Разработка урока по теме ДЕЙСТВИЕ ЖИДКОСТИ И ГАЗА НА ПОГРУЖЕННОЕ В НИХ ТЕЛО.
Дата проведения: 18.03.2014
Тема урока: ДЕЙСТВИЕ ЖИДКОСТИ И ГАЗА НА ПОГРУЖЕННОЕ В НИХ ТЕЛО.
Цель: Изучить действие жидкости на погруженное тело, выяснить природу выталкивающей силы.
Знать о действии жидкости и газа на погруженное в них тело.
Уметь объяснять данное явление.
Задачи:
Обучающая: Формировать умение теоретически обосновывать явления, происходящее с телом погруженным в жидкость. На основе опытов доказать существование выталкивающей силы.
Развивающая: Установить причинно следственные связи в изучаемом материале: жидкости и газы создают давление - разность давлений - выталкивающая сила.
Воспитательная: В целях развития научного мировоззрения учащихся показать роль физического эксперимента в физике.
Оборудование: Компьютер, мультимедийный проектор, динамометры, ёмкости с водой, тела, сосуд с водой, шарики (пенопластовый, стальной, пластмассовый) и др.
План урока.
Содержание
Время, мин.
.
Организационный момент.
1
Актуализация знаний.
4
Изучение нового материала. Выталкивающая сила.
25
Закрепление изученного материала
13
Подведение итогов. Задание на дом
2
Ход урока.
Учитель. Сегодня на уроке вы познакомитесь с понятием выталкивающая сила. Цель нашего урока: Изучить действие жидкости на погруженное тело, выяснить природу выталкивающей силы.
Знать о действии жидкости и газа на погруженное в них тело.
Уметь объяснять данное явление.
Но прежде повторим материал, необходимый для изучения этой темы.
Вопросы.
1.Какую величину называют давлением?
Ответ: Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
2.Сформулируйте закон Паскаля?
Ответ: Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях.
3. Как называют прибор для измерения атмосферного давления?
Ответ: Для измерения атмосферного давления используют ртутный барометр и барометр-анероид.
4.Как называют приборы для измерения давлений, больших или меньших атмосферного?
Ответ: Для измерения давлений, больших или меньших атмосферного, используют манометры.
5.Какую силу называют силой тяжести?
Ответ: Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести.
6.Какую силу называют весом?
Ответ: Сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.
7.От каких величин и как зависит давление жидкости на дно сосуда?
Ответ: Давление жидкости на дно сосуда зависит только от плотности и высоты столба жидкости.
8. С помощью какого прибора измеряют силу?
Ответ: Для измерения силы используют динамометр.
9.Чему равна равнодействующая двух сил направленных по одной прямой в одну сторону?
Ответ: Равнодействующая равна сумме модулей сил и направлена в ту же сторону что и силы.
10.Чему равна равнодействующая двух сил направленных по одной прямой в противоположные стороны?
Ответ: Равнодействующая равна разности модулей сил и направлена в сторону большей по модулю силы.
БЕЗ СОМНЕНЬЯ, ВСЕ НАШЕ ЗНАНИЕ НАЧИНАЕТСЯ С ОПЫТА.
Кант Иммануил
(Немецкий философ,1724-1804 гг.)
Какая сила заставляет подниматься зелёный шар вверх?
Какая сила заставляет красный шар тонуть?
Почему синий шар находится в равновесии?
Вспомните лето. Вы у водоёма (озеро, река, море). Вы входите в воду и учите плавать своих друзей. Легко ли поддерживать на воде тело своего друга? Можете ли вы удержать его не в воде, а воздухе?
На эти вопросы мы с вами ответим после изучения новой темы.
Физический опыт.
Идея опыта, цель, математический аппарат.
Схема экспериментальной установки.
Выполнение эксперимента и измерений.
Анализ экспериментальных результатов и измерений.
ПО ПЛАНУ ПРОДЕЛАЙТЕ ЭКСПЕРИМЕНТ.
Определите вес данного вам тела в воздухе: Рвоз.
Определите вес этого тела в воде: Ржид.
Сравните результаты и сделайте вывод:
ВЕС ТЕЛА В ВОДЕ МЕНЬШЕ ВЕСА ТЕЛА В ВОЗДУХЕ:
Рвоз > Ржид.
Какая же сила заставляет тело подниматься вверх? За счет чего уменьшается вес груза?
При погружении тела в жидкость на него со всех сторон начинает действовать гидравлическое давление.
Что вы можете сказать о давлении слева и справа?
Что вы можете сказать о давлении снизу и сверху?
Если бы во всех точках давление было бы одинаковое, то тело лишь сжималось.
На точки тела, которые находятся на большой глубине, действует большее давление, чем на малой глубине. То есть преобладает сила давления, направленная вверх.
По направлению действия, эта сила названа выталкивающей. Иначе её называют Архимедовой силой. Именно Архимед определил характеристики, от которых зависит эта сила.
Действие силы Архимеда распространяется не только на любую жидкость, но и на газы.
Силу, которая заставляет плавать воздушные шары, иногда называют подъёмной силой.
Почему же металлический шар тонет в воде, а деревянный и пенопластовый -всплывают?
На любой из шаров действует сила тяжести и выталкивающая сила в воде.
Значит, положение шаров зависит от соотношения этих сил.
Какая сила заставляет подниматься зелёный шар вверх?
Какая сила заставляет красный шар тонуть?
Почему синий шар находится в равновесии?
-если Архимедова сила меньше силы тяжести (Fа < mg), то тело будет тонуть.
-если Архимедова сила равна силе тяжести (Fа = mg), то тело будет плавать.
-если Архимедова сила больше силы тяжести (Fа >mg), то тело будет всплывать.
Выталкивающая сила направлена вверх, то вес любого тела в жидкости, меньше чем в воздухе.
Ржид = Рвоз – FА или FА = Рвоз – Ржид.
Физика в поэзии.
П.Н.Васильев
Рассказ о деде
В тяжелом ковше не тонул, а плавал
Расплавленных свеч заколдованный воск
Почему воск плавает в воде?
Хо Суан Хыонг
Пышка в подсахаренной воде
Пышка я круглая, белая-белая,
Сдобная, сладкая и пышнотелая.
Плаваю, плаваю – всё не тону.
Стану тяжелой и камнем ко дну!
Почему пышка сначала плавает, а затем тонет?
Интересно знать.
На суше гусь производит впечатление малоподвижной, неуклюжей птицы. «На красных лапках гусь тяжелый...» так писал А. С. Пушкин, применяя очень выразительное слово «тяжелый» для характеристики птицы. Но вот гусь вошел в воду и поплыл... Теперь мы видим уже легкую, грациозную птицу, движущуюся быстро и свободно. Даже дуновения ветра достаточно, чтобы изменить скорость ее движения. Отчего такая перемена? Особенности поведения тел на воде связаны с малым трением и наличием выталкивающей архимедовой силы.
Прибор Декарта для демонстрации гидростатического явления.
В 1943 г. французами Ж. Кусто и
Э. Ганьяном был изобретен акваланг специальный аппарат со сжатым воздухом, предназначенный для дыхания человека под водой. Благодаря этому изобретению плавание под водой стало увлекательным и распространенным видом спорта.
Акваланг позволяет находиться под водой от нескольких минут (на глубине около 40 м) до часа и более (на небольших глубинах). Спуски с аквалангом на глубины более 40 м не рекомендуются, так как вдыхание воздуха, сжатого до большого давления, может привести к азотному наркозу. У человека нарушается координация движений, мутится сознание.
Знаменитый исследователь морских глубин французский ученый Жак Ив Кусто (как вы уже знаете, он изобрел акваланг) в своей книге «Могучий властелин морей» пишет: «Трудно описать ощущения человека, который впервые встречается в воде с китом... Прежде всего, вас ошеломляют размеры кита. Они превосходят все, что человек привык видеть в мире животных...»
Тело самого большого животного на Земле кита в совершенстве приспособлено для жизни в воде. Наиболее крупный представитель отряда китообразных голубой кит. Его масса достигает 130 т, он способен развивать в воде скорость до 37 км/ч. Для сравнения укажем, что моторная лодка МКМ может развивать скорость до 30 км/ч.
Рисунок дает представление о том, во сколько раз размеры голубого кита больше размеров слона и человека. Длина этого животного достигает 33 м, он почти на 10 м длиннее пассажирского вагона! (Недаром в русских сказках упоминается «чудо-юдо рыба-кит», у которого на спине «село стоит».) Самый большой из добытых китов имел массу 150 000 кг, а самое большое наземное животное – слон имеет массу от 3000 до 6000 кг.
Конечно, кит не может находится на суше. Громадная сила тяжести прижимает животное к земле.
Как мы пьём?
Мы приставляем стакан или ложку с жидкостью ко рту и «втягиваем» в себя их содержимое. Почему, в самом деле, жидкость устремляется к нам в рот? Что её увлекает?
Причина такова: при питье мы расширяем грудную клетку и тем разрежаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется к нам в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот.
Итак, строго говоря, мы пьём не только ртом, но и лёгкими; ведь расширение лёгких – причина того, что жидкость устремляется в наш рот.
1.Прибор для измерения давлений, больших или меньших атмосферного?
2. Через нос проходит в грудь
И обратный держит путь.
Он невидимый, и все же
Без него мы жить не можем.
Чего в комнате не видим?
3.На тело, погруженное в жидкость, действует ?
4. На стене висит тарелка,
По тарелке ходит стрелка.
Эта стрелка наперед Нам погоду узнаёт.
5. Что передаётся в жидкостях и газах одинаково во всех направлениях?
6. Явление, при котором тело стремится сохранить свою скорость постоянной?
7. Две сестры качались,
Правды добивались
А когда добились,
То остановились.
Выставление оценок.
Домашняя работа: §48, вопросы к §48.