Плавання тіл
РОЗДІЛ II
ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ
УРОК № 19/32
Тема уроку. Плавання тіл
Тип уроку: комбінований.
Мета уроку: з’ясувати умови, за яких можливе плавання тіл; показати практичне застосування закону Архімеда; формувати вміння спостерігати явища природи, аналізувати факти.
Обладнання: дві посудини з водою, чайне блюдце, сіль, варене яйце, свічка.
План уроку
Етапи | Час | Прийоми і методи |
I. Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань | 5-10 | Усне опитування; індивідуальна робота за картками |
II. Постановка навчальної проблеми | 5 хв. | Питання класу; демонстрація |
III. Вивчення нового матеріалу | 15 хв. | Бесіда; демонстрації; записи на дошці й у зошитах |
IV. Удосконалювання знань і вмінь | 10-15 хв. | Робота з підручником; розв’язування задач |
V. Домашнє завдання | 1 хв. | Коментар учителя; записи на дошці й у щоденниках |
Хід уроку
I. Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань
Усне опитування
Проводиться
Індивідуальна робота за картками
Картка № 1. Бетонна плита об’ємом 1,05 м3 повністю занурена у воду. Визначте виштовхувальну силу, що діє на плиту. (Відповідь: 10,5 кН.)
Картка № 2. Бетонна плита розмірами 4 х 1,5 х 0,2 м повністю занурена у воду. Визначте виштовхувальну силу, що діє на плиту. (Відповідь: 12 кН.)
Картка № 3. Бетонна плита розмірами 4 х 1,5 х 0,2 м занурена у воду на половину свого об’єму. Визначте виштовхувальну силу, що діє на плиту. (Відповідь: 6 кН.)
Картка № 4. До пружини динамометра підвісили алюмінієвий тягарець об’ємом 100 см3. Тягарець повністю занурюють у воду. Визначте показання динамометра. (Відповідь: 1,7 Н.)
II. Постановка навчальної проблеми
Питання класу
– Які сили діють на занурене в рідину тіло? (Сила тяжіння, напрямлена вертикально вниз, і архімедова сила, напрямлена вертикально вгору.)
– Як може поводитися тіло під дією цих сил? (Якщо Fт > FА, то тіло рухатиметься вниз, тонутиме, якщо Fт < FА, то тіло рухатиметься вгору, спливатиме в рідині, якщо Fт = FА, то тіло перебуватиме у стані рівноваги, тобто плаватиме в рідині.)
Демонстрація 1. На поверхню води опускають блюдце. Блюдце плаває. Якщо ж блюдце опустити ребром у воду – воно тоне.
Дослід має викликати первісний інтерес в учнів. Пояснення до нього будуть подані пізніше.
III. Вивчення нового матеріалу
Бесіда
Виконуємо рисунок на дошці та в зошитах.
Fa > FT – тіло спливає в рідині;
Fa = FT – тіло плаває в рідині;
Fa < FT – тіло тоне в рідині.
Демонстрація 2. Беруть дві посудини з водою. В одній чиста вода, у другій – солона. Опускають варене яйце в посудину із чистою водою – яйце тоне; у посудину із солоною водою – спливає.
Питання класу
– Що можна сказати про силу тяжіння, що діє на яйце в першому й у другому випадках? (Вони однакові.)
– Що можна сказати про значення архімедової сили, яке діє на яйце в першому й у другому випадках? (FA2 > FA1).
– Порівняйте значення FA та FT в обох випадках. (У першому випадку Fa < FT – яйце тоне, у другому випадку FA > FT – яйце спливає.)
Демонстрація 3. Яйце опускають у посудину із солоною водою, а зверху обережно доливають чисту воду. Видно, що яйце плаває всередині рідини.
Звертаємо увагу учнів на те, що тіло може плавати, повністю поринувши у рідину.
Демонстрація 4. До невеликої свічки знизу прикріплюють тягарець так, щоб свічка плавала у посудині з водою. Верхній кінець свічки при цьому ледь виступає над водою. Свічку запалюють.
Питання класу: Як довго горітиме свічка?
Учні зазвичай відповідають, що вона дуже скоро згасне. Однак спостерігаємо, що свічка горить фактично до кінця. При горінні зменшується маса свічки, архімедова сила стає більшою порівняно із силою тяжіння і виштовхує свічку на поверхню (до нової рівноваги між FT і FА).
Повернемося до демонстрації із блюдцем. Учні пропонують свої варіанти пояснення цього досліду. Зупиняємося на правильному: при опусканні блюдця дном на поверхню води об’єм зануреної частини більший, ніж у випадку опускання ребром, тому архімедова сила більша в першому випадку.
Умови плавання тіл можна переформулювати. Для цього згадаємо, що силу тяжіння можна розписати: Fт = mg = ?тVТg, тоді, порівнюючи її із силою Архімеда FA = ?рVTg, можна просто порівнювати густину рідини і зануреного тіла.
?р > ?т – тіло спливає в рідині;
?р = ?т – тіло плаває в рідині;
?р < ?т – тіло тоне в рідині.
IV. Удосконалювання знань і вмінь
Робота з підручником
Учні, користуючись підручником, відповідають на наступні питання:
– Які метали можуть плавати у ртуті?
– Які метали потонуть у ртуті?
– Які тіла можуть плавати у воді?
– Які тіла тонуть у воді?
– Чи потоне сталева гайка в гасі? воді? ртуті?
– У посудину налили воду, гас і ртуть. Як розмістяться ці рідини в посудині? Чому?
– У посудині з водою плаває тіло, частково занурившись у воду. Що відбудеться з тілом, якщо воду в посудині нагріти? охолодити? (Змінення об’єму самого тіла при цьому не враховувати.)
Розв’язування задачі
Задача. Деяке тіло має вагу в повітрі 380 Н і об’єм 0,045 м3. Плаває це тіло у воді чи тоне?
Відповідь: тіло спливає у воді, потім плаває, частково занурившись у воду.
V. Домашнє завдання
[1]: § 24; впр. № 24 (задачі 2, 3).
[2]: § 16.
[3]: СР – задачі 21.1-21.3; 21.7; 21.8;
ДР – задачі 21.12-21.14; 21.16; 21.17;
ВР – задачі 21.19; 21.21; 21.23-21.25.
Додаткове завдання. Підготувати коротке повідомлення на тему “Розвиток водного транспорту в Україні”.
Підготуватися до лабораторної роботи № 8 за посібником [4]: домашня робота № 9.
Скарбничка цікавих фактів
O Підслухана розмова
– Нісенітниця! Ніколи не повірю, що шматок заліза може плавати!
– A ти опусти свій кухоль у воду і подивися.
– Сам лізь у воду, а кухоль мені шкода. Він потоне, а коли ще я собі куплю новий.
(З розмови двох робітників шотландської суднобудівної верфі на початку XIX століття.)
O Криголам чи “кригодав”?
Криголам не завжди розколює лід своїм носом, це можливо тільки для тонких крижин. У більшості випадків він давить на крижину носовою частиною. Коли ніс “вилазить” на крижину, вага його збільшується (сила Архімеда вже не діє на нього в цей момент) і лід… тріскається.
O Чому корабель не тоне
Металевий корабель витісняє об’єм води набагато більший, ніж об’єм металу, що пішов на його виготовлення. Адже внутрішня частина корабля заповнена повітрям. І якщо вона заповниться водою в результаті аварії, то корабель потоне. Щоб цього не відбувалося, внутрішній простір розділяють сталевими перебірками на водонепроникні відсіки, які перешкоджають повному затопленню корабля водою у випадку аварії.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...