Урок по физике для 7 класса Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила

Самоанализ урока
ФИО: Березина Ирина Михайловна
Название представляемой работы: урок физики в 7 классе по теме: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила». (Урок соответствует календарно-тематическому планированию и рабочей программе по предмету).
Место работы. Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №14» города Донской Тульской области.
301770, Тульская область, г. Донской, мкр. Новоугольный, ул. Кирова, д.12, тел: 8(48746) 4-24-25.
Руководитель образовательного учреждения: Пятикопова Р.С.
Должность: учитель физики.
Педстаж: 31год.
Учебник, по которому ведется работа (название, автор, год выпуска):
1) Физика.7 кл.: учебник / А.В. Перышкин. – 16-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2013. – 192 с.: ил.;2) В.И. Лукашик. Сборник задач по физике: 7–9 кл.: к учебникам А.В. Перышкина и др. «Физика. 7 класс», «Физика 8 класс», «Физика. 9 класс»/ А.В. Перышкин; сост. Г.А. Лонцова.–10-е изд., перераб. и доп.–М.:Издательство «Экзамен», 2014.–269, [3] с.
Краткая психолого-педагогическая характеристика класса:
В 7 «А» классе обучаетя 20 человек. На момент проведения урока в классе присутствовало 18 обучающихся. Качество обученности по физике составляет 80%. Дети активные и творческие. Отношение к учёбе позитивное, работоспособность высокая. Эти особенности были учтены при планировании урока.
Обучающиеся достаточно грамотно и качественно выполняют домашние задания, но с заданиями, требующими креативного мышления, видения проблемной ситуации, справляется примерно 50% детей. Такие учащиеся всегда находятся и помогают своим товарищам совместно с учителем найти правильное решение, на них я и полагалась, планируя экспериментальные задания в группах. При обучении физике с первого года учу обучающихся слушать и слышать друг друга, не повторять ответы, выражать своё согласие или несогласие с ответом одноклассника.
Тема. «Давление твердых тел, жидкостей и газов»
Номер урока в теме: 16, тесно связан с предыдущими и последующими уроками по данной теме.
Цель. Создание условий для экспериментального обнаружения силы, действующей на тело, погруженное в жидкость или газ и выяснить от чего она зависит, от чего не зависит, чему равна. Сформулировать закон Архимеда.
Задачи организационной деятельности учителя:
Предметные: сформировать умения по вычислению силы Архимеда, объяснять различные ситуации поведения тел в жидкости.
Личностные:
развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
формирование убежденности в возможности познания природы, уважения к творцам науки и техники, отношение к физике как к элементу общечеловеческой культуры;
формирование готовности к самообразованию и самовоспитанию;
формирование эмпатии как осознанного понимания и сопереживания чувствам других, выражающейся в поступках, направленных на помощь и обеспечение благополучия.
Метапредметные:
Регулятивные: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования;
Познавательные: формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной форме, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его; строят сообщения в устной и письменной речи;
Коммуникативные: развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение, умения договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности.
Тип урока: урок объяснения нового материала.
Формы работы обучающихся: тест, взаимопроверка, сообщения обучающихся, фронтальный эксперимент, работа в группах, вопросно-ответное общение, решение качественных и расчетных задач.
Необходимое техническое оборудование: мультимедиа проектор, ноутбук, экран, презентация.
Оборудование: ведерко Архимеда, отливной сосуд, штатив, раствор с подкрашенной водой, динамометры (один на двоих), грузики – 1 Н (один на двоих), солевой раствор, воздушный шарик, заполненный гелием, лимон, твердые тела различной формы и плотности, сосуды с водой (один на двоих), кусок пластилина, мензурки – 4 шт.Ход урока
Этап урока Продолжительность этапа Формируемые компетенции
Организационный 1 минута Коммуникативная
Проверка выполнения домашнего задания 6 минут Информационная, коммуникативная
Актуализация познавательной деятельности 3 минуты Информационная, учебно-познавательная, коммуникативная
Усвоение новых знаний и способов действий. 17 минут Информационная, учебно-познавательная, коммуникативная
Динамическая пауза 1 минута Коммуникативная
Исследовательская работа 6 минут Информационная, учебно-познавательная, коммуникативная
Первичное закрепление нового материала 5 минут Учебно-познавательная, коммуникативная
Подведение итогов урока 2 минуты Информационная, учебно-познавательная, коммуникативная
Рефлексия 1 минуты Личностного самосовершенствования
Домашнее задание, его пояснение 3 минуты Информационная, учебно-познавательная, коммуникативная
Ход урока
Этапы План деятельности учителя Предметная деятельность обучающихсяМетодический комментарий
(методы и приемы)
1. Организационный этап. (1 мин)
2.Этап проверки выполнения домашнего задания.
( 6 мин)
3.Этап актуализации познавательной деятельности.
( 3 мин)
4. Этап усвоения новых знаний и способов действий.
( 17 мин)
5.Этап динамическая пауза. (1 минута)
6.Этап исследователь-
ской работы.
(6 мин)
7.Этап первичного закрепления нового материала.
(5 минут)
8.Этап подведения итогов урока.
(2 минуты)
9.Рефлексия.
(1 минута)
10.Домашнее задание, его пояснение.
(3минуты)
Я приветствую вас, юные исследователи, садитесь. Сегодня нам предстоит большая плодотворная работа, назовите отсутствующих. Сначала выясним, как вы поняли предыдущую тему, а затем перейдём к изучению новой темы.
На прошлом уроке мы изучали гидравлические машины. У вас на столах лежат тесты из пяти пунктов для проверки домашнего задания по двум вариантам (см. приложение), на их выполнение я даю вам 5 – 6 минут. Одно правильно решённое задание – один балл, исправления не допускаются! Подпишите в правом верхнем углу свою фамилию и имя, а внизу в таблице вписывайте ответы на каждый вопрос. Учебники закрыты, приступайте! (звучит музыка Бетховена)…
А теперь поменяйтесь листочками и проверьте работу соседа по парте. На экране вы видите правильные ответы. Зачеркните неправильные и обратно верните листочки. Посмотрев свои работы, поднимите руку у кого 5 правильных ответов, 4, 3. Передайте листы вперёд, я оценю их позже.
А теперь мы переходим к изучению новой темы. Давайте вспомним лето. Вы отдыхали на море, озере или реке, входили в воду, учили плавать своих друзей.
Легко ли поддерживать на воде тело своего друга?
А сможете ли вы его также легко удержать не в воде, а в воздухе?
Многие из вас купаясь, пытались запихнуть в воду мяч. Получалось у вас?
Демонстрация опыта. (Опускаю лимон в солевой раствор). В чём же тут дело?
Давайте обратимся к опыту. У вас на партах стоит оборудование: сосуд с водой, динамометр, грузик-1Н. Подвесьте один грузик на динамометр.
Чему равен вес тела в воздухе?
Куда направлена эта сила?
А какие ещё силы действует на грузик и куда он
направлены?
Верно. А теперь опускайте грузик медленно в стакан с водой.
Что вы наблюдаете?
Что это значит?
Почему уменьшается вес тела в жидкости?
Куда направлена эта сила?
Итак, на тело, погруженное в жидкость действует выталкивающая сила, направленная верх. Скажите, только в жидкостях действует выталкивающая сила? Вспомните, пожалуйста, в нашей школе уже стало традицией запускать воздушные шарики в «День знаний» и на «Последний звонок».
Какие силы действуют на воздушный шарик и куда они направлены, когда шарик летит в воздухе?
Какой вывод можно сделать из наших опытов?
Как вы думаете, как называется тема нашего сегодняшнего урока?
Открываем свои тетради и учебники на странице 115, записываем на полях число и напротив тему урока: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила».
А цель нашего урока: экспериментально обнаружить силу, действующую на тело, погруженное в жидкость или газ, выяснить причину возникновения выталкивающей силы, экспериментально установить от чего она зависит, от чего – не зависит, чему равна. Сформулировать закон Архимеда.
Давайте прочитаем в учебнике описание ещё одного опыта на странице 116 (последний обзац).
Какой вывод можно сделать?
Выталкивающее действие на тело, погруженное в жидкость или газ, впервые описал древнегреческий учёный Архимед и рассчитал выталкивающую силу. Поэтому эта сила так и называется – архимедова сила.
А сейчас мы перенесёмся в III век до н.э. в город Сиракузы, где жил и работал Архимед. Архимед…Кто же такой этот человек, оставивший яркий след в науке?
Послушаем легенды об Архимеде, которые подготовили учащиеся.
После Архимеда осталось немного трудов, так как он чертил на песке или на своём теле, но каждый из них до сих пор имеет огромное значение. Одним из важнейших его открытий стал закон, впоследствии названный законом Архимеда, когда он принимал ванну, он выскочил из ванны и нагим побежал записывать пришедшую к нему научную истину. А вот суть этой истины и предстоит нам сегодня выяснить. Вы уже знаете, что жидкость давит на дно и стенки сосуда, а если внутрь её поместить какое-нибудь твёрдое тело, то оно также будет подвергаться давлению. Рассмотрим силы, действующие на тело, имеющее форму прямоугольного параллепипеда с основаниями, параллельными поверхности жидкости. Силы, действующие на боковые грани тела, попарно равны и уравновешивают друг друга. Под действием этих сил тело только сжимается. А силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани, неодинаковы. Почему?

Верно, чем глубже, тем давление больше и внутри жидкости в каждой точке давление во все стороны одинаково. Следовательно,
На нижнюю грань снизу вверх действует большая сила, чем на верхнюю сверху вниз. Поэтому…(пауза).
Выталкивается с силой, равной разности Fвыт = F2 – F1. Рассчитаем эту Архимедову силу, названную в честь учёного.
F1 = p1S1, F2 = p2S2, p1 = ρж g h1, p2 = ρж g h2. Но
S1 = S2 = S, т.к. площади оснований параллелепипеда равны. Тогда Fвыт = ρж g h2S – ρж g h1S = ρж g S(h2 – h1) = ρж g Sh, где h – высота параллелепипеда. Но Sh = V, где V – объем параллелепипеда. ρж V = mж – масса жидкости в объёме параллелепипеда. Следовательно, Fвыт = g mж = Pж, т.е.
Выталкивающая сила равна весу жидкости в объёме погруженного в неё тела. А теперь докажем это с помощью эксперимента.
Опыт. На динамометр, шкала которого закрыта бумагой, подвешиваю цилиндр, прикреплённый к ведёрку, объём которого равен внутреннему объёму этого цилиндра. Отмечаю положение стрелки-указателя. Под динамометр устанавливаю прозрачный отливной сосуд и заполняю его водой до отверстия отлива. Лишнюю воду выливаю, ставлю пустой стакан под отливной сосуд и постепенно опускаю полностью цилиндр в подкрашенную воду. Что вы наблюдаете?
Верно. Объём вытесненной воды равен объёму цилиндра. Отмечаю новое показание стрелки-указателя. Что вы заметили? В качестве силы, уравновешивающей выталкивающую силу я использую вес вытесненной воды. Выливаю в ведёрко всю вытесненную воду, теперь что вы видите? А что это значит?
Запишем этот вывод в тетрадь.
Вывод. Сила, выталкивающая целиком погруженное тело в жидкость (или газ), равна весу жидкости (или газа) в объёме этого тела.
Давайте посмотрим фрагмент ещё одного опыта.
Какой вывод сделаете?
Итак, первую часть цели нашего урока мы выполнили: экспериментально обнаружили выталкивающее действие жидкости (или газа) на погруженное в них тело, выяснили причину возникновения выталкивающей силы. Давайте выясним от чего она зависит, от чего – не зависит, чему равна.
А теперь встаньте все в проходы между партами на расстоянии вытянутой руки и сделайте по пять приседаний. Возьмите стулья и разбейтесь на 4 группы и присаживайтесь по 5-6 человек за те парты, где находится оборудование.
Каждой группе я раздаю задание, а вы экспериментально должны его выполнить, записать значения измеряемых величин, записать вывод прямо в этих листах и озвучить его. Слайды 20-23. Я вам даю на всё 5 минут.
(Заслушиваю выводы каждой группы. Слайды 24-26
Зачитываю сама 4 правильных вывода и общий записываем в тетради). Читаем в учебнике закон Архимеда, записываем в тетрадь. Слайды 27-28.
На следующих уроках мы продолжим изучение архимедовой силы и условия плавания тел. Закон Архимеда справедлив для жидкостей и газов, а также для сыпучих веществ, таких как песок, рис, горох, поскольку они принимают форму того сосуда, в который помещены, то есть проявляют свойства жидкостей.
А сейчас проверим насколько вы были внимательны сегодня на уроке. Поднимайте руки и вставайте, отвечая на мои вопросы.
Первоклассник и одиннадцатиклассник нырнули в воду. На кого действует большая Архимедова сила?
Два одинаковых шарика погрузили в воду, первый на 1см, а другой на 3см. Сравните Архимедовы силы.
Где легче научиться плавать: в реке или на море?
На территории Палестины и Израиля есть странное на первый взгляд море. О нём сложились мрачные легенды. В одной из них говорится «и вода и земля здесь богом прокляты». Какая-то таинственная неведомая сила выталкивала на поверхность воды предметы, попадавшие в море. Однако, несмотря на сказания плавать в этом море очень даже весело и увлекательно. Вот как описывает купание в водах Мёртвого моря Марк Твен: «Это было забавное купание, мы не могли утонуть. Здесь можно вытянуться на воде лёжа на спине и сложить руки на груди, причём большая часть тела будет оставаться над водой. При этом можно совсем поднять голову… Вы можете лежать очень удобно на спине, подняв колени к подбородку и охватив их руками, но вы не сможете долго сохранять такое положение. Вы не можете плыть на спине, подвигаясь сколь-нибудь заметно, так как ноги ваши торчат из воды и вам приходится отталкиваться только пятками. Если же вы плывёте лицом вниз, то подвигаетесь не вперёд, а назад. Лошадь так неустойчива, что не может ни плавать, ни стоять в Мёртвом море, она тотчас же ложится набок». В чем же загадка Мёртвого моря? Почему в нём нельзя утонуть?
Значение выталкивающей силы в жизни человека и животных огромно. Закон Архимеда помогает поднимать затонувшие суда. Один из самых больших ледоколов «Садко», по халатности капитана затонувший в Белом море в 1916 году, пролежал на морском дне 17 лет, затем его подняли понтонами, и он снова вступил в строй. Рыбы, киты и другие морские животные могут погружаться на глубину, а также всплывать к поверхности, изменяя свой объём. Изменяя плотность жидкости можно заставить варёное яйцо (или картофелину) то погружаться, то всплывать. Даже виноградинку можно заставить погружаться и подниматься, если её опустить в стакан с газированной водой. Этот и многие другие интересные опыты описываются в книге Л.А. Горева «Занимательные опыты по физике», увлекательные рассказы и опыты вы найдёте в «Книге для чтения по физике», а автор книги «О природе» М.М. Балашов в живой, эмоциональной форме поможет понять физические явления, в книге С.А. Тихомирова есть вопросы и задачи по физике на основе отрывков из литературных произведений.
Итак, цели урока достигнуты? Чему вы научились?
Все сегодня дружно работали в группах, но самой творческой была…
Многие отвечали на мои вопросы, но особенно активными были…
Как вы оцениваете свою работу?
Понравился вам урок?
Открываем дневники и записываем домашнее задание. Оно сегодня трёхуровневое:
§ 48,49, упр. 24 (1,2-устно)
§ 8* (для дополнительного чтения);
Творческое задание для желающих: изготовить поплавок Декарта, посмотрите как он выглядит и принцип действия во фрагменте.
Спасибо за сотрудничество, молодцы! Всего доброго! Дети приветствуют учителя стоя.
Обучающиеся выполняют тест, состоящий из двух качественных вопросов и трёх задач различной сложности; пользуются калькулятором.Обучающиеся выполняют взаимопроверку своей работы.Ответы обучающихся:
Легко.
Нет, в воздухе гораздо тяжелее.
С трудом, не получалось, …
Ответы обучающихся:
Один ньютон.
Вертикально вниз.
Сила упругости пружины, направленная вверх, уравновешивает силу тяжести, направленную вниз.
Стрелка динамометра поднимается вверх.
Это значит, что вес тела в жидкости уменьшается.
Значит, в жидкости действует ещё какая-то сила.
Вверх.
На шарик действует сила тяжести, направленная вниз и выталкивающая сила, направленная вверх.
Тела выталкиваются и в жидкостях, и в газах.
(Предлагают различные варианты).
Записывают тему урока.
Один желающий читает вслух обзац и делает вывод.
1.Архимед – выдающийся учёный Древней Греции, родился в 287 году до н.э. в портовом и судостроительном городе Сиракузы на острове Сицилия. Архимед получил блестящее образование у своего отца, астронома и математика Фидия, родственника сиракузского тирана Гиерона II, покровительствовавшего Архимеду. В юности он провёл несколько лет в крупнейшем культурном центре в Александрии, где у него сложились дружеские отношения с астрономом и географом-математиком Эратосфеном. Это послужило толчком к развитию его выдающихся способностей. В Сицилию вернулся уже зрелым учёным. Он прославился многочисленными научными трудами главным образом в области физики и геометрии.
2.Последние годы жизни Архимед был в Сиракузах, осаждённых римским флотом и войском. Шла 2-я Пуническая война. И великий учёный, не жалея сил, организовывает инженерную оборону родного города. Он построил множество удивительных боевых машин, топивших вражеские корабли, разносивших их в щепы, уничтожавших солдат и наводивших на них суеверный страх. Существует легенда, что при помощи своей системы зеркал Архимед смог поджечь корабли римлян. Однако слишком маленьким было войско защитников города по сравнению с огромным римским войском. И в 212 г. до н.э. Сиракузы были взяты. Гений Архимеда вызывал восхищение у римлян и римский полководец Марцелл приказал сохранить ему жизнь. Но солдат, не знавший в лицо Архимеда, ворвался в дом учёного и увидел старика (ему было около 75 лет) склонившегося над ящиком с песком, на котором он выполнял чертёж.
«Не наступи на мои чертежи» - воскликнул Архимед. В ответ воин взмахнул мечом, и великий учёный упал на песок, заливая кровью чертёж.
3. Он был задумчив и спокоен,
Загадкой круга увлечен...
Над ним невежественный воин
Взмахнул разбойничьим мечом.
Чертил мыслитель с вдохновеньем,
Сдавил лишь сердце тяжкий груз.
«Ужель гореть моим твореньям
Среди развалин Сиракуз?»
И думал Архимед: «Поникну ль
Я головой на смех врагу?»
Рукою твердой взял он циркуль —
Провел последнюю дугу.
Уж пыль клубилась над дорогой,
То в рабство путь, в ярмо цепей.
«Убей меня, но лишь не трогай,
О варвар, этих чертежей!»
Прошли столетий вереницы.
Научный подвиг не забыт.
Никто не знает, кто убийца.
Но знают все, кто был убит!
4.Легенда о золотой короне (стр.183 учебника).
На верхнюю грань оказывает давление столб жидкости высотой h1, а на нижнюю – высотой h2. А мы знаем, что с глубиной давление увеличивается.
Тело выталкивается из жидкости.
Что часть воды из отливного сосуда вылилась.
Пружина сократилась на некоторую длину.
Что стрелка вернулась на прежнее место.
Что на тело, погруженное в жидкость действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и равная весу, вытесненной телом жидкости.
Сила, выталкивающая тело, равна весу вытесненной им жидкости.
Самостоятельно проводят исследования равные по уровню сложности, но разные по содержанию.
Записывают выводы в тетради.
Ответы обучающихся:
На 11-классника, так как его объём больше.
На оба шарика будут действовать одинаковые Архимедовы силы, т.к. от глубины погружения она не зависит.
На море, так как плотность морской воды больше, чем пресной.
Мы экспериментально обнаружили силу, действующую на тело, погруженное в жидкость (или газ). Выяснили причину возникновения выталкивающей силы. Установили, что Архимедова сила зависит от объема погруженной части тела и от плотности жидкости, а не зависит от плотности и формы тела, сформулировали закон Архимеда.
Ученики слушают, делают записи в дневниках, осмысливают домашнее задание и знакомятся с прибором для изготовления. Взаимное приветствие, фиксация отсутствующих.
Учитель даёт положи-тельный эмоциональный настрой на урок и плодотворную работу.
Учитель стимулирует на здоровьесбережение,
технология разноуровнего дифференцированного обучения (индивидуальный подход), два варианта теста см. приложение 1.
Взаимопроверка.
Учитель обращает внимание на слайд 1(Ответы теста)
Вопрос учителя
направляет на правильный ответ.
Работа в парах.
Учитель опирается на умение детей работать в парах.
Эвристическая беседа, вопросно-ответное общение.
Дается проблема, решение которой будет найдено при работе над новым материалом.
Вопросы учителя направляют обучающихся на правильный вывод.
В процессе обсуждения дети выходят совместно с учителем на самостоятельную постановку темы урока, цели учебной деятельности и личностную мотивацию актуализации известных знаний для успешного открытия новых.
.
Слайд 2. (Тема урока).
Слайд 3. (Цель урока).
Учитель обращает внимание на слайды.
Сравнение и обобщение
Слайд 4,5. (Портреты Архимеда, одновременно на фоне тихого музыкального сопровождения музыки «Сиртаки»).
Краткие сообщения обучающихсяСлайды 6,7,8.
Слайды 9,10.
Слайд 11. (Гробница Архимеда).
Обучающийся рассказывает
стих об Архимеде.
Слайд 12(Корона).
Слайд 13 (Царь Гиерон).
Слайд14(Архимед в ванной).
Слайд 15
Слайды 16-18
(Тело, погруженное в воду).
Проблемный вопрос.
Учитель осуществляет контроль и коррекцию знаний.
Слайды 19.
Представление основного материала одновременно в словесной и знаково-символической форме
(записи на доске).
Модуль 1. (Опыт с шариком, опущенным в отливной сосуд).
Принципиально важно, чтобы физкультминутка не прерывала, а помогала сохранить детям логическую связь с учебной деятельностью.
Развитие коммуникативных универсальных действий, направленных самостоя-тельно проводить исследо-
вание на основе применения методов наблюдения и эксперимента, делать умозаключения.
См. стр. 119 учебника.
Обучающиеся получают возможность различать границы применимости физических законов, понимать ограниченность использования частных законов, различать словесную формулировку и его математическое выражение.
Задание направлено на создание условий для осознания и самоанализа своих возможностей, умение правильно оценивать уровень сложности задания
Учитель цитирует Марка Твена.
Слайд 29. (Картинка Мёртвого моря).
Слайды30-32. (Изображение корабля, подводной лодки, самолёта).
Учитель рассказывает об интересных фактах, обучающиеся включаются в беседу, рассказывают, что они интересного знают об Архимеде и Архимедовой силе. Учитель даёт качественную оценку работы класса и отдельных обучающихся,
рекламирует библиотечную дополнительную литературу для чтения и намечаются
дальнейшие цели деятельности.
Фиксируется содержание, изученного на уроке, и обучающие соотносят ее цель и результаты, фиксируется степень их соответствия
Учитель инициирует рефлексию обучающимисяпо поводу своего психоэмоционального состояния, мотивации своей деятельности и взаимодействия с учителем и одноклассниками.
Слайд 33.(Задание на дом).
Модуль 2. (Поплавок Декарта).