различных жидкостях;
г) установите зависимость архимедовой силы от плотности жидкости.


Задание группе 2:
Оборудование: кусочек пластилина, сосуд с водой, нить, динамометр.
а) кусочку пластилина придайте форму шара, куба, цилиндра;
б) поочередно опуская каждую фигурку в воду, с помощью
динамометра определите архимедову силу, действующую на неё;
в) сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости (независимости)
архимедовой силы от формы тела.




Приложение 3.