УРОК ФІЗИКИ

 Плавання тіл та суден

Ми зобов'язані Архімеду фундаментом  

учення про рівновагу рідин.

Ж. Лагранж

МЕТА:  Встановити причини і умови плавання тіл різної маси, форми та об’єму на поверхні рідин; вияснити історичне походження та потребу у створенні морських суден і підводних човнів; навчити учнів користуватися своїми знаннями; розвинути  у учнів логічне мислення та культуру мовлення як на уроці, так і в позаурочний час.

ОБЛАДНАННЯ: вислів про Архімеда, плакати з морськими судами та підводними човнами, діапроектор для показу  слайдів, велика прорзора посудина з водою, три тіла однакового об’єму та різної маси (тенісні кульки), тіла різного об’єму, різної маси та довільної форми; рідини різної густини (вода, солона вода, олія),яйце, динамометр, мензурка з водою, терези.

Хід  уроку.

1.   Вступ. Оголошення теми і мети уроку.

Доброго дня, діти! Сьогодні ми з вами знову зустрілися на уроці фізики, для того, щоб дізнатися щось нового і цікавого. Сьогодні ми з вами повинні з’ясувати одне із важливих питань фізики, яке широко використовується  на практиці. Ми сьогодні з вами вияснимо причину такого явища, як плавання. Ось наша сьогоднішя тема уроку: “Плавання тіл та суден” (діти списують тему з дошки) Перед нами стоїть важливе завдання вияснити: чому маленький камінець тоне у воді, а, наприклад, великий морський корабель вільно рухається по воді?

2.   Перевірка домашнього завдання (фронтальне опитування)

Перш, ніж приступити до рогляду даного питання, давайте ми пригадаємо трошки попередній матеріал.

1)    Які ж сили діють на тіло, занурене в рідину, або газ?

—        сила тиску

—        сила тяжіння

—        сила пружності

—        сила Архімеда

Так, добре!

2)    А вчому ж ці сили вимірюються?

— Ньютонах

3)    А що означає вислів “Ходити по лезу ножа”

— площа леза дуже мала і сила тиску при цьому дуже велика, а тому можна порізатися.

4)    Діти, а хто вперше помітив і обчислив виштовхувальну силу?

— Архімед.

5)   Може хтось пам’ятає, як йому це вдалося зробити?

—        легенда.

Так, правильно! Молодці! Я бачу ви добре підготувалися  до уроку і справилися із своїм домашнім завданням.

3.   Пояснення нового матеріалу.

З домашнім завдвнням ми впорались непогано. А тепер давайте пересвідчимося: чи ж завжди ця сила Архімеда така “сильна”? Якщо вона насправді така, то чому ж тоді вона не може втримати, чи просто виштовхнути маленький  камінчик, який, чомусь, відразу тоне? І в той же час, як же їй вдається  втримувати на поверхні  величезні і важкі (виготовлені з дерева, заліза, сталі) кораблі, лайнери, човни, підводні лодки?

Давайте ми з вами спробуємо провести такий простий дослід і пересвідчимося, що відбувається з тілами.

                                  (дослід з тенісними кульками)

Беремо три тенісні кульки (наперед змінюючи їх маси наповнюючи одну повністю водою, другу наполовину, а третю зовсім пустотілу).

Чому однакові кульки по-різному поводять себе у воді?

     (їх сили тяжіння і виштовхувальна різні)

Висновок:

Якщо F_A > F_тяж , то тіло випливає на поверхню;

Якщо F_A < F_тяж, то тіло потоне;

Якщо F_A = F_тяж, то тіло знайде рівновагу і буде; плавати під водою.

Ми пересвідчились у наявності F_A для тіл однакового об’єму, але різної маси. А що ж буде відбуватися з тілами, маси яких однакові, але об’єми — різні?

                 (дослід з металевою пластинкою і камінчиком)

p = F/S                            p = ρgh                 [Па]

тиск твердого тіла              тиск рідини

Так, крім тисків, про які ми теж не повинні забувати тут ще є присутня і F_в (виштовхувальна сила).

А чи однакова вона буде у різних рідинах, наприклад, для одного і того ж тіла?

(дослід з яйцем у різних рідинах: солона морська вода і прісна вода)

4.   Фізкультхвилинка

Хто з Вас знає, коли і ким вперше в нашій державі почали будуватися плаваючі судна? Хто започаткував суднобудівництво? (Петро I)

(Всезнайко зачитує факти)

У нас в підручнику на стор. 124 теж є зображення морського великого судна, що виготовлене зі сталі і призначене для перевезення важких вантажів. Зверніть увагу, що є незвичаного на його борту? (лінії)

(учні записують в зошитах: ватерлінія —, водотонажність)

Давайте подивимося, які ж судна вже створені людиною на сьогоднішній день.

(демонстрування слайдів)

5.   Закріплення матеріалу

Попрацювали ми з вами добре, багато чого дізналися нового, багато чого перевірили на правдивість, а зараз настав час перевірити й те, що ви запам’ятали з цього уроку.

—        перевірка на уважність (запитання — відповідь-картка)

добре, майже усі впоралися із цим завданням. А тепер наш Всезнайко хоче теж з вами поспілкуватися.

—        Всезнайко загадує загадки.

6.   Заключне слово вчителя.

Діти, ви добре впоралися з цими завданнями. Сьогодні, на цьому уроці ви зробили ще один крок до країни Знань, ще одна сходинка у вивченні фізики, яка допоможе вам краще впоратися із життєвими труднощами, а, можливо, комусь із вас, якраз знання нашого сьогоднішнього уроку будуть потрібні у вашій майбутній професії.

(похвала учнів, які активно працювали на уроці)

7.   Домашнє завдання.

§ 39, 40. Впр. 2 стор.122

Хлопці Впр.1 стор. 125 (письмово)

Дівчата Впр. 1 стор.122 (письмово)

Підготуватися на слідуючий урок до Л.р. № 9 на стор. 125-126.

ДОДАТКИ ДО УРОКУ

F_A=ρgV

виштовхувальна  сила

p=F/S   p= ρgh

            тиск тв. тіла      тиск рідини

Хто, хто,хто                                            А потім долучився

Міг знати наперед,                              Великий із людей,

Що фізику започаткують                    Непокірний італієць

Аристотель й Архімед?                      Галілео Галілей.

Він Землю закрутив                             В Нютона яблоко влучило...

Як ніхто й ніколи,                                Спасибі- не каміння.

Бо естафету він прийняв                     І він планети пов’язав

В Коперника Миколи.                         Законами тяжінняю.

Так поступово, день за днем,              А потім Ломоносов

(О, Боже! Яка мука).                            Науці сповіщає,

Творилось чудо із чудес-                    Що взагалі матерія

Фізика- наука.                                       Ніку не щезає.

З електрикою зв’язаний                        А англієць Резерфорд

Аж цілий ряд ідей,                                Без мікроскопа, раптом

Які у фізику принесли                          Усьому світу заявив,

Кулон, Максвелл і Фарадей.                Що він побачив атом.

Запитання для перевірки набутих знань

1.   Чи правильно, що сила архімеда визначається за формулою F = pgh?

2.   Чи правда, що виштовхувальна сила діє в умовах невагомості?

3.   Учню поставили запитання: “Які сили діють на картоплину, що лежить у каструлі з водою?” Учень назвав силу тяжіння, силу пружності, силу Архімеда і силу тиску. Чи погоджуєтесь ви з ним?

4.   Чи правда, що в морі людині, та й кораблю, пливти легше, ніж у річці? Чому?

5.   Чи правильно, що вантажопідйомність одного і того ж самого судна в річковій воді більша, ніж у морській?

6.   Чи правда, що виштовхувальна сила, яка діє на занурене тіло у воду, не залежить від густини тіла?

Відповіді

1.   так, правда.

2.   ні.

3.   так. Учень відповів правильно.

4.   так. Тому, що солона морська вода має більшу густину, а значить і більшу виштовхувальну силу.

5.   ні. Річкова вода має меншу виштовхувальну силу, а тому вантажоіжйомність в річковій воді менша.

6.   так, лише від густини рідини і об’єму тіла.

—        «Уж где строят суда, Петр Алексеевич, так это в Саардаме, неподалёку от Амстердама (германия): легки, ходки, прочны, — всем кораблям корабли».

—   «А мы что, хуже, — возразил Петр Великий (І) — мы по Воронежу и Дону со своими дубам вековыми будем строить корабли со всей готовностью, с пушками и мелким ружьем. Да так их делать надо, чтоб заграничные мастера позавидовали!».

После  этого разговора прошло всего-то года два, не более  и…..

По мутному полноводному Дону плыли на полосатых парусах, наполнены теплым ветром. Восемнадцать двухпалубных кораблей, впереди и позади них — двадцать галиотов и двадцать бригантин, скампавеи, яхты, галеры: восемьдесят шесть военных судов и пятьсот спругов с казаками далеко растянулись на поворотах реки… По всей реке надувались паруса. Плыли мимо высоких берегов, мимо городков, мимо новых боярских и монастырских вотчин, рыбных промыслов.

Двадцать четвертого мая, в жаркий полдень, из морского марева на юге показались бастионы Азова. Здесь Дон разливался широко, но все же глубина была недостаточна для прохода через гирло сорокапушечных кораблей, построенных самим русским царем Великим Петром, именуемым  первым….

Покуда вице-адмирал промеривал рукав Дона — Кутюрму, а Петр ходил на яхте в Азов и Таганрог — осматривал крепости и форты.

—        «Уж где строят суда, Петр Алексеевич, так это в Саардаме, неподалёку от Амстердама (германия): легки, ходки, прочны, — всем кораблям корабли».

—   «А мы что, хуже, — возразил Петр Великий (І) — мы по Воронежу и Дону со своими дубам вековыми будем строить корабли со всей готовностью, с пушками и мелким ружьем. Да так их делать надо, чтоб заграничные мастера позавидовали!».

После  этого разговора прошло всего-то года два, не более  и…..

По мутному полноводному Дону плыли на полосатых парусах, наполнены теплым ветром. Восемнадцать двухпалубных кораблей, впереди и позади них — двадцать галиотов и двадцать бригантин, скампавеи, яхты, галеры: восемьдесят шесть военных судов и пятьсот спругов с казаками далеко растянулись на поворотах реки… По всей реке надувались паруса. Плыли мимо высоких берегов, мимо городков, мимо новых боярских и монастырских вотчин, рыбных промыслов.

Двадцать четвертого мая, в жаркий полдень, из морского марева на юге показались бастионы Азова. Здесь Дон разливался широко, но все же глубина была недостаточна для прохода через гирло сорокапушечных кораблей, построенных самим русским царем Великим Петром, именуемым  первым….

Покуда вице-адмирал промеривал рукав Дона — Кутюрму, а Петр ходил на яхте в Азов и Таганрог — осматривал крепости и форты.

 

Якщо в рідину тіло опустити,

То архімедова сила буде з боку тиснути.

При цьому істина одна —

Для виштовхувальної сили важлива густина,

А ще... а ще, по-моєму, залежить від об’єму.

Отже формула яка?   

                           ( F = pgh)

Затонув човен у морі.

Ой, яке велике горе.

Нам потрібно розв’язати,

Як його із дна підняти?

                      (Збільшити архімедову силу)

Наша Таня гірко плаче,

Упустила в річку м’ячик.

Тихше, Танечко, не плач,

Не потоне в річці м’яч.    А Чому?

                     (Бо він всередині  наповнений повітрям, а воно легше, ніж 

                         вода і тому вспливає на поверхню води)

Про передачу тиску рідиною

Вже відомо нам з тобою

О, дивився вчений вдаль

Прізвище його ....

                           (Паскаль)