Конспект урока «Закон Архимеда» по физике для 7 класса

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 4

П. ПЕСКОВКА ОМУТНИНСКОГО РАЙОНА

КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Урок физики в 7 классе по теме

«ЗАКОН АРХИМЕДА»

Автор:

Конькова Ольга Николаевна,

учитель физики

2014

Тема урока «Закон Архимеда»

Тип урока: урок экспериментального исследования.

Цель урока: обеспечить усвоение учениками системы знаний о законе Архимеда.

Задачи урока:

1. Образовательные:

-сформировать знания о природе выталкивающей силы, зависимости силы Архимеда от плотности жидкости, ускорения свободного падения и объёма погружённой в жидкость части тела;

-учить пользоваться методами научного исследования; учить применять теоретические знания на закон Архимеда на практике;

-учить устанавливать факты, различать причины и следствия, определять модели объекта и явления, выдвигать гипотезу, отыскивать и формулировать доказательства выдвинутой гипотезы, выводить из экспериментальных фактов и теоретических моделей закон Архимеда.

2. Развивающие:

-развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

-развитие самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений;

-развитие мотивации образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода.

3. Воспитательные:

-воспитание убеждённости в возможности познания природы, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры;

-воспитания готовности к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями, ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий, результатам обучения.

4. Метапредметные:

- формировать познавательные универсальные способы деятельности: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний; понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, умения выдвигать гипотезы для обьяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей явлений; умения воспринимать, перерабатывать, анализировать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами;

-формировать коммуникативные универсальные способы деятельности: умения выражать свои мысли и способности выслушивать собе6седника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение; умения предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах; формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию;

- формировать регулятивные универсальные способы деятельности: овладение навыками организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий.

Оборудование к уроку: инструкции по экспериментальному исследованию, бруски, динамометры, нити, стаканы с водой, линейки.

Методы: проблемный, репродуктивный, исследовательский.

Приёмы: фронтальный устный опрос, использование абстрактной наглядности в виде формул, решение задач.

Технологическая карта урока

Деятельность учителя

Конспект урока

Учитель: для начала давайте вспомним, как можно найти силу давления, гидростатическое давление, объём параллелепипеда, выталкивающую силу?

Ученики записывают на доске и проговаривают: F=PS; p=ρ_жgh; V=abc, F_выт=P_{в воздухе}-P_{в жидкости}

Учитель: как вы знаете, в Мертвом море утонуть невозможно. Любой человек может без труда лежать или сидеть на поверхности. А вот нырнуть в Мертвое море или плыть по нему не получится. Давайте подумаем, почему это происходит, ведь в обычном море человеку не удастся находиться на воде без определённых усилий, а вот нырнуть или плыть может без особых усилий?

Ученики: в Мёртвом море вода имеет очень большую плотность, поэтому в нём утонуть невозможно, по этой же причине в него невозможно нырнуть или плыть по нему.

Учитель: плотность воды в Мертвом море составляет 1.3-1.4 г/см³. Плотность воды с глубиной увеличивается, в результате чего при погружении в воду создается эффект выталкивания. Значит, сила Архимеда зависит от плотности жидкости. Давайте подумаем, от каких величин может ещё зависеть выталкивающая сила.

Ученики строят предположения и высказывают их.

Учитель: итак, скажите, какую познавательную задачу мы должны решить сегодня на уроке?

Ученик: нам нужно выяснить, от каких величин зависит сила Архимеда.

Учитель: таким образом, нам необходимо предсказать формулу для нахождения выталкивающей силы. Я объясню план вывода, а вы попробуйте вывести формулу. Сначала нужно составить выражения для сил давления на верхнюю и нижнюю грани, используя формулу для силы давления и формулу давления жидкости, затем подставить составленные выражения в формулу для архимедовой силы и упростить выражение (записывает план вывода на доске). У вас пять минут, приступайте к работе.

Учитель: Теперь проверим ваши выводы (записывает вывод на доске):

p₁=ρ_жgh₁; p₂=ρ_жgh₂

F_А=F₂-F₁=S(ρ_жgh₂-ρ_жgh₁)= ρ_жgS(h₂- h₁)= ρ_жgSh=ρ_жgV

Учитель: какое предположение мы получили?

Ученик: Архимедова сила зависит от плотности жидкости и объёма погружённого тела.

Учитель: проверим справедливость данного закона на опыте. Предложите идею для экспериментальной проверки формулы.

Ученик: нужно выбрать какое-либо тело, измерить его объём с помощью линейки, взять жидкость с известной плотностью, рассчитать по выведенной формуле архимедову силу, а затем измерить её динамометром, как разницу веса в воздухе и в воде. Если результаты расчёта и измерения совпадут, значит, формула правильная.

Учитель: давайте разделимся на три группы, каждой группе предлагается взять в качестве объекта исследования брусок, изготовленный из определённого материала: одной группе из пластмассы, другой – из алюминия, третьей – из железа, при этом все бруски имеют одинаковые размеры.

Учащиеся делятся по группам, учитель раздаёт инструкции по экспериментальному исследованию (приложение).

Учащиеся каждой группы:

-определяют цель своего исследования (определить справедливость закона Архимеда);

-определяют объект исследования (брусок);

-выбирают на демонстрационном столе оборудование (брусок, стакан с водой, динамометр, нить, линейка);

- определяют изучаемое физическое явление (действие выталкивающей силы на погружённое в жидкость тело);

-изображают схему опыта:

-записывают формулы: нахождения выталкивающей силы;

(F_выт=P_{в воздухе}-P_{в жидкости}), объёма параллелепипеда (V=abc):

-выбирают способы измерения величин: объём бруска с использованием линейки по формуле V=abc, теоретического значения силы Архимеда по формуле F_А= ρ_жgV, экспериментального значения силы Архимеда с помощью динамометра как разницы веса тела в воздухе и в жидкости;

-измеряют и рассчитывают физические величины, записывают и оформляют полученные результаты в таблицу:

a_бруска, м

-сравнивают теоретическое и практическое значения силы Архимеда, делают выводы.

Учитель: теперь ученик от каждой группы оформляет полученные результаты на доске: теоретическое и практическое значения силы Архимеда и представляет выводы своей группы.

Ученики от каждой группы сообщают вывод о том, что теоретическое и практическое значение силы Архимеда практически совпали, но есть небольшие отклонения, связанные с погрешностью измерений, делают вывод о справедливости закона Архимеда.

Учитель: каждая группа проводила исследование с бруском из определённого материала, давайте сопоставим полученные результаты в каждой группе между собой и подумаем, зависит ли сила Архимеда от массы и плотности тела.

Ученик: как видно, результаты исследования с брусками одинаковых размеров, но разных масс и плотностей получаются практически одинаковыми. Небольшие отклонения возможны из-за погрешностей измерений. Значит, сила Архимеда не зависит от массы и плотности тела.

Учитель: решили ли мы познавательную задачу, которую ставили в начале урока?

Ученик: да, мы предсказали формулу закона Архимеда и подтвердили её справедливость с помощью экспериментального исследования.

Учитель: теперь запишем домашнее задание: предложите идею нахождения объёма камня с использованием формулы закона Архимеда, если у вас имеется следующее оборудование: камень, стакан с водой, динамометр, нить (ученики записывают домашнее задание в тетрадь).

Учитель: проверим как вы усвоили закон Архимеда. Попробуйте решить несколько задач на сравнение значения силы Архимеда: кирпич и кусок железа одинаковой массы держат в воде.

Ученик: так как массы тел одинаковые, а железо имеет большую плотность по сравнению с кирпичом, поэтому объём куска железа будет меньше. Значит, сила Архимеда, действующая на кусок железа, будет меньше по сравнению с силой Архимеда, действующей на кусок кирпича.

Учитель: для подъёма к поверхности водоёма рыба раздувает пузырь.

Ученик: так как при подъёме к поверхности водоёма объём пузыря рыбы увеличивается за счёт его раздувания, поэтому выталкивающая сила тоже возрастает.

Учитель: картофель, залитый маслом, не всплывает, а в солёной воде плавает.

Ученик: так как плотность солёной воды больше плотности масла, поэтому сила Архимеда, действующая на картофель в солёной воде, будет больше по сравнению с выталкивающей силой, действующей на картофель в масле.

Учитель: ну и в завершения урока я бы хотела вас спросить: получили ли вы сегодня для себя какую-то ценную информацию?

Ученик: Я считаю, что полученные знания о выталкивающей силе нам необходимы, так как теперь мы можем объяснить многие явления, связанные с поведением тела в жидкости; определять, насколько эффект выталкивания тела из жидкости будет больше или меньше в тех или иных ситуациях.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1.Громов С.В., Родина Н.А. Физика: Учеб. Для 7 кл. общеобразоват. учреждений.-2-е изд. – М.:Просвещение, 2000.-158 с.

2.Исследование процесса обучения физике: Сборник научных трудов. Вып. XIV / под ред. Ю. А. Саурова. – Киров: Изд-во ИРО Кировской области, 2013. – 63 с.

3.Исследование процесса обучения физике: Сборник научных трудов. Вып. XV / под ред. Ю. А. Саурова. – Киров: ООО «Типография «Старая Вятка», 2013. – 64 с.

4.Обобщающие уроки в курсе физики средней школы: учебное пособие / под ред. Ю.А. Саурова. – Киров: Кировский ИПК и ПРО, 2006. – 60 с.

5.Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. Для общеобразоват. учреждений/ А.В.Перышкин.-15-е изд.,, стереотип. - М.:Дрофа, 2011.-192 с

6.Разумовский В. Г., Майер В. В. Физика в школе. Научный метод познания и обучение. – М.: ВЛАДОС, 2004. – 463 с.

7.Разумовский В. Г., Орлов В. А. и др. Физика – 7–11. – М.: ВЛАДОС, 2002–2011.

Приложение

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

«ПРОВЕРКА СПРАВЕДЛИВОСТИ ФОРМУЛЫ ЗАКОНА АРХИМЕДА»

1. ТЕОРИЯ РАБОТЫ (выполнить задания)

Факты

2. ХОД И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Выполните необходимые измерения и вычисления

2. Заполните таблицу

длина бруска, м

III. ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.Cравните выталкивающую силу, полученную экспериментальным и теоретическим способом

2. Каковы причины отклонений значений выталкивающей силы, полученной экспериментальным и теоретическим способами?