Aus dem Alltag ist bekannt, dass das Gewicht eines Körpers abnimmt, wenn er in Wasser getaucht wird. Dieses Phänomen basiert beispielsweise auf der Navigation von Schiffen.

Ballons steigen aufgrund der Existenz einer Kraft in die Luft, die der Schwerkraft entgegengerichtet ist. Die Kraft, mit der eine Flüssigkeit oder ein Gas auf einen darin eingetauchten Körper einwirkt, wird auch Archimedes-Kraft genannt. Betrachten Sie die Natur dieser Kraft.

Wie Sie wissen, übt eine Flüssigkeit (oder ein Gas) einen gewissen Druck auf jeden Punkt der Oberfläche eines darin eingetauchten Körpers aus. Aber je niedriger der Punkt, desto mehr Druck wird darauf ausgeübt.

Folglich wird auf die unteren Körperflächen mehr Druck ausgeübt als auf die oberen. Das bedeutet, dass die von unten auf den Körper wirkende Kraft größer ist als die von oben auf ihn wirkende Kraft.

Dies bedeutet, dass eine Flüssigkeit (oder ein Gas) mit einer gewissen Aufwärtskraft auf einen darin eingetauchten Körper einwirkt. Beachten Sie, dass, wenn die untere Oberfläche des Körpers eng an den Boden des Gefäßes mit Flüssigkeit angrenzt, die Flüssigkeit mit einer nach unten gerichteten Kraft auf den Körper einwirkt, da sie dann nur auf den oberen Teil des Körpers drückt, ohne einzudringen unter dem unteren. Dann fehlt die Macht von Archimedes.

Die Größe der auf den Körper wirkenden archimedischen Kraft

Betrachten Sie die Größe der archimedischen Kraft, die auf einen Körper wirkt, der in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht ist. Lassen Sie uns (geistig) den Körper durch eine Flüssigkeit (oder ein Gas) im Volumen dieses Körpers ersetzen. Offensichtlich ist dieses Volumen relativ zu der umgebenden Flüssigkeit (oder dem Gas) in Ruhe.

Es stellt sich heraus, dass die auf ein gegebenes Volumen wirkende Archimedes-Kraft im absoluten Wert gleich der Schwerkraft und in entgegengesetzter Richtung ist.

Daher das Fazit: Die archimedische Kraft, die auf einen in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetauchten Körper wirkt, ist im absoluten Wert gleich dem Gewicht der Flüssigkeit oder des Gases im Volumen dieses Körpers und hat eine entgegengesetzte Richtung, d.h. er kann mit der Formel p*g*V berechnet werden, wobei p die Dichte einer Flüssigkeit oder eines Gases ist, g die Beschleunigung im freien Fall ist, V das Volumen des Körpers ist.

Für Gas gilt dies jedoch nicht immer, weil seine Dichte in verschiedenen Höhen ist unterschiedlich. Aus dieser Formel folgt, dass, wenn die durchschnittliche Dichte des Körpers größer ist als die Dichte der Flüssigkeit (oder des Gases), in die der Körper eingetaucht ist, das Gewicht des Körpers größer ist als das Gewicht der Flüssigkeit in ihrem Volumen. und der Körper sinkt

Wenn die mittlere Dichte des Körpers gleich der Dichte der Flüssigkeit oder des Gases ist, ruht der Körper in der Dicke der Flüssigkeit oder des Gases, schwimmt oder sinkt nicht, weil die Kraft von Archimedes wird durch die auf den Körper wirkende Schwerkraft ausgeglichen; Wenn die durchschnittliche Dichte des Körpers geringer ist als die Dichte der Flüssigkeit oder des Gases, schwimmt der Körper.

Aufgabenbeispiel

Betrachten Sie ein Beispiel. Ein Aluminiumzylinder hat in Luft ein Gewicht von 54 N und in einer Flüssigkeit 40 N. Bestimmen Sie die Dichte der Flüssigkeit.

Entscheidung. Lassen Sie uns das Volumen des Zylinders finden: V=P/g/p, wobei V das Volumen ist, P das Gewicht des Körpers ist, p1 die Dichte des Körpers ist, d.h. V=54 N: 10 N/kg: 2700 kg/m3 = 0,002 m3

Lassen Sie uns die Kraft von Archimedes finden, die gleich der Gewichtsdifferenz in Luft und Wasser ist.

Unterrichtstyp:. Erklärung von neuem Material.

Unterrichtsziele:

• Wiederholen Sie zuvor gelerntes Material.
• Bereiten Sie die Schüler auf die Wahrnehmung des neuen Materials „Die Wirkung von Flüssigkeiten und Gasen auf einen darin eingetauchten Körper“ vor. Archimedische Kraft“ - vom Konzept zur Fertigkeit;
• Finden Sie die Ursache der Auftriebskraft heraus;
• Leiten Sie eine Berechnungsformel ab und entwickeln Sie Methoden zur Bestimmung der Stärke von Archimedes in der Praxis;
• Untersuchen Sie die Abhängigkeit dieser Kraft von verschiedenen Parametern und wie Sie die fehlenden Parameter bestimmen können;
• Das gelernte Material bei der Lösung qualitativer Probleme zu konsolidieren, mit anschließender Überprüfung durch Erfahrung, um die Entwicklung praktischer Fähigkeiten zu fördern, die Fähigkeit zu analysieren, zu verallgemeinern und das zuvor Gelernte in einer neuen Situation anzuwenden.

Hauptfragen des Unterrichts:

• Druck in Flüssigkeit und Gas.
• Druckkraft.
• Die Einwirkung von Flüssigkeit und Gas auf einen darin eingetauchten Körper.
• Die Fähigkeit, die Macht von Archimedes auf verschiedene Weise zu finden.
• Untersuchen Sie die Abhängigkeit der Archimedes-Kraft von den Parametern.
• Die Fähigkeit, das erworbene Wissen bei der Lösung qualitativer Probleme anzuwenden und die Richtigkeit der Lösung durch Erfahrung zu überprüfen.

Erziehungsmittel: ein Eimer Archimedes, ein Gefäß mit Flut, ein Demonstrationsdynamometer, ein Stativ, Körper mit gleichem Volumen und gleicher Masse, ein Gefäß mit Wasser, Waagen, Gewichte, 2 identische Gläser, ein Messzylinder, ein Lineal, Bakushinskys Dynamometer .

Unterrichtsplan:

I. Wiederholung

II. Demo und neues Material

1) Problem: Warum ist der Tennisball aus dem Wasser gesprungen? Antwort: Wasser herausgedrückt

2) Warum ist es möglich, ein schweres Objekt im Wasser zu heben, das an Land nicht gehoben werden kann? (Wasser hilft)
Es stellt sich also heraus, dass auf einen in eine Flüssigkeit eingetauchten Körper von der Seite her eine Druckkraft wirkt, die auf die Flüssigkeit gerichtet ist?.. nach oben!
Versuchen wir theoretisch herauszufinden, warum diese Kraft entsteht. Betrachten Sie dazu einen Körper in Form eines rechteckigen Quaders, der in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, und zeichnen Sie die entsprechende Figur.

S ist der Bereich der oberen und unteren Basis
h 1 - die Höhe der Flüssigkeitssäule über der Oberseite
h 2 - die Höhe der Flüssigkeitssäule auf Höhe der Unterseite
p 1 - Druck der Flüssigkeitssäule von oben
p 2 - Druck der Flüssigkeitssäule auf Höhe der Unterseite
F 1 - die Kraft des Flüssigkeitsdrucks auf der Oberseite
F 2 - die Kraft des Flüssigkeitsdrucks auf der Unterseite

Die Resultierende dieser Kräfte ist auf die größere Kraft F 2 gerichtet, d. h. hoch. Dies ist die Auftriebskraft, die auch Archimedes-Kraft genannt wird.

F Bogen \u003d F herausgezogen \u003d F 2 - F 1

Damit wurde klar, warum der Tennisball aus dem Wasser sprang. Die Flüssigkeit wirkt aber von allen Seiten auf den Körper ein, d.h. wirkt auch auf die Seitenflächen, aber diese Kräfte komprimieren den Körper, verformen ihn und ihre Wirkung bewirkt keine Aufwärtsbewegung des Körpers. Damit haben wir die Auftriebskraft als resultierende Kraft auf einen in eine Flüssigkeit eingetauchten Körper nachgewiesen und ihre Richtung bestimmt: senkrecht nach oben. Mit einem Tennisball ist alles klar. Und warum sind schwere Gegenstände in einer Flüssigkeit leichter, insbesondere in Wasser? Betrachten Sie die Kräfte, die auf einen Körper wirken, der in eine Flüssigkeit eingetaucht ist.

Wenn der Körper am Dynamometer aufgehängt ist, dann zeigt er das Gewicht des Körpers P an, das numerisch gleich der Schwerkraft ist, weil. der Körper ist in Ruhe.
Wenn sich der Körper in der Luft befindet, zeigt er das Gewicht P an. In der Flüssigkeit zeigt der Dynamometer auch das Gewicht P 1 an, aber es wird um den Wert der Archimedes-Kraft P 1 = P - F Arch geringer sein. Je geringer das Gewicht des Körpers in der Flüssigkeit ist, desto größer ist die archimedische Kraft. Somit kann die Archimedes-Kraft als Differenz zwischen dem Gewicht eines Körpers in Luft und in Flüssigkeit definiert werden.
So haben wir die erste Möglichkeit, die Stärke von Archimedes zu bestimmen:

F Bogen \u003d P - P 1

Lassen Sie uns FArx definieren, das auf den Zylinder wirkt: Die Aufgabe wird von Studenten an ihren Arbeitsplätzen ausgeführt.

P = 1N
P 1 \u003d 0,65 N
F Bogen \u003d 1 - 0,65 \u003d 0,35 (N)

B) Schauen wir uns ein anderes Experiment an und vielleicht können Sie erraten, wie Sie sonst die Stärke von Archimedes bestimmen können.

Ein Teil des Wassers lief aus, nachdem der Körper eingetaucht war, das Dynamometer begann, weniger Gewicht anzuzeigen. Und jetzt gießen wir das vom Körper verdrängte Wasser in einen Eimer. Das Dynamometer zeigt erneut das Gewicht dieses Geräts in der Luft an.
Was ist die Stärke von Archimedes? (Gewicht des verdrängten Wassers)

Fazit: Die Kraft, die einen vollständig in eine Flüssigkeit eingetauchten Körper drückt, ist gleich dem Gewicht der Flüssigkeit im Volumen dieses Körpers; in Gas - alles ist ähnlich, aber dort ist die Archimedes-Kraft um ein Vielfaches geringer.
Nun, jetzt sagen Sie mir: Wie kann man die Stärke von Archimedes II auf eine Weise bestimmen?

Antworten: Sammeln Sie die vom eingetauchten Körper verdrängte Flüssigkeit und wiegen Sie sie.

F Arch \u003d P verdrängte Flüssigkeit \u003d R W

(II) - Das Gesetz von Archimedes wird in der Praxis bestimmt - der Student tut es.

Wir tauchen denselben Körper bei Ebbe in ein Schiff, wiegen ihn und finden F Arch.
Wenn wir Erfahrung demonstrieren, erinnern wir uns an die Regeln des Wiegens.

m w = 0,035 kg
RW = mW *g = 0,35 H
F A \u003d P W \u003d 0,35 H

Fazit: Wenn wir die Stärke von Archimedes vergleichen, die nach den Methoden I und II bestimmt wurde, sehen wir, dass das Ergebnis dasselbe ist. Auf die zweite Weise können Sie FArx bestimmen, wenn kein Dynamometer, aber Waagen vorhanden sind.

C) Aber die II-Methode ermöglicht es Ihnen, F Arch auf andere Weise zu bestimmen. Das haben wir

F Arch \u003d P verdrängte Flüssigkeit \u003d R W
R f = m f * g = w*v Körper*g

Somit ist V W = V des Körpers (III). Diese Formel ist die mathematische Notation des Gesetzes von Archimedes. Wenn wir also wissen, in welche Flüssigkeit der Körper eingetaucht ist, sein Volumen, dann kann FArx mit dieser Formel berechnet werden.

Frage: Und wenn das Volumen unbekannt ist?

Antworten: Wenn das Volumen des Körpers unbekannt ist, kann es mit einem Messzylinder (das haben wir im ersten Viertel gelernt) oder mit einem Lineal bestimmt werden.

Die Schüler bestimmen das Volumen desselben Körpers, nachdem sie sich zuvor an die Formel für das Volumen eines Parallelepipeds erinnert haben.

Fazit: Auch hier wurde das gleiche Ergebnis erhalten: 0,35 N. Somit hängt der Wert von FArx nicht von der Methode seiner Bestimmung ab.

III. Verankerung

R 1 \u003d R - F Arch

Übung 1: Legen Sie denselben Körper zuerst in Wasser und dann in Öl. Vergleichen Sie FArx, das in diesen Flüssigkeiten wirkt.

Antworten:F Arch in Wasser ist mehr als in Öl, weil Das Körpergewicht in Wasser ist geringer als in Öl. Dies stimmt mit der abgeleiteten Formel (1) überein.

Aufgabe 2: Tauchen Sie den Körper vollständig und bis zur Hälfte in Wasser. Definiere F Arch

Dasselbe, vollständige Übereinstimmung mit Formel (1). V 1 > V 2 , F Arch1 > F Arch2

Aufgabe 3: Körper gleichen Volumens aus unterschiedlichen Materialien in Wasser tauchen. Definiere F Arch. Überprüfe ich.

Fazit: F Bogen hängt nicht von der Substanz ab, das Volumen des Körpers ist wichtig.

Aufgabe 4: Stellen Sie die auf Körper wirkende archimedische Kraft grafisch dar.

IV. Zusammenfassung der Lektion

- Was haben wir im Unterricht gelernt?

• lernte eine neue Kraft kennen - die Kraft von Archimedes;
• fanden heraus, dass es das Ergebnis einer unterschiedlichen Druckkraft auf einen Körper ist, der in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, von unten und von oben, und nach oben gerichtet ist;
• in der Praxis gelernt, diese Kraft auf zwei Arten zu bestimmen;
• sie leiteten eine Berechnungsformel ab und stellten fest, dass FArx nur von der Dichte der Flüssigkeit und dem Volumen des eingetauchten Körperteils abhängt und es keine Rolle spielt, aus welcher Substanz dieser Körper besteht;
• wiederholtes zuvor erlerntes Material: Druck, Druckkraft, Masse und wie man sie durch Dichte und Volumen ausdrückt, Körpergewicht;
• vertiefte die früher erworbenen Fähigkeiten der praktischen Arbeit: Kraftmessung mit einem Dynamometer, Bestimmung des Körpergewichts auf einer Waage, Bestimmung des Volumens von Körpern mit einem Messzylinder, Erinnerung an die Formel für das Volumen eines Quaders;
• einmal mehr davon überzeugt, dass es Physik ohne Mathematik nicht gibt.

V. Hausaufgaben

• Lesen Sie die Notizen im Notizbuch sorgfältig durch.
• siehe §§ 48, 49;
• Ex. 32 (1-3)

- Du hast im Unterricht gute Arbeit geleistet. Vielen Dank für Ihre Mitarbeit!

Literatur:

1. EIN V. Peryschkin, N. A. Heimat"Physik 7", Moskau, "Aufklärung", 1989
2. MICH. Tulchinsky"Qualitative Aufgaben in der Physik 6-7 Zellen", Moskau, "Prosveshchenie", 1976
3. LA Kirik„Selbstständiges und kontrolliertes Arbeiten in der Physik. Mehrstufiges didaktisches Material Klasse 7. Mechanik. Druck von Flüssigkeiten und Gasen“, Moskau-Charkow, „Ileksa „Gymnasium“, 1998
4. "Kontrollarbeit in der Physik in den Klassen 7-11", didaktisches Material, hrsg. E.E. Evenchik, S. Ya. Schamasch, Moskau, "Aufklärung", 1991
5. IST. Shutov, K.M. Gurinowitsch"Physik 7-8. Praktische Probleme lösen“, Lehrbuch, Minsk, „Modern Word“, 1997
6. „Modulare innerschulische Regelung auf reflexiver Basis in der Physik“, Methodenhandbuch, komp. E.F. Avrutina, T.G. Basilewitsch, Kaluga, "Adel", 1997

1. Demonstration von Erfahrungen mit in Wasser getauchten Körpern. 2. Nachweis der Erfahrung bei der Reduzierung des Körpergewichts in Flüssigkeit. 3. Bestimmung der Auftriebskraft. 4. Herleitung der Formel der archimedischen Kraft. 5. Die Formulierung des Gesetzes von Archimedes. 6. Messung der archimedischen Kraft. 7. Legende von Archimedes.

Erfahrung in der Reduzierung des Körpergewichts in flüssiger Sammlung.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9/view/ - Link zum Video „Gesetz des Archimedes“ collection.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9 /view/

Definition der Auftriebskraft Es ist bekannt, dass jede Flüssigkeit von allen Seiten auf einen darin eingetauchten Körper drückt: von oben, von unten und von den Seiten. Warum schwebt der Körper nach oben? Es ist bekannt, dass jede Flüssigkeit von allen Seiten auf den darin eingetauchten Körper drückt: von oben und von unten und von den Seiten. Warum schwebt der Körper nach oben? Ein Körper, der in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht ist, wird einer nach oben gerichteten Kraft ausgesetzt, die als DRÜCK- oder ARCHIMEDISCHE Kraft () bezeichnet wird. Ein Körper, der in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht ist, wird einer nach oben gerichteten Kraft ausgesetzt, die als DRÜCK- oder ARCHIMEDISCHE Kraft () bezeichnet wird.

Betrachten Sie die Kräfte, die von der Seite der Flüssigkeit auf den darin eingetauchten Körper wirken: Warum sind die Kräfte, die auf die Seitenflächen des Körpers wirken, gleich und gleichen sich aus? Warum sind die auf die Seitenflächen des Körpers wirkenden Kräfte gleich und gleichen sich aus? Aber die Kräfte, die auf die Ober- und Unterseite des Körpers wirken, sind nicht gleich. Wieso den? Aber die Kräfte, die auf die Ober- und Unterseite des Körpers wirken, sind nicht gleich. Wieso den? F 1 F 1 F 2 F2 F2 F1F1 h2 h2 h1 h1

Formulierung des Archimedischen Gesetzes Ein Körper, der vollständig (oder teilweise) in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht ist, erfährt eine Auftriebskraft, die gleich dem Gewicht der Flüssigkeit ist, die im Volumen des Körpers (oder eines Teils davon, der eingetaucht ist) aufgenommen wird. Ein Körper, der vollständig (oder teilweise) in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht ist, wird einer Auftriebskraft ausgesetzt, die gleich dem Gewicht der Flüssigkeit ist, die im Volumen des Körpers (oder eines Teils davon, der eingetaucht ist) aufgenommen wird.

Measuring the Archimedean force collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab- 44a7-ae71-8f619b096d5a/view/ - Link zum Video „Measuring the Archimedean force“ collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab - 44a7-ae71-8f619b096d5a/view/

Unter Wasser können wir leicht einen Stein heben, den wir in der Luft kaum heben können. Wenn Sie den Korken unter Wasser tauchen und ihn dort aus Ihren Händen lösen; dann taucht sie auf. Wie lassen sich diese Phänomene erklären? Wir wissen, dass die Flüssigkeit auf den Boden und die Wände des Gefäßes drückt, und wenn ein fester Körper darin platziert wird, wird es auch einem Druck ausgesetzt.

Betrachten Sie die Druckkräfte, die von der Seite der Flüssigkeit auf den darin eingetauchten Körper wirken. Um das Nachvollziehen zu erleichtern, wählen wir einen Körper, der die Form eines Parallelepipeds hat, dessen Basen parallel zur freien Oberfläche der Flüssigkeit verlaufen (Abb. 135). Die auf die Seitenflächen des Körpers wirkenden Kräfte sind paarweise gleich und gleichen sich aus. Unter dem Einfluss dieser Kräfte zieht sich der Körper nur zusammen. Aber die Kräfte, die auf die Ober- und Unterseite des Körpers wirken, sind nicht gleich. Auf die Oberseite drückt von oben mit der Kraft F1 eine Flüssigkeitssäule der Höhe h1. Auf Höhe der Körperunterseite entsteht durch den Druck eine Flüssigkeitssäule der Höhe h2. Dieser Druck wird bekanntlich innerhalb der Flüssigkeit in alle Richtungen übertragen. Folglich drückt eine Flüssigkeitssäule der Höhe h2 mit einer Kraft F2 von unten nach oben auf die Unterseite des Körpers. Aberh2 mehrh1, daher ist der Kraftmodul F2 größer als der Kraftmodul F1. Daher wird der Körper mit einer Kraft F, die gleich der Differenz zwischen den Kräften F2-F1 ist, aus der Flüssigkeit herausgedrückt.

Die Existenz einer Kraft, die einen Körper aus einer Flüssigkeit herausdrückt, ist experimentell leicht zu entdecken.

Abbildung 136, α zeigt einen an einer Feder aufgehängten Körper mit einem Pfeil am Ende. Die Ausdehnung der Feder ist auf dem Stativ durch einen Pfeilzeiger gekennzeichnet. Wenn der Körper ins Wasser abgesenkt wird, wird die Quelle reduziert (Abb. 136, b). Die gleiche Abkürzung Federn werden sich herausstellen, wenn Sie von unten auf den Körper einwirken mit etwas Kraft, z. B. einer Hand.

Die Erfahrung bestätigt also, dass eine auf einen Körper in einer Flüssigkeit wirkende Kraft diesen Körper aus der Flüssigkeit herausdrückt.

Gase sind, wie wir wissen, Flüssigkeiten in vielerlei Hinsicht ähnlich. Auch für sie gilt das Gesetz von Pascal. Daher wirkt auf die Körper im Gas eine Kraft, die sie aus dem Gas herausdrückt. Unter dem Einfluss dieser Kraft steigen die Ballons auf. Die Existenz einer Kraft, die einen Körper aus einem Gas herausdrückt, kann auch experimentell beobachtet werden.

An einer verkürzten Waagschale hängt eine Glaskugel oder ein mit einem Stopfen verschlossener großer Kolben. Die Waage balanciert. Dann wird ein breites Gefäß unter den Kolben (oder die Kugel) gestellt, so dass es den gesamten Kolben umgibt. Das Gefäß ist mit Kohlendioxid gefüllt, dessen Dichte größer ist als die Dichte von Luft. In diesem Fall ist das Gleichgewicht der Waage gestört. Eine Tasse mit aufgehängtem Kolben erhebt sich (Abb. 137). Auf eine in Kohlendioxid eingetauchte Kugel wirkt eine Auftriebskraft im Vergleich zu der, die in Luft auf sie einwirkt.

Die Kraft, die einen Körper aus einer Flüssigkeit oder einem Gas herausdrückt, ist der auf diesen Körper wirkenden Schwerkraft entgegengerichtet, wenn also irgendein Körper in einer Flüssigkeit oder einem Gas gewogen wird, dann ist sein Gewicht geringer als das Gewicht im Vakuum (Leere).

Das erklärt, warum wir im Wasser ganz leicht Körper anheben, die wir kaum in der Luft halten können.

Archimedes ( 287-212 v. Chr) ist ein altgriechischer Wissenschaftler, Physiker und Mathematiker. Er stellte die Hebelregel auf, entdeckte das Gesetz der Hydrostatik, das seinen Namen trägt.

Fragen.

1. Welche Phänomene, die Sie aus dem Leben kennen, weisen auf die Existenz einer Auftriebskraft hin?
2. Wie man auf der Grundlage des Pascalschen Gesetzes die Existenz einer auf einen Körper wirkenden Auftriebskraft beweist, in Flüssigkeit getaucht?
3. Wie kann man experimentell zeigen, dass auf einen Körper in einer Flüssigkeit eine Auftriebskraft wirkt?
4. Wie kann man experimentell zeigen, dass auch auf einen Körper in einem Gas eine Auftriebskraft wirkt?

Zusammenfassung einer Unterrichtsstunde in Physik in der 7. Klasse.

Thema: Die Einwirkung von Flüssigkeiten und Gasen auf einen darin eingetauchten Körper.

Unterrichtstyp: kombiniert.

Unterrichtsziele:

pädagogisch: Schulkinder mit neuen physikalischen Phänomenen vertraut machen - die Einwirkung einer Flüssigkeit auf einen darin eingetauchten Körper; Feststellung, von welchen Faktoren die Auftriebskraft abhängt und von welchen nicht;

pädagogisch: die Bildung eines kognitiven Interesses an Physik; Förderung einer toleranten Haltung zueinander;

Entwicklung: die Bildung intellektueller Fähigkeiten, um Wissen zu analysieren, zu vergleichen und zu systematisieren.

Aufgaben:

Wissensbildung über die Auftriebskraft, die Fähigkeit, das erworbene Wissen zur Lösung von Qualitätsproblemen anzuwenden

Entwicklung von Forschungskompetenzen: Ziele setzen, beobachten, analysieren, Schlussfolgerungen ziehen

Bildung von Kommunikationsfähigkeiten: Interagieren Sie zu zweit, in der Gruppe, äußern Sie Ihren Standpunkt

Entwicklung von Reflexionsfähigkeiten: Selbsteinschätzung durchführen, den Wissensstand mit den Anforderungen des Programms in Beziehung setzen.

Vermittlung der Fähigkeiten zum selbstständigen Erwerb neuer Kenntnisse;

die Bildung einer bewussten Aktivität von Studenten beim Studium neuen Materials;

Bildung der Fähigkeit zu beobachten, zu analysieren, Schlussfolgerungen zu ziehen;

Bildung von Kooperationsfähigkeiten im Prozess der gemeinsamen Kognition.

Geplante Ergebnisse:

Persönlich: Manifestation einer emotional wertvollen Einstellung zu einem Erziehungsproblem; kreative Einstellung zum Lernprozess;

Bildung von Interesse am Wissen über die Welt um uns herum;

Ermittlung des Wertes der Ergebnisse ihrer Aktivitäten zur Befriedigung lebensnotwendiger Bedürfnisse;

Metasubjekt: Beherrschung der Fähigkeiten des unabhängigen Erwerbs neuen Wissens, der Organisation von Bildungsaktivitäten, der Zielsetzung, Planung, Selbstkontrolle und Bewertung der Ergebnisse ihrer Aktivitäten, der Fähigkeit, die möglichen Ergebnisse ihrer Handlungen vorherzusehen;

Verständnis der Unterschiede zwischen den ursprünglichen Tatsachen und Hypothesen, um sie zu erklären, Beherrschung der universellen Aktivitätsmethoden an den Beispielen des Aufstellens von Hypothesen, um die bekannten Tatsachen zu erklären, und der experimentellen Überprüfung der aufgestellten Hypothesen;

Bildung von Fähigkeiten zur Wahrnehmung, Verarbeitung und Präsentation von Informationen in verbaler, bildlicher und symbolischer Form, Analyse und Verarbeitung der erhaltenen Informationen gemäß den Aufgaben;

Sammeln von Erfahrungen in der selbstständigen Suche, Analyse und Auswahl von Informationen.

Gegenstand: die Fähigkeit, die Auftriebskraft mit einem Dynamometer zu messen; unterscheiden, in welchen Fällen diese Kraft größer (kleiner) ist; Finden Sie heraus, wovon die Stärke abhängt.

Ausrüstung: Dynamometer, Becher mit Wasser, ein Gefäß mit einer Salzlösung, ein Faden, Plastilin, Aluminiumzylinder, ein Messingzylinder, eine Paraffinkugel.

Unterrichtsphasen

I. Organisatorischer Moment des Unterrichts. - 4min.

II. Aktualisierung des Wissens (Kreuzworträtsel). - 4min.

III. Motivation, Problemstellung - 2 min.

IV. Recherchieren, Experimentieren (selbstständiges Arbeiten der Studierenden). - 12min.

V. Verallgemeinerung und Systematisierung (Ausfüllen der Tabelle) - 5 min.

VI. Festigung des Gelernten (qualitative Aufgaben, Rätsel). - 6min.

VII. Reflexion (Test). - 3 Minuten.

VIII. Fazit. Hausaufgaben. - 1 Minute.

Während des Unterrichts:

I. Organisatorischer Moment:

Hallo Leute! Hinsetzen!

Das Motto unserer heutigen Stunde wird die Aussage von Immanuel Kant sein:

Ohne Zweifel beginnt all unser Wissen mit Erfahrung.

Wie Sie wissen, sind Erfahrung und Beobachtung die größten Quellen der Weisheit. Und der Zugang zu ihnen steht jedem von Ihnen offen.

II. Aktualisierung.

Beginnen wir unsere Lektion mit einem intellektuellen Aufwärmen, das Ihnen hilft, das Wissen aufzufrischen, das Sie heute benötigen, wenn Sie ein neues Thema lernen. Dazu müssen Sie sich die Formeln zur Berechnung der folgenden physikalischen Größen merken:

Körpergewicht.

Flüssigkeits- und Gasdruck.

Druckkraft.

Körpermasse.

Zylindervolumen.

Arbeiten mit Formeln (Find a match):

ichichI. Motivation:

Lassen Sie uns versuchen, dieses Wissen zu nutzen, wenn Sie ein neues Thema studieren.

Experiment: Im Boden des Gefäßes befindet sich eine Paraffinkugel. Gießen Sie Wasser, die Paraffinkugel ist geschwommen.

Warum schwebte der Körper?

(auf ihn wirkt eine nach oben gerichtete Kraft).

Wirken Gase auf einen darin eingetauchten Körper ein?

(ja, zum Beispiel ein Ballon). Wenn die Jungs Schwierigkeiten haben, die Frage zu beantworten, können Sie einen vorab versteckten Kinderballon vorführen.

Wie können wir das Thema unseres Unterrichts formulieren?

Schreiben wir das Thema unserer Lektion auf: "Die Wirkung von Flüssigkeit und Gas auf einen darin eingetauchten Körper."

IV. Neues Material lernen (Recherche, Experiment)

Lassen Sie uns experimentell herausfinden, ob alle in eine Flüssigkeit eingetauchten Körper von einer Auftriebskraft betroffen sind?

Frontarbeit:

Auf jedem Tisch haben Sie ein Dynamometer und einen Metallzylinder.

Bestimmen Sie das Gewicht des gegebenen Körpers in Luft P1.

Tauchen Sie diesen Körper in Wasser, ohne ihn vom Dynamometer zu entfernen, und bestimmen Sie das Gewicht dieses Körpers in Wasser P2.

Vergleichen Sie die Ergebnisse und ziehen Sie ein Fazit. (P2< Р1).

Problem: Warum ist das Körpergewicht im Wasser geringer als das Körpergewicht?

(auf einen Körper im Wasser wirkt eine nach oben gerichtete Kraft)

● Auf jeden Körper, der in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht ist, wirkt also eine Auftriebskraft. (Schreiben Sie die Schlussfolgerung in ein Heft). Diese Kraft wird auch Archimedes-Kraft genannt. Und warum, erfahren wir etwas später.

- Denken Sie darüber nach, wie Sie es tun können?

/Schülerantworten - der Wortlaut der Schlussfolgerung auf der Folie zur Überprüfung/

Wir haben also herausgefunden, dass die archimedische Kraft auf einen Körper wirkt, der in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht ist.

Wir setzen die Studie fort; Überlegen wir mal, von welchen Faktoren (physikalischen Größen) hängt die Auftriebskraft ab?

Hypothesen:FEINhängt von der:

Körperdichten

Körpervolumen

Flüssigkeitsdichte

Aus der Tiefe des Tauchgangs

Von der Körperform

Und jetzt lasst uns in Gruppen arbeiten, versuchen, all diese Hypothesen experimentell zu testen und herauszufinden, welche Hypothesen richtig sind.

Wie unser Landsmann M. V. Lomonosov sagte: „Ich schätze eine Erfahrung höher ein als tausend Meinungen, die nur aus der Vorstellungskraft stammen.“

Gruppenarbeit.

Lassen Sie uns bestimmen, von welchen Tatsachen die Auftriebskraft abhängt oder nicht.

Wir teilen uns in kleine Gruppen von 4-5 Personen auf. Jede Gruppe bekommt eine eigene Aufgabe. Wir arbeiten paarweise. Jeder von Ihnen hat auf seinem Schreibtisch ein Forschungsblatt mit einer Aufgabe und Anweisungen zu seiner Bewältigung. Bitte unterschreiben Sie Ihr Blatt und fahren Sie mit der Studie fort.

Aufgabe für die erste Gruppe.

Zweck: herauszufinden, ob die Auftriebskraft von der Masse und Dichte des Körpers abhängt.

Ausrüstung: ein Gefäß mit Wasser, ein Dynamometer, Aluminium- und Messingzylinder, ein Faden.

Die Reihenfolge der Aufgabe:

1. Nehmen Sie einen Aluminiumzylinder. Verwenden Sie ein Dynamometer, um das Gewicht des Zylinders in Luft P1 zu bestimmen.

2. Tauchen Sie den Zylinder in Wasser, ohne ihn vom Dynamometer zu entfernen, und bestimmen Sie das Gewicht dieses Zylinders P2.

3. Bestimmen Sie die auf den Zylinder wirkende Auftriebskraft.

4. Wiederhole den Versuch mit dem Messingzylinder. Tragen Sie die Messergebnisse in die Tabelle ein:

5. Vergleichen Sie die Dichten der Körper (siehe Tabelle Nr. 2, S. 50 des Lehrbuchs) und die auf die Körper wirkenden Auftriebskräfte _________________________________________________

Machen Sie eine Schlussfolgerung über die Abhängigkeit (nicht Abhängigkeit) der Auftriebskraft von der Dichte des Körpers oder der Masse.

Fazit:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Aufgabe für die zweite Gruppe.

Zweck: herauszufinden, ob die Auftriebskraft vom Volumen des Körpers abhängt.

Ausrüstung: ein Gefäß mit Wasser, Körper verschiedener Größen aus Plastilin, ein Dynamometer, ein Faden.

Die Reihenfolge der Aufgabe:

Nehmen Sie einen Körper mit weniger Volumen und

Tauchen Sie diesen Körper in Wasser und bestimmen Sie das Gewicht des Körpers in Wasser P2.

Wiederholen Sie das Experiment mit einem größeren Körper.

Bestimmen Sie in beiden Fällen die Auftriebskraft. Tragen Sie das Ergebnis in die Tabelle ein:

Vergleichen Sie die Ergebnisse und ziehen Sie Rückschlüsse auf die Abhängigkeit (Unabhängigkeit) der Auftriebskraft vom Volumen.

Aufgabe für die dritte Gruppe.

Zweck: herauszufinden, ob die Auftriebskraft vom Volumen des in die Flüssigkeit eingetauchten Körperteils abhängt.

Ausrüstung: ein Gefäß mit Wasser, ein Dynamometer, ein kleiner Körper, ein Faden.

Arbeitsauftrag:

Bestimmen Sie das Gewicht des Körpers in der Luft P1 _____________________.

Tauche den Körper halb ins Wasser und bestimme das Gewicht des Körpers im Wasser P2____________________.

Bestimmen Sie die Auftriebskraft Fvyt 1 = P1 - P2________________________________________________.

Senken Sie den Körper vollständig ins Wasser und bestimmen Sie das Gewicht des Körpers im Wasser Р3____________________________.

Bestimmen Sie die Auftriebskraft Fvyt 2 = P1 - P3_________________________________________________.

Vergleichen Sie die Auftriebskräfte: Fvyt1 und Fvyt2. Machen Sie eine Schlussfolgerung über die Abhängigkeit (nicht Abhängigkeit) der Auftriebskraft vom Volumen des in die Flüssigkeit eingetauchten Körperteils.

Fazit:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Aufgabe für die vierte Gruppe.

Zweck: herauszufinden, ob die Auftriebskraft von der Dichte der Flüssigkeit abhängt, in die der Körper eingetaucht ist.

Ausrüstung: ein Dynamometer, ein Faden, ein Gefäß mit Wasser, ein Gefäß mit einer Salzlösung, ein kleiner Körper.

Arbeitsauftrag:

Bestimmen Sie das Gewicht des Körpers in der Luft P1.

Tauchen Sie den Körper vollständig in ein Gefäß mit Wasser und bestimmen Sie sein Gewicht in Wasser P2.

Wiederholen Sie diesen Versuch mit der Salzlösung.

Bestimmen Sie die Auftriebskräfte in beiden Fällen und tabellieren Sie die Ergebnisse:

Wie unterscheiden sich diese Flüssigkeiten?

Was lässt sich über die Auftriebskräfte sagen, die in verschiedenen Flüssigkeiten auf einen Körper wirken?

Machen Sie einen Schluss über die Abhängigkeit (Unabhängigkeit) der Auftriebskraft von der Dichte der Flüssigkeit.

Fazit:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Zuordnung zur fünften Gruppe.

Zweck: herauszufinden, ob die Auftriebskraft von der Eintauchtiefe des Körpers in die Flüssigkeit abhängt.

Ausrüstung: ein Gefäß mit Wasser, ein Aluminiumzylinder, ein Faden, ein Dynamometer.

Arbeitsauftrag:

Bestimmen Sie das Gewicht des Körpers in der Luft P1.

Bestimmen Sie das Gewicht des Körpers im Wasser in einer Tiefe h1 und in einer Tiefe h2 größer als h1, P2.

Berechnen Sie die Auftriebskraft, die in verschiedenen Tiefen auf den Körper wirkt. Tragen Sie die Mess- und Berechnungsergebnisse in die Tabelle ein:

Vergleichen Sie die auf den Körper wirkenden Auftriebskräfte in verschiedenen Tiefen.

Machen Sie einen Schluss über die Abhängigkeit (Unabhängigkeit) der Auftriebskraft von der Eintauchtiefe des Körpers in die Flüssigkeit.

Fazit:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Zuordnung zur sechsten Gruppe.

Zweck: herauszufinden, ob die Auftriebskraft von der Form eines in eine Flüssigkeit eingetauchten Körpers abhängt.

Ausrüstung: ein Stück Plastilin, ein Gefäß mit Wasser, ein Faden, ein Dynamometer.

Die Reihenfolge der Aufgabe:

Geben Sie einem Stück Plastilin die Form einer Kugel.

Bestimmen Sie das Gewicht des Körpers in der Luft P1.

Senken Sie den Körper ins Wasser und bestimmen Sie das Gewicht des Körpers im Wasser P2.

Bestimmen Sie die auf den Körper wirkende Auftriebskraft.

Ändern Sie die Form des Körpers (Würfel, Zylinder...).

Wiederholen Sie die Erfahrung. Tragen Sie die Ergebnisse der Messungen und Berechnungen in die Tabelle ein:

Vergleichen Sie die Kräfte und ziehen Sie einen Schluss über die Abhängigkeit (Unabhängigkeit) der Auftriebskraft von der Körperform.

Fazit:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

v. Verallgemeinerung und Systematisierung

Im Laufe der Berichte jeder Gruppe an der Tafel, einem Tisch

Gut erledigt! Alle Gruppen erledigten ihre Aufgaben.

Der antike griechische Wissenschaftler Archimedes, der im 3. Jahrhundert v. Chr. in der Stadt Syrakus auf Sizilien lebte, machte erstmals auf die Existenz dieser Kraft aufmerksam. Sehen Sie selbst, was vorher war...

(Schau Video)

So fand Archimedes die Lösung für Hieros Problem. Daher nennen wir die Kraft, die auf Körper wirkt, die in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht sind Archimedische Stärke.

vII. Festigung des Erlernten. (Qualitätsaufgaben auf Folien)

1. Ältere Griechen sagen, dass Archimedes monströse Kraft hatte. Selbst hüfttief im Wasser stehend, konnte er mit einer linken Hand mühelos eine Masse von 1000 kg heben. Zwar nur bis zur Taille, er weigerte sich, es höher zu heben. Könnten diese Geschichten wahr sein?

3. Wo haben feste Karauschen mehr Gewicht, im eigenen See oder in der Bratpfanne eines anderen?

4. Warum ertrinkt ein gerupftes Huhn in einer zu wenig gesalzenen Suppe, schwimmt aber in einer zu stark gesalzenen?

VIII. Kontrolle und Selbstkontrolle (Reflexion)

Abschlusstest: „Ich glaube, ich glaube nicht“

1. Die Auftriebskraft, die auf einen in eine Flüssigkeit eingetauchten Körper wirkt, hängt von der Dichte des Körpers ab.

2. Das Gewicht eines Körpers in Flüssigkeit ist geringer als das Gewicht desselben Körpers in Luft.

3. Auftrieb tritt auch in Gasen auf.

4. Zwei Körper unterschiedlicher Form, aber mit gleichem Volumen, werden ins Wasser gelassen. Auf den ersten Körper wirkt eine große Auftriebskraft.

5. Die Auftriebskraft ist nach oben gerichtet.

ANTWORTEN: -, +, +, - , + . (nein, ja, ja, nein, ja)

X. Hausaufgaben§48 (Definitionen und Formeln lernen). Schreiben Sie in ein Heft drei Beweise für die Existenz einer Auftriebskraft, die auf einen in eine Flüssigkeit eingetauchten Körper wirkt.