Личностно ориентированный урок изучения нового материала в 7-м классе по теме Сила Архимеда

Личностно ориентированный урок изучения нового материала в 7-м классе по теме "Сила Архимеда"
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Елена Николаевна, учитель физики

Цели урока:
сформировать понятие «выталкивающая сила»;
сформировать способ определения выталкивающей силы;
экспериментально исследовать зависимость выталкивающей силы от других физических величин;
развивать творческие способности детей.
Тип урока – урок усвоения новых знаний.
Оборудование для учителя: компьютер, мультимедийный проектор, презентация «Сила Архимеда»,
Оборудование для учащихся: штатив, цилиндры из разных материалов одинакового объема, динамометры, тела на нитях, тело из пластилина, стаканы с пресной и соленой водой.
ХОД УРОКА
1. Организационный момент.
2. Формулировка темы и целей урока
1) Читаю отрывок из рассказа А.П.Чехова «Степь»
«Егорушка разбежался и полетел с полуторасаженной высоты, описав в воздухе дугу, он упал в воду, глубоко погрузился, но дна не достал. Какая – то сила, холодная и приятная на ощупь, подхватила его и понесла обратно на верх. Он прыгнул и опять нырнул Опять та же сила, не давая ему коснуться дна и побыть в прохладе, понесла его на верх.»
2) Задаются учащимся наводящие вопросы:
– Какая же сила подхватила Егорушку и подняла на верх?– Какое название ей можно дать?– Правильно, выталкивающая сила. Но у нее есть и другое название – архимедова сила.
(Таким образом, подвожу детей к теме урока)
3) Задаются наводящие вопросы:
– Ребята, а вам хотелось бы узнать об этой силе?– А что конкретно хотели бы вы узнать? и т.д.
(Тем самым подвожу детей к тому, что они самостоятельно формулируют цели урока.)
3. Закрепление изученного материала:
Опрос:
Что называют выталкивающей силой?
В каких случаях она возникает? На что действует?
Каково направление выталкивающей силы? Чем объясняется это направление?
Как можно обнаружить и измерить выталкивающую силу?
Чему численно равна выталкивающая сила?
Подведение итогов ранее изученного материала:
Выталкивающей (архимедовой) силой называется сила, с которой жидкость действует на погруженное в нее тело.
Fвыт = FA - сила Архимеда
Выталкивающая (архимедова)сила численно равна разности веса тела в воздухе и веса этого тела, погруженного в жидкость:
FA = Рв возд. - Рв жидк.
Решение задач: устно учащиеся решают задачи и поясняют решение.
В воздухе тело весит 35 Н, а в керосине – 30 Н. Чему равна выталкивающая сила , действующая на это тело в керосине? Ответ: 5 Н.
Вес тела в воздухе 20 Н. Определите вес этого тела в масле, если в масле на него действует выталкивающая сила 5 Н. Ответ: 15 Н.
Домашнее задание, подготовленное детьми: Сообщение «Архимед», Легенда об Архимеде, опыт Архимеда.
Архимед – древнегреческий ученый, великий математик и изобретатель родился в 287 году до н.э.в Сиракузах на острове Сицилия, некоторое время учился в Египте, в Александрии. Архимед вернулся в Сицилию зрелым математиком, однако первые его труды были посвящены механике. Архимедом были сформулированы законы рычага. Рычаг начал применяться людьми в глубокой древности. С его помощью удавалось поднимать тяжелые каменные плиты при постройке пирамид в Древнем Египте. Без рычага это было бы не возможно. Ведь, например, для возведения пирамиды Хеопса, имеющей высоту 147 м, было использовано более 2-х миллионов каменных глыб, самая меньшая из которых имела массу 2,5 т! Еще во время обучения в Александрии Архимед изобрел устройство для подъема воды из колодца, названное потомками «Архимедовым винтом». Такие простые механизмы как баллисты и катапульты, изобретенные Архимедом, использовались в военных целях для метания копий и дротиков, для поднятия и потопления кораблей. Под руководством Архимеда сиракузяне построили множество машин разного назначения. Благодаря изобретениям Архимеда, Сиракузы долгое время успешно выдерживали осаду римских воинов....Кроме математики и механики, Архимед занимался оптикой и астрономией. Сохранилась легенда о том, что Архимед использовал в борьбе с римским флотом вогнутые зеркала, поджигая корабли противника сфокусированными солнечными лучами. Архимед был настолько околдован наукой, что он забывал о еде, иногда, приведенный в баню, он чертил пальцем на золе очага геометрические фигуры, или проводил линии на умащенном маслом своем теле. Архимед погиб во время одного из боев. Среди дикого смятения, под крики и топот озверевших солдат, Архимед спокойно размышлял, рассматривая начерченные на песке фигуры, и какой-то грабитель заколол его мечом, даже не подозревая, кто это. Автор прекрасных открытий, он просил своих родственников поставить на его могиле цилиндр, включающий в себя конус и шар, и подписать отношение их объемов (3 : 2 : 1). И в память об этом гении древности потомки Архимеда через века пронесут его радостный возглас, боевой клич науки: «Эврика!» – «Я нашел!».
4. Изучение нового материала.
Выдвижение гипотез о зависимости выталкивающей силы от других физических величин и их проверка
1) Учащиеся предполагают, что выталкивающая сила зависит:
– от глубины погружения тела;– от формы тела;– от объема погруженного тела;– от плотности тела;– от плотности жидкости
2) Работа в группах.
Группы получают задания:
Группа 1: исследовать зависимость выталкивающей силы от глубины погружения тела(оборудование: стакан с водой, динамометр, тело на нити).Группа 2: исследовать зависимость выталкивающей силы от формы тела (оборудование: стакан с водой, динамометр, тело из пластилина).Группа 3: исследовать зависимость выталкивающей силы от объема тела с помощью компьютерной лабораторной работы (оборудование: штатив, стакан с водой, динамометр, 2 цилиндра из алюминия разного объёма).Группа 4: исследовать зависимость выталкивающей силы от плотности тела с помощью компьютерной лабораторной работы (оборудование: штатив, стакан с водой, динамометр, цилиндры из разных материалов одинакового объема).Группа 5: исследовать зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости (оборудование: стакан с пресной водой, стакан с соленой водой, динамометр, тело).
Группа 1: Исследование зависимости выталкивающей силы от глубины погружения тела
Инструкция к выполнению работы:
1. Измерьте с помощью динамометра вес тела в воздухе. 2. Погрузите тело в сосуд с водой так, чтобы тело только что скрыло водой и измерьте вес тела в воде.3. Определите выталкивающую силу, действующую на тело в воде по формуле: FА = Рв возд.– Рв воде.4. Погрузите тело в сосуд с водой глубже, но так, чтобы тело не касалось дна сосуда, и измерьте вес тела в воде.5. Определите выталкивающую силу, действующую на тело на другой глубине.6. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу:

Рв возд., Н
Рв воде., Н
FА, Н

На 1-й глубине




На 2-й глубине




7. Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от глубины погружения тела.
Группа 2: Исследование зависимости выталкивающей силы от формы тела
Инструкция к выполнению работы:
1. Измерьте с помощью динамометра вес пластилинового кубика в воздухе.2. Погрузите пластилиновый кубик в сосуд с водой и измерьте его вес в воде.3. Определителите выталкивающую силу,действующую на пластилиновый кубик в воде по формуле:FА = Рв возд.. – Рв воде.4. Придайте пластилиновому кубику форму шарика и с помощью динамометра измерьте вес пластилинового шарика в воздухе.5. Погрузите пластилиновый шарик в сосуд с водой и измерьте его вес в воде.6. Определите выталкивающую силу, действующую на пластилиновый шарик.7. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу:

Рв возд., Н
Рв воде., Н
FА, Н

Кубик из пластилина




Шарик из пластилина




8. Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от формы тела.
Группа 3: Исследование зависимости выталкивающей силы от объема погруженного тела.
Инструкция к выполнению работы:
1. Измерьте с помощью динамометра вес маленького алюминиевого цилиндра в воздухе.2. Погрузите маленький алюминиевый цилиндр в сосуд с водой и измерьте его вес в воде.3. Определите выталкивающую силу, действующую на маленький алюминиевый цилиндр в воде по формуле:FА = Рв возд. – Рв воде.4. Измерьте с помощью динамометра вес большого алюминиевого цилиндра в воздухе.5. Погрузите большой алюминиевый цилиндр в сосуд с водой и измерьте его вес в воде. 6. Определите выталкивающую силу, действующую на большой алюминиевый цилиндр в воде7. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу:

Рв возд., Н
Рв воде., Н
FА, Н

Маленький алюминиевый цилиндр




Большой алюминиевый цилиндр




8. Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от объема погруженного тела.
Группа 4: Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности тела
Инструкция к выполнению работы:
1. Измерьте с помощью динамометра вес маленького алюминиевого цилиндра в воздухе.2. Погрузите маленький алюминиевый цилиндр в сосуд с водой и измерьте его вес в воде.3. Определите выталкивающую силу, действующую на маленький алюминиевый цилиндр в воде по формуле: FА= Рв возд.. – Рв воде.4. Измерьте с помощью динамометра вес стального цилиндра, такого же объема в воздухе.5. Погрузите стальной цилиндр в сосуд с водой и измерьте его вес в воде. 6. Определите выталкивающую силу, действующую на стальной цилиндр в воде.7. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу:

р, кг/м3
Рв возд., Н
Рв воде., Н
FА, Н

Алюминиевый цилиндр
2700




Стальной цилиндр
7850




8. Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от плотности тела.
Группа 5: Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости.
Инструкция к выполнению работы:
1. Измерьте с помощью динамометра вес тела в воздухе.2. Погрузите тело в сосуд с пресной водой и измерьте вес тела в пресной воде.3. Определите выталкивающую силу, действующую на тело в пресной воде по формуле: FА = Рв возд.. – Рв воде.4. Погрузите тело в сосуд с соленой водой и измерьте вес тела в соленой воде. 5. Определите выталкивающую силу, действующую на тело в соленой воде.6. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу:

р, кг/м3
Рв возд., Н
Рв воде., Н
FА, Н

В пресной воде
1000




В соленой воде
1030




8. Сделайте вывод о зависимости архимедовой силы от плотности жидкости.
5. Физкультминутка
3) Подводим итоги исследований зависимости выталкивающей силы от других физических величин
Выталкивающая сила от глубины погружения тела не зависит
Выталкивающая сила от формы погруженного тела не зависит
Выталкивающая сила зависит от объема погруженного тела
Выталкивающая сила не зависит от плотности погруженного тела
Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости
Делаем вывод: Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и объема тела и не зависит от плотности тела, его формы, глубины погружения и расположения.
Вывод уравнения силы Архимеда: Fвыт = Fа = mg =
·ж g Vт
6. Разбор задачи № 107 из учебника
7. Тест (Дети выбирают только правильные утверждения).
8. Итог урока. Рефлексия (учащиеся с помощью цветных геометрических фигур оценивают свою работу и уровень усвоения данной темы)
9. Домашнее задание
Подведение итогов, Благодарность за урок.

УђЗаголовок 1УђЗаголовок 2УђЗаголовок 3УђЗаголовок 4УђЗаголовок 5УђЗаголовок 6УђЗаголовок 7УђЗаголовок 8УђЗаголовок 915