Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Тип урока: . объяснение нового материала.

Задачи урока:

• Повторить изученный ранее материал;
• Подготовить учащихся к восприятию нового материала «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила» - от понятия к умению;
• Выяснить причину возникновения выталкивающей силы;
• Вывести формулу для расчета и придти к методам определения силы Архимеда на практике;
• Исследовать зависимость этой силы от различных параметров, и каким образом определить недостающие параметры;
• Закрепить изученный материал при решении качественных задач, с последующей проверкой на опыте, способствовать развитию практических навыков, умению анализировать, обобщать, применять ранее изученное в новой ситуации.

Основные вопросы урока:

• Давление в жидкости и газе.
• Сила давления.
• Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.
• Умение находить силу Архимеда различными способами.
• Исследовать зависимость силы Архимеда от параметров.
• Умение применить полученные знания при решении качественных задач и проверить правильность решения на опыте.

Средства обучения: ведерко Архимеда, сосуд с отливом, динамометр демонстрационный, штатив, тела одинакового объема и одинаковой массы, сосуд с водой, весы, разновесы, 2 одинаковых стакана, мерный цилиндр, линейка, динамометр Бакушинского.

План урока:

I. Повторение

II. Демонстрация и новый материал

1) Проблема: почему теннисный мячик выскочил из воды? Ответ: вода вытолкнула

2) Почему в воде можно поднять тяжелый предмет, который на суше поднять не под силу? (Вода помогает)
Таким образом получается, что на тело погруженное в жидкость действует сила давления со стороны жидкости, которая направлена?.. Вверх!
Попытаемся выяснить теоретически, почему эта сила возникает. Для этого рассмотрим тело в виде прямоугольного параллелепипеда, погруженное в жидкость и сделаем соответствующий рисунок.

S – площадь верхнего и нижнего оснований
h 1 – высота столба жидкости над верхней гранью
h 2 – высота столба жидкости на уровне нижней грани
р 1 – давление столба жидкости сверху
р 2 – давление столба жидкости на уровне нижней грани
F 1 – сила давления жидкости на верхнюю грань
F 2 – сила давления жидкости на нижнюю грань

Результирующая этих сил направлена в сторону большей силы F 2 , т.е. вверх. Это и есть выталкивающая сила, которую еще называют силой Архимеда.

F Арх = F вытал = F 2 – F 1

Таким образом, стало понятно, почему теннисный мяч выскочил из воды. Но ведь жидкость действует на тело со всех сторон, т.е. действует и на боковые грани, но эти силы сжимают тело, деформируют его и их действие не вызывает движения тела вверх. Таким образом, мы доказали существование выталкивающей силы, как результирующей, действующей на тело, погруженное в жидкость и определили ее направление: вертикально вверх. С теннисным шариком – все понятно. А почему тяжелые предметы легче в жидкости, в частности в воде? Рассмотрим силы, действующие на погруженное в жидкость тело.

Если тело подвешено к динамометру, то он показывает вес тела Р, который численно равен силе тяжести, т.к. тело находится в покое.
Если тело в воздухе, то он покажет вес Р. В жидкости динамометр тоже покажет вес Р 1 , но он будет меньше на величину силы Архимеда Р 1 = Р – F Арх. Чем меньше вес тела в жидкости, тем больше сила Архимеда. Таким образом, силу Архимеда можно определить как разницу веса тела в воздухе и в жидкости.
Таким образом, мы получили первый способ определения силы Архимеда:

F Арх = Р – Р 1

Определим F Арх, действующую на цилиндрик: задание выполняют ученики на своих рабочих местах.

Р = 1 Н
Р 1 = 0,65 Н
F Арх = 1 – 0,65 = 0,35 (Н)

Б) Посмотрим еще один опыт и, возможно, вы догадаетесь, как еще можно определить силу Архимеда.

Часть воды после погружения тела вылилась, динамометр стал показывать меньший вес. А теперь вытесненную телом воду перельем в ведерко. Динамометр покажет снова вес этого прибора в воздухе.
– Чему равна сила Архимеда? (Весу вытесненной воды)

Вывод: Сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела; в газе – все аналогично, но там сила Архимеда во много раз меньше.
Ну, а теперь подскажите: как определить силу Архимеда II способом?

Ответ : Собрать жидкость, вытесненную погруженным в нее телом и взвесить.

F Арх = Р вытесн.жидкости = Р ж

(II) – Закон Архимеда определим на практике – делает ученик.

Погружаем то же тело в сосуд с отливом, взвешиваем и находим F Арх.
При демонстрации опыта вспоминаем правила взвешивания.

m ж = 0,035 кг
Р ж = m ж *g = 0,35 H
F А = Р ж = 0,35 H

Вывод: Если сравнить силу Архимеда, определенную I и II способами, то видим, что результат один и тот же. II способом можно определить F Арх если нет динамометра, но есть весы.

В) Но II способ позволяет определить F Арх еще одним способом. Мы получили, что

F Арх = Р вытесн.жидкости = Р ж
Р ж = m ж * g = ж * V тела * g

Таким образом, V ж = V тела (III). Эта формула является математической записью Закона Архимеда. Значит, если мы знаем в какую жидкость погружаем тело, его объем, то F Арх можно посчитать по этой формуле.

Вопрос : А если объем неизвестен?

Ответ : Если неизвестен объем тела, его можно определить с помощью мерного цилиндра (мы этому учились в I четверти) или с помощью линейки.

Ученики определяют объем все того же тела, предварительно вспомнив формулу объема параллелепипеда.

Вывод: Опять получили тот же результат: 0,35 Н. Таким образом, величина F Арх не зависит от способа ее определения.

III. Закрепление

Р 1 = Р – F Арх

Задание 1: Одно и тоже тело поместить сначала в воду, а затем в масло. Сравнить F Арх, действующую в этих жидкостях.

Ответ : F Арх в воде больше, чем в масле, т.к. вес тела в воде меньше, чем в масле. Это согласуется с выведенной формулой (1).

Задание 2: Тело погрузить в воду полностью и до половины. Определить F Арх

То же самое, полное совпадение с формулой (1). V 1 > V 2 , F Арх1 > F Арх2

Задание 3: Одинаковые по объему тела из разных материалов погрузить в воду. Определить F Арх. Проверьте I способом.

Вывод: F Арх не зависит от вещества, важен объем тела.

Задание 4: Изобразите графически силу Архимеда, действующую на тела.

IV. Итог урока

– Что мы узнали на уроке?

• познакомились с новой силой – силой Архимеда;
• выяснили, что она результат разной силы давления на тело, погруженное в жидкость, снизу и сверху и направлена вверх;
• научились на практике определять эту силу двумя способами;
• вывели формулу для расчета и выяснили, что F Арх зависит только от плотности жидкости и объема погруженной части тела и не важно, из какого вещества это тело сделано;
• повторили ранее изученный материал: давление, сила давления, масса и как ее выразить через плотность и объем, вес тела;
• закрепили навыки практической работы, полученные ранее: измерение силы динамометром, определение массы тела на рычажных весах, объема тел с помощью мерного цилиндра, вспомнили формулу объема параллелепипеда;
• еще раз убедились, что физика без математики не существует.

V. Домашнее задание

• внимательно прочитать записи, сделанные в тетради;
• прочитать §§ 48, 49;
• упр. 32 (1-3)

– Вы хорошо поработали на уроке. Всем спасибо за сотрудничество!

Литература :

1. А.В. Перышкин, Н.А. Родина «Физика 7», Москва, «Просвещение», 1989 г.
2. М.Е. Тульчинский «Качественные задачи по физике 6-7 кл.», Москва, «Просвещение», 1976 г.
3. Л.А. Кирик «Самостоятельные и контрольные работы по физике. Разноуровневые дидактические материалы 7 класс. Механика. Давление жидкостей и газов», Москва-Харьков, «Илекса «Гимназия», 1998 г.
4. «Контрольные работы по физике в 7-11 классах», дидактический материал, под ред. Э.Е. Эвенчик, С.Я. Шамаша , Москва, «Просвещение», 1991 г.
5. И.С. Шутов, К.М. Гуринович «Физика 7-8. Решение практических задач», учебное пособие, Минск, «Современное Слово», 1997 г.
6. «Модульный внутришкольный контроль на рефлексивной основе по физике», методическое пособие, сост. Е.Ф. Аврутина, Т.Г. Базилевич , Калуга, «Адэль», 1997 г.

>>Действие жидкости и газа на погруженное в них тело

Если погрузить в воду мячик, наполненный воздухом, и отпустить, то мы увидим, как он тут же всплывет. То же самое произойдет и с щепкой, пробкой и многими другими телами. Какая сила заставляет их всплывать?

Когда тело погружают в воду, на него со всех сторон начинают действовать силы давления воды (рис. 130, а). В каждой точке тела эти силы направлены перпендикулярно его поверхности. Если бы все эти силы были одинаковы, то тело испытывало бы лишь всестороннее сжатие. Но на разных глубинах гидростатическое давление различно: оно возрастает с увеличением глубины. Поэтому силы давления, приложенные к нижним участкам тела, оказываются больше сил давления, действующих на тело сверху. Преобладающие силы давления действуют в направлении снизу вверх. Это и заставляет тело всплывать.

Отослано читателями из интернет-сайтов

Электронные издания онлайн, сборник конспектов уроков по всем классам, рефераты с физики 7 класса, книги и учебники согласно каленадарного планирования физики 7 класса

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

§ 1 Действие жидкости и газа на погружённое в них тело

Рассмотрим, что происходит с телом, погруженным в жидкость или газ. Поставим небольшой опыт. Измерим вес металлического цилиндра в воздухе и в воде. Для этого подвесим цилиндр к динамометру. При этом пружина динамометра растягивается до тех пор, пока вес цилиндра и сила упругости пружины не уравновесятся. Отметим, где находится указатель динамометра. Теперь опустим цилиндр в стакан с водой так, чтобы цилиндр полностью погрузился в воду. Мы увидим, что пружина немного сжимается, указатель динамометра будет находиться выше, чем отмеченное значение веса в воздухе.

Итак, вес тела в воде меньше, чем его вес воздухе. Как объяснить этот опыт?

Известно, что в жидкостях и газах существует давление. По закону Паскаля жидкости и газы оказывают давление во всех направлениях, и это давление зависит только от плотности жидкости и высоты столба жидкости.

Рассмотрим силы, действующие на погруженный в воду цилиндр. На боковые стороны цилиндра действуют равные силы, под действием которых тело сжимается. А силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани, не будут равны, так как грани находятся на разной глубине. На верхнюю грань с силой F1 давит столб воды высотой h1 , и эта сила направлена вниз. На нижнюю грань с силой F2 действует столб воды высотой h2 , направленная вверх. Так как нижняя грань находится глубже, то модуль силы F2 больше модуля силы F1 , поэтому тело выталкивается из жидкости с силой, равной разности этих сил: Fвыт = F2 - F1

Чему равна выталкивающая сила?

площади верхней и нижней граней равны: S1 = S2 = S.

Давление жидкости определим по формуле p = gρh, где ρ - плотность жидкости. Получим:

F2 = p2 S2 = gρh2 · S;

F1 = p1 S1 = gρh1 · S;

Fвыт = F2 - F1 = gρh2 · S - gρh1 · S = gρS · (h2 - h1) = gρS · h, гдеh - высотацилиндра.

Произведение площади основания на высоту есть объем цилиндра: S · h= V .

ТогдаFвыт = g · ρжидкости · Vтела

§ 2 Закон Архимеда

Объем погруженного тела равен объему вытесненной жидкости. Тогда произведение плотности жидкости на объем равно массе жидкости m = ρ · V, а произведение массы жидкости на коэффициент тяжести есть вес жидкости: P = m · g.

Следовательно, Fвыт = gm = Pжид: выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного в нее тела.

Проверим это утверждение экспериментально. Для проведения опыта возьмем ведерко, называемое ведерком Архимеда, металлический цилиндр, отливной сосуд, стакан и динамометр. В ведерко Архимеда нальем воду, подвесим к динамометру, к ведерку подвесим цилиндр (рис. а). Динамометр покажет вес цилиндра вместе с ведерком. Опустим цилиндр в отливной сосуд, наполненный водой до уровня отливной трубки. При этом часть воды из отливного сосуда выльется в стакан. В воде на цилиндр действует выталкивающая сила, поэтому вес цилиндра уменьшается и пружина динамометра сжимается (рис. б).

Выльем в ведерко Архимеда вытесненную воду. Мы увидим, что указатель цилиндра вернется в прежнее положение (рис. в, г). Опыт доказывает, что выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости.

Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на ее существование и рассчитал ее значение.

Архимедова сила (обозначается буквой FА) действует на тело, погруженное в жидкость или газ, и направлена вертикально вверх, то есть противоположно силе тяжести

Выясним, от чего зависит величина архимедовой силы. Возьмем два динамометра, одинаковые по объему цилиндры из разных металлов - алюминиевый и стальной, одинаковые по массе цилиндры из алюминия и стали, два стакана: в первый стакан нальем чистую воду, во второй - соленую воду.

Первый опыт (рис. 1.): измерим вес стального цилиндра в чистой воде и в растворе соли, заметим, что во втором случае вес тела окажется меньше, то есть тело сильнее выталкивается из жидкости с большей плотностью.

Второй опыт (рис. 2.): измерим вес одинаковых по массе цилиндров из алюминия и стали в чистой воде. Масса цилиндров одинакова, но плотность стали больше плотности алюминия, значит, его объем меньше. При погружении в воду в весе больше теряет цилиндр большего объема.

Третий опыт (рис. 3.): взвесим алюминиевый и стальной цилиндры равного объема сначала в воздухе, затем в воде, увидим, что при погружении оба цилиндра теряют в весе одинаково.

Результаты этих опытов еще раз убеждают нас в том, что:

Объем жидкости, вытесненной погруженным телом, равен объему этого тела

Vвыт. жидкости= Vтела

Архимедова сила, выталкивающая тело из жидкости, равна весу вытесненной жидкости в объеме этого тела: FА = Pжидкости

Вес тела, погруженного в жидкость, уменьшается на столько, сколько весит вытесненная им жидкость (или газ): Pтела в жидкости = mg - Pвыт. жидкости

Архимедова сила зависит только от плотности жидкости и объема погруженного тела (объема погруженной части тела): FА = gρжидVтелаи не зависит от плотности и формы погруженного тела.

Известно, что закон Паскаля применим и к газам. Поэтому на тело, погруженное в газ, также действует выталкивающая сила. Именно под действием выталкивающей силы воздушный шар поднимается вверх.

§ 3 Краткие итоги по теме урока

На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, которая называется архимедовой силой в честь древнегреческого ученого Архимеда.

Архимедова сила равна весу вытесненной жидкости в объеме этого тела: FА = Pжид.

Архимедова сила действует на погруженное в жидкость или газ тело, направлена противоположно силе тяжести (вертикально вверх) и определяется по формуле

FА =gρжидкостиVтела

Архимедова сила зависит только от плотности жидкости и объема погруженного тела (объема погруженной части тела).

Вес тела, погруженного в жидкость или газ, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость (или газ): Pтела в жидкости = mg - Pжидкости

Список использованной литературы:

1. Волков В.А. Поурочные разработки по физике: 7 класс. – 3-е изд. – М.: ВАКО, 2009. – 368 с.
2. Волков В.А. Тесты по физике: 7-9 классы. – М.: ВАКО, 2009. – 224 с. – (Мастерская учителя физики).
3. Кирик Л.А. Физика -7. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. М.: Илекса, 2008. – 192 с.
4. Контрольно-измерительные материалы. Физика: 7 класс / Сост. Зорин Н.И. – М.: ВАКО, 2012. – 80 с.
5. Марон А.Е., Марон Е.А. Физика. 7 Дидактические материалы. – М.: Дрофа, 2010. – 128 с.
6. Перышкин А.В. Физика. 7 класс - М.: Дрофа, 2011.
7. Тихомирова С.А. Физика в пословицах и поговорках, стихах и прозе, сказках и анекдотах. Пособие для учителя. – М.: Новая школа, 2002. – 144 с.
8. Я иду на урок физики: 7 класс. Часть III: Книга для учителя. – М.: Издательство «Первое сентября», 2002. – 272 с.

Использованные изображения:

1. Демонстрация опыта с телами, погруженными в воду. 2. Демонстрация опыта по уменьшению веса тела в жидкости. 3. Определение выталкивающей силы. 4. Вывод формулы архимедовой силы. 5. Формулировка закона Архимеда. 6. Измерение архимедовой силы. 7. Легенда об Архимеде.

Опыт по уменьшению веса тела в жидкости collection.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9/view/ - ссылка на видеоролик «Закон Архимеда» collection.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9/view/

Определение выталкивающей силы Известно, что всякая жидкость давит на погруженное в неё тело со всех сторон: и сверху, и снизу, и с боков. Почему же тело всплывает вверх? Известно, что всякая жидкость давит на погруженное в неё тело со всех сторон: и сверху, и снизу, и с боков. Почему же тело всплывает вверх? На тело, погруженное в жидкость или газ, действует сила, направленная вверх и называемая ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ или АРХИМЕДОВОЙ силой (). На тело, погруженное в жидкость или газ, действует сила, направленная вверх и называемая ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ или АРХИМЕДОВОЙ силой ().

Рассмотрим силы, которые действуют со стороны жидкости на погруженное в неё тело Почему силы, действующие на боковые грани тела равны и уравновешивают друг друга? Почему силы, действующие на боковые грани тела равны и уравновешивают друг друга? А вот силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани тела неодинаковы. Почему? А вот силы, действующие на верхнюю и нижнюю грани тела неодинаковы. Почему? F 1 F 1 F 2 F2 F2 F1F1 h2 h2 h1 h1 Вывод формулы архимедовой силы

Формулировка закона Архимеда На тело, погруженное целиком (или частично) в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, взятой в объёме тела (или погруженной его части). На тело, погруженное целиком (или частично) в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, взятой в объёме тела (или погруженной его части).

Измерение архимедовой силы collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab- 44a7-ae71-8f619b096d5a/view/ - ссылка на видеоролик «Измерение Архимедовой силы» collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab- 44a7-ae71-8f619b096d5a/view/

§ 50. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело — Физика 7 класс (Перышкин)

Краткое описание:

Когда вы летом купались, то должно быть, замечали, что в воде все тела становятся легче. Там даже можно легко поднять приятеля. Который на воздухе, на суше очень тяжел. Отчего это так? Конечно, всё объясняется действием жидкости, воды, на погруженное в неё тело, давлением воды.
Вода, окружая тело со всех сторон, производит на него со всех сторон давление. Но давление не везде одинаковое. Снизу оно больше, чем сверху. Почему? Да потому что снизу глубина больше. Ведь, как вы знаете, давление жидкости зависит от глубины. А что будет с телом, если давление на него снизу больше, чем сверху? Правильно, его будет выталкивать вверх. Получается, что в жидкости на тело действует сила, выталкивающая его из жидкости. Она так и называется – выталкивающая сила. А удастся ли телу при этом всплыть или оно потонет – это зависит ещё и от второй силы, силы тяжести, которая тянет тело вниз.
Выталкивающая сила действует на тела не только в жидкостях, но и в газах. И об этом вы прочитаете в параграфе пятьдесят.