Действие жидкости и газа на погружённое в них тело. Урок физики в 7 классе

Цель урока: доказать существование выталкивающей силы в жидкости и газе и установить в ходе исследования от каких факторов и физических величин она зависит.
Задачи:
1) познакомить школьников с новым физическим явлением – действием жидкости на погруженное в неё тело; изучить это физическое явление, экспериментально исследовать зависимость выталкивающей силы от других физических величин;
2) формирование интеллектуальных умений анализировать, сравнивать, систематизировать знания, развитие навыков самостоятельной работы;
3) воспитание познавательных потребностей, развитие внимания и любознательность путем демонстрации опытов; привить интерес к физике.

«Без сомнения, все наше знание
начинается с опыта»
Кант Иммануил
(Немецкий философ,
1724 – 1804 гг.)

ИСХОДНЫЕ ФАКТЫ
ГИПОТЕЗА
ЭКСПЕРИМЕНТ
СЛЕДСТВИЕ
ИСХОДНЫЕ ФАКТЫ
ПРОЦЕСС
НАУЧНОГО
ТВОРЧЕСТВА

287 г.до н.э. – 212 г.до н.э.
Древнегреческий физик и математик

Проведем эксперимент…
Вес тела в воде меньше,
чем в воздухе
ΔР = 3,5 Н – 0,5 Н = 3 Н
Почему?

ВЫДВИЖЕНИЕ ГИПОТЕЗ
Выталкивающая сила зависит:
от объёма погружённого тела;
его веса (или массы);
глубины погружения тела;
формы тела;
плотности жидкости.

Вычислим выталкивающую силу
Fвыт = F2 – F1
F2
F1
h1
h2
F1 = ρж g h1 S
Fвыт=ρжgS (h2 - h1)
F2 = ρж g h2 S
Fвыт=ρжgh2S-ρжgh1S
V = S∙h
Fвыт = ρж g Vт = mжg
Выталкивающая сила равна весу жидкости
в объёме погружённого
в неё тела
F выт = Р жидк

Где больший вес имеют
солидные караси,
в родном озере
или на чужой сковородке?

Весёлые вопросы
1. Генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею?
2. Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже, стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000 кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли быть правдой эти россказни?
3. Почему в недосоленном супе ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?

Это интересно!
Существует море, в котором нельзя утонуть. Это знаменитое Мёртвое море Палестины. Воды его настолько солёны, что в них не может жить ни одно живое существо. Утонуть в такой тяжёлой жидкости нельзя: человеческое тело легче её.

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,
его затем подняли понтонами,
и он снова вступил в строй.
А можно ли плавать под водой?

Что тяжелее?
Оказывается, тонна дерева тяжелее тонны железа на 2,5 кг из-за действия закона Архимеда в газах.
Архимедова сила, действующая на тонну дерева, больше аналогичной силы, действующей на тонну железа, в силу разности их объёмов.

Жидкости на тело давят,
Вверх его все поднимают,
При этом силу создают,
Что Архимедовой зовут!
Её считать умеем мы
Надо знать лишь вес воды,
Что то тело вытесняет -
Всё закон нам объясняет.
Открыл его великий грек,
Ему имя – Архимед!

Основу метода научного познания заложил великий итальянский учёный Галилео Галилей. Именно этим путём идут учёные,
совершая свои открытия.
И мы на этом уроке изучали новый материал соответственно циклу
естественно-научного познания.
Достигли ли мы цели урока?
Я очень надеюсь, что это не последнее наше научное исследование, и мы ещё не раз прокричим подобно Архимеду: «Эврика!»

Домашнее задание:
§ 48, легенда об Архимеде,
стр. 183 – 184,
задачи по карточкам.

Выплывем… утонем…?
Выведем частный случай закона Архимеда. Посмотрите на рисунок. Поскольку бревно находится в покое, следовательно, на него действуют уравновешенные силы – сила тяжести и сила Архимеда.
Выразим это равенством: Fарх = Fтяж
Или, подробнее: ρж gVпчт = mт g
Разделим левую и правую части равенства на коэффициент «g»:
ρж Vпчт = mт
Вспомнив, что m = ρV, получим равенство: ρж Vпчт = ρт Vт
Преобразуем его в пропорцию:
Погружённая
доля тела
ПДТ
Vпчт
Vт
ρт
ρж
=
ρт
ρж
=

РЕФЛЕКСИЯ
Сегодня я узнал…
Было интересно…
Я выполнял задания…
Я понял, что…
Теперь я могу…
У меня получилось…
Я смог…
Я попробую…
Урок дал мне для жизни…