Jokapäiväisestä elämästä tiedetään, että kehon paino laskee, kun se upotetaan veteen. Tämä ilmiö perustuu esimerkiksi laivojen navigointiin.

Ilmapallot nousevat ilmaan painovoimaa vastakkaisen voiman olemassaolon vuoksi. Voimaa, jolla neste tai kaasu vaikuttaa niihin upotettuun kappaleeseen, kutsutaan myös Archimedes-voimaksi. Mieti tämän voiman luonnetta.

Kuten tiedät, neste (tai kaasu) kohdistaa jonkin verran painetta siihen upotetun kappaleen pinnan jokaiseen pisteeseen. Mutta mitä matalampi piste, sitä enemmän siihen kohdistuu painetta.

Tästä johtuen kehon alapintoihin kohdistuu enemmän painetta kuin yläpintoihin. Tämä tarkoittaa, että kehoon alhaalta vaikuttava voima on suurempi kuin voima, joka vaikuttaa siihen ylhäältä.

Tämä tarkoittaa, että neste (tai kaasu) vaikuttaa siihen upotettuun kappaleeseen jollain ylöspäin suuntautuvalla voimalla. Huomaa, että jos rungon alapinta on tiukasti nestesäiliön pohjan vieressä, neste vaikuttaa kehoon alaspäin suunnatulla voimalla, koska silloin se painaa vain kehon yläosaa tunkeutumatta alemman alla. Silloin Archimedesin voima puuttuu.

Kehoon vaikuttavan Archimedes-voiman suuruus

Harkitse Arkhimedes-voiman suuruutta, joka vaikuttaa nesteeseen tai kaasuun upotettuun kappaleeseen. Korvataan (henkisesti) keho nesteellä (tai kaasulla) tämän kehon tilavuudessa. Ilmeisesti tämä tilavuus on levossa suhteessa ympäröivään nesteeseen (tai kaasuun).

Osoittautuu, että tiettyyn tilavuuteen vaikuttava Arkhimedes-voima on yhtä suuri kuin painovoima absoluuttisesti ja suunnaltaan vastakkainen.

Tästä johtopäätös: nesteeseen tai kaasuun upotettuun kappaleeseen vaikuttava Arkhimedes-voima on itseisarvoltaan yhtä suuri kuin nesteen tai kaasun paino tämän kappaleen tilavuudessa ja on suunnaltaan vastakkainen, ts. se voidaan laskea kaavalla p*g*V, jossa p on nesteen tai kaasun tiheys, g on vapaan pudotuksen kiihtyvyys, V on kappaleen tilavuus.

Kaasun osalta tämä ei kuitenkaan aina pidä paikkaansa, koska sen tiheys eri korkeuksilla on erilainen. Tästä kaavasta seuraa, että jos kehon keskimääräinen tiheys on suurempi kuin sen nesteen (tai kaasun) tiheys, johon keho on upotettu, niin kehon paino on suurempi kuin nesteen paino tilavuudessaan, ja ruumis uppoaa

Jos kappaleen keskimääräinen tiheys on yhtä suuri kuin nesteen tai kaasun tiheys, ruumis on levossa nesteen tai kaasun paksuudessa, ei kellu tai uppoa, koska Arkhimedesin voimaa tasapainottaa kehoon vaikuttava painovoima; jos kappaleen keskimääräinen tiheys on pienempi kuin nesteen tai kaasun tiheys, keho kelluu.

Esimerkki tehtävästä

Harkitse esimerkkiä. Alumiinisylinteri painaa ilmassa 54 N ja jossain nesteessä 40 N. Määritä nesteen tiheys.

Ratkaisu. Selvitetään sylinterin tilavuus: V=P/g/p, missä V on tilavuus, P on kappaleen paino, p1 on kappaleen tiheys, ts. V=54 N: 10 N/kg: 2700 kg/m3 = 0,002 m3

Etsitään Archimedesin voima, joka on yhtä suuri kuin painoerot ilmassa ja vedessä.

Oppitunnin tyyppi:. uuden materiaalin selitys.

Oppitunnin tavoitteet:

• Tarkista aiemmin opittu materiaali.
• Valmentaa opiskelijat näkemään uuden materiaalin "Nesteen ja kaasun vaikutus niihin upotettuun kehoon. Archimedean voima” - käsitteestä taitoon;
• Selvitä nostevoiman syy;
• Johda laskentakaava ja keksi menetelmiä Arkhimedesen vahvuuden määrittämiseksi käytännössä;
• Tutki tämän voiman riippuvuutta useista parametreista ja kuinka voit määrittää puuttuvat parametrit;
• Vahvistaa opittua materiaalia laadullisten ongelmien ratkaisemisessa kokemuksen myöhemmän todentamisen kanssa, edistää käytännön taitojen kehittymistä, kykyä analysoida, yleistää, soveltaa aiemmin opittua uuteen tilanteeseen.

Oppitunnin pääkysymykset:

• Paine nesteessä ja kaasussa.
• Paineen voima.
• Nesteen ja kaasun vaikutus niihin upotettuun kehoon.
• Kyky löytää Archimedesin voima eri tavoilla.
• Tutki Arkhimedes-voiman riippuvuutta parametreista.
• Kyky soveltaa hankittua tietoa laadullisten ongelmien ratkaisemisessa ja kokemuksen kautta todentaa ratkaisun oikeellisuus.

Koulutuskeinot:ämpäri Archimedes, alus vuorovedellä, esittelydynamometri, kolmijalka, saman tilavuuden ja saman massan kappaleita, astia vedellä, vaa'at, painot, 2 samanlaista lasia, mittasylinteri, viivain, Bakushinskyn dynamometri .

Tuntisuunnitelma:

I. Toisto

II. Demo ja uutta materiaalia

1) Ongelma: miksi tennispallo hyppäsi vedestä? Vastaus: vesi työnnettiin ulos

2) Miksi vedessä on mahdollista nostaa painava esine, jota ei voi nostaa maalla? (Vesi auttaa)
Siten käy ilmi, että painevoima vaikuttaa nesteeseen upotettuun kappaleeseen nesteen puolelta, joka on suunnattu? .. Ylös!
Yritetään selvittää teoreettisesti, miksi tämä voima syntyy. Tätä varten harkitse suorakaiteen muotoisen suuntaissärmiön muodossa olevaa kappaletta, joka on upotettu nesteeseen, ja piirrä vastaava kuvio.

S on ylä- ja alapohjan pinta-ala
h 1 - nestepatsaan korkeus yläpinnan yläpuolella
h 2 - nestepatsaan korkeus alapinnan tasolla
p 1 - nestepatsaan paine ylhäältä
p 2 - nestepatsaan paine alapinnan tasolla
F 1 - nesteen paineen voima yläpinnassa
F 2 - nesteen paineen voima alapinnassa

Näiden voimien resultantti on suunnattu suurempaa voimaa F 2 kohti, ts. ylös. Tämä on kelluva voima, jota kutsutaan myös Arkhimedes-voimaksi.

F Kaari \u003d F vedetty ulos \u003d F 2 - F 1

Näin kävi selväksi, miksi tennispallo hyppäsi pois vedestä. Mutta neste vaikuttaa kehoon kaikilta puolilta, ts. vaikuttavat myös sivupintoihin, mutta nämä voimat puristavat kehoa, muotoilevat sitä, eivätkä niiden toiminta aiheuta kehon liikkumista ylöspäin. Näin ollen olemme osoittaneet kelluvan voiman olemassaolon tuloksena, joka vaikuttaa nesteeseen upotettuun kappaleeseen ja määrittää sen suunnan: pystysuunnassa ylöspäin. Tennispallolla - kaikki on selvää. Ja miksi raskaat esineet ovat kevyempiä nesteessä, erityisesti vedessä? Harkitse voimia, jotka vaikuttavat nesteeseen upotettuun kehoon.

Jos kappale on ripustettu dynamometriin, niin se näyttää kappaleen P painon, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin painovoima, koska. keho on levossa.
Jos kappale on ilmassa, se näyttää painon P. Nesteessä dynamometri näyttää myös painon P 1, mutta se on Arkhimedes-voiman P 1 = P - F Arch arvon verran pienempi. Mitä pienempi kehon paino nesteessä, sitä suurempi on Arkhimedes-voima. Siten Archimedes-voima voidaan määritellä ilmassa ja nesteessä olevan kappaleen painon välisenä erona.
Näin ollen saimme ensimmäisen tavan määrittää Arkhimedesin vahvuus:

F Arch \u003d P - P 1

Määritellään sylinteriin vaikuttava FArx: tehtävän suorittavat opiskelijat työpaikallaan.

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

B) Katsotaanpa toista koetta ja ehkä voit arvata, kuinka muuten voit määrittää Arkhimedesin vahvuuden.

Osa vedestä valui ulos sen jälkeen, kun ruumis oli upotettu, dynamometri alkoi näyttää vähemmän painoa. Ja nyt kaadamme kehon syrjäyttämän veden ämpäriin. Dynamometri näyttää jälleen tämän laitteen painon ilmassa.
Mikä on Archimedesin vahvuus? (syrjäytyneen veden paino)

Johtopäätös: Voima, joka työntää kokonaan nesteeseen upotettua kappaletta, on yhtä suuri kuin nesteen paino tämän kappaleen tilavuudessa; kaasussa - kaikki on samanlaista, mutta siellä Archimedes-voima on monta kertaa pienempi.
No, kerro nyt minulle: kuinka määrittää Arkhimedes II:n vahvuus jollain tavalla?

Vastaus: Kerää upotetun kappaleen syrjäyttämä neste ja punnita se.

F Arch \u003d P syrjäytynyt neste \u003d R W

(II) - Arkhimedesin laki määräytyy käytännössä - opiskelija tekee.

Upotamme saman kappaleen alukseen, jossa on laskuvesi, punnitsemme sen ja löydämme F Arch.
Kokemusta esitellessä muistamme punnituksen säännöt.

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

Johtopäätös: Jos vertaamme Arkhimedesin vahvuutta, joka on määritetty menetelmillä I ja II, näemme, että tulos on sama. Toisella tavalla voit määrittää FArxin, jos dynamometriä ei ole, mutta vaakoja on.

C) Mutta II-menetelmän avulla voit määrittää F Arch toisella tavalla. Saimme sen

F Arch \u003d P syrjäytynyt neste \u003d R W
Rf = mf*g = w*v body*g

Siten V W = kappaleen (III) V. Tämä kaava on Arkhimedesin lain matemaattinen merkintä. Joten jos tiedämme, mihin nesteeseen keho on upotettu, sen tilavuuden, niin FArx voidaan laskea tällä kaavalla.

Kysymys: Entä jos äänenvoimakkuus on tuntematon?

Vastaus: Jos rungon tilavuus on tuntematon, se voidaan määrittää mittasylinterillä (oppimme tämän ensimmäisellä neljänneksellä) tai viivaimella.

Opiskelijat määrittävät saman kappaleen tilavuuden muistaessaan aiemmin suuntaissärmiön tilavuuden kaavan.

Johtopäätös: Jälleen saatiin sama tulos: 0,35 N. Näin ollen FArx:n arvo ei riipu sen määritysmenetelmästä.

III. Ankkurointi

R 1 \u003d R - F Arch

Harjoitus 1: Aseta sama runko ensin veteen ja sitten öljyyn. Vertaa näissä nesteissä vaikuttavaa FArxia.

Vastaus: F Arch vedessä on enemmän kuin öljyssä, koska ruumiinpaino vedessä on pienempi kuin öljyssä. Tämä on johdetun kaavan (1) mukainen.

Tehtävä 2: Upota keho veteen kokonaan ja jopa puoliksi. Määrittele F Arch

Sama, täydellinen yhteensopivuus kaavan (1) kanssa. V 1 > V 2 , F Arch1 > F Arch2

Tehtävä 3: Upota saman tilavuuden kappaleita eri materiaaleista veteen. Määrittele F Arch. Tarkista I tapa.

Johtopäätös: F Arch ei riipu aineesta, kehon tilavuus on tärkeä.

Tehtävä 4: Kuvaa graafisesti Arkhimedes-voimaa, joka vaikuttaa kappaleisiin.

IV. Oppitunnin yhteenveto

- Mitä opimme tunnilla?

• tutustui uuteen voimaan - Archimedesin voimaan;
• selvitti, että se on seurausta erilaisesta painevoimasta, joka kohdistuu nesteeseen upotettuun kehoon alhaalta ja ylhäältä ja on suunnattu ylöspäin;
• oppinut käytännössä määrittämään tämän voiman kahdella tavalla;
• he johtivat laskentakaavan ja huomasivat, että FArx riippuu vain nesteen tiheydestä ja vedenalaisen kehon osan tilavuudesta, eikä sillä ole väliä mistä aineesta tämä kappale on tehty;
• toistaa aiemmin tutkittua materiaalia: paine, painevoima, massa ja kuinka se ilmaistaan ​​tiheyden ja tilavuuden kautta, ruumiinpaino;
• lujitti aiemmin hankittuja käytännön työn taitoja: voiman mittaaminen dynamometrillä, painon määrittäminen vaaka-asteikolla, kappaleiden tilavuuden määrittäminen mittasylinterillä, muistutti suuntaissärmiön tilavuuden kaavaa;
• jälleen kerran vakuuttunut siitä, että fysiikkaa ilman matematiikkaa ei ole olemassa.

V. Kotitehtävät

• lue huolellisesti muistikirjaan tehdyt muistiinpanot;
• lue kohdat 48, 49;
• esim. 32 (1-3)

- Teit hyvää työtä luokassa. Kiitos kaikille yhteistyöstä!

Kirjallisuus:

1. A.V. Peryshkin, N.A. isänmaa"Fysiikka 7", Moskova, "Enlightenment", 1989
2. MINÄ. Tulchinsky"Laadulliset tehtävät fysiikassa 6-7 solua", Moskova, "Prosveshchenie", 1976
3. LA. Kirik”Fysiikassa itsenäistä ja kontrolloivaa työtä. Monitasoiset didaktiset materiaalit luokka 7. Mekaniikka. Nesteiden ja kaasujen paine", Moskova-Kharkov, "Ileksa "Gymnasium", 1998
4. "Fysiikan ohjaustyöt luokilla 7-11", didaktinen materiaali, toim. E.E. Evenchik, S.Ya. Shamash, Moskova, "Enlightenment", 1991
5. ON. Shutov, K.M. Gurinovich"Fysiikka 7-8. Käytännön ongelmien ratkaiseminen", oppikirja, Minsk, "Modern Word", 1997
6. "Modulaarinen koulun sisäinen ohjaus refleksipohjaisesti fysiikassa", menetelmäkäsikirja, comp. E.F. Avrutina, T.G. Bazilevich, Kaluga, "Adel", 1997

1. Veteen upotetuista kappaleista saadun kokemuksen osoittaminen. 2. Kokemuksen osoittaminen ruumiinpainon vähentämisestä nesteessä. 3. Kelluvuusvoiman määrittäminen. 4. Arkhimedeen voiman kaavan johtaminen. 5. Arkhimedesin lain muotoilu. 6. Arkhimedeen voiman mittaus. 7. Legenda Archimedesista.

Kokemus painon alentamisesta nestekokoelmassa.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9/view/ - linkki videoon "Arkimedesin laki" collection.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9 /view/

Kelluvuusvoiman määritelmä Tiedetään, että mikä tahansa neste painaa siihen upotettua kappaletta kaikilta puolilta: ylhäältä, alhaalta ja sivuilta. Miksi vartalo kelluu? Tiedetään, että mikä tahansa neste painaa siihen upotettua vartaloa kaikilta puolilta: ylhäältä ja alhaalta ja sivuilta. Miksi vartalo kelluu? Nesteeseen tai kaasuun upotettu keho altistuu ylöspäin suuntautuvalle voimalle, jota kutsutaan TYÖNTÄMIS- tai ARKIMEEDIALAiseksi voimaksi (). Nesteeseen tai kaasuun upotettu keho altistuu ylöspäin suuntautuvalle voimalle, jota kutsutaan TYÖNTÄMIS- tai ARKIMEEDIALAiseksi voimaksi ().

Tarkastellaan voimia, jotka vaikuttavat nesteen puolelta siihen upotettuun kappaleeseen Miksi kehon sivupinnoille vaikuttavat voimat ovat yhtä suuret ja tasapainottavat toisiaan? Miksi kehon sivupintoihin vaikuttavat voimat ovat yhtä suuret ja tasapainottavat toisiaan? Mutta kehon ylä- ja alapuolelle vaikuttavat voimat eivät ole samat. Miksi? Mutta kehon ylä- ja alapuolelle vaikuttavat voimat eivät ole samat. Miksi? F 1 F 1 F 2 F2 F2 F1F1 h2 h2 h1 h1

Arkhimedesin lain muotoilu Kokonaan (tai osittain) nesteeseen tai kaasuun upotettu kappale kokee kelluvan voiman, joka on yhtä suuri kuin nesteen paino, joka on otettu kehon (tai sen osan) tilavuuteen upotettuna. Kokonaan (tai osittain) nesteeseen tai kaasuun upotettuun kappaleeseen kohdistuu kelluva voima, joka on yhtä suuri kuin nesteen paino, joka on otettu kehon (tai sen osan) tilavuuteen upotettuna.

Arkhimedeen voiman mittaaminen collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab- 44a7-ae71-8f619b096d5a/view/ - linkki videoon "Measuring the Archimedean force" collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab129 - 44a7- ae71-8f619b096d5a/view/

Veden alla voimme helposti nostaa kiven, jota tuskin pystymme nostamaan ilmassa. Jos upotat korkin veteen ja vapautat sen käsistäsi siellä; sitten hän ponnahtaa esiin. Miten nämä ilmiöt voidaan selittää? Tiedämme, että neste puristaa astian pohjaa ja seiniä, ja jos sen sisään laitetaan kiinteä kappale, se joutuu myös paineen alaisena.

Harkitse painevoimia, jotka vaikuttavat nesteen puolelta siihen upotettuun kehoon. Päättelyn helpottamiseksi valitsemme suuntaissärmiön muotoisen kappaleen, jonka pohjat ovat yhdensuuntaiset nesteen vapaan pinnan kanssa (kuva 135). Kehon sivupintoihin vaikuttavat voimat ovat pareittain yhtä suuret ja tasapainottavat toisiaan. Näiden voimien vaikutuksesta keho vain supistuu. Mutta kehon ylä- ja alapuolelle vaikuttavat voimat eivät ole samat. Yläpinnassa painetaan ylhäältä voimalla F1 nestepatsas, jonka korkeus on h1. Rungon alapinnan tasolla paine tuottaa nestepatsaan, jonka korkeus on h2. Tämä paine, kuten tiedämme, välittyy nesteen sisällä kaikkiin suuntiin. Tämän seurauksena nestepatsas, jonka korkeus on h2, painaa kehon alapintaa alhaalta ylöspäin voimalla F2. Muttah2 lisääh1, siksi voimamoduuli F2 on suurempi kuin voimamoduuli F1. Siksi keho työnnetään ulos nesteestä voimalla F, joka on yhtä suuri kuin voimien F2-F1 välinen ero.

Kehon nesteestä työntävän voiman olemassaolo on helppo havaita kokeellisesti.

Kuva 136, α esittää jouseen ripustettua runkoa, jonka päässä on nuoli. Jousen jatke on merkitty jalustaan ​​nuoliosoittimella. Kun runko lasketaan veteen, jousi pienenee (kuva 136, b). Sama lyhenne jouset muuttuvat, jos vaikutat vartaloon alhaalta jollain voimalla, kuten kädellä.

Siksi kokemus vahvistaa, että nesteessä olevaan kappaleeseen vaikuttava voima työntää tämän kappaleen ulos nesteestä.

Kaasut, kuten tiedämme, ovat monin tavoin samanlaisia ​​kuin nesteet. Pascalin laki pätee myös niihin. Siksi kaasussa oleviin kappaleisiin vaikuttaa voima, joka työntää ne ulos kaasusta. Tämän voiman vaikutuksesta ilmapallot nousevat ylös. Kappaleen kaasusta ulos työntävän voiman olemassaolo voidaan havaita myös kokeellisesti.

Lasipallo tai iso tulpalla suljettu pullo ripustetaan lyhennetylle kattilalle. Vaaka tasapainottaa. Sitten pullon (tai pallon) alle asetetaan leveä astia niin, että se ympäröi koko pullon. Astia on täytetty hiilidioksidilla, jonka tiheys on suurempi kuin ilman tiheys. Tässä tapauksessa vaakojen tasapaino häiriintyy. Kuppi, jossa on ripustettu pullo, nousee ylös (kuva 137). Hiilidioksidiin upotettuun sipuliin vaikuttaa kelluva voima verrattuna siihen, joka vaikuttaa siihen ilmassa,

Voima, joka työntää kappaleen ulos nesteestä tai kaasusta, on suunnattu vastakkaisesti tähän kappaleeseen kohdistuvan painovoiman kanssa, joten jos jokin ruumis punnitaan nesteessä tai kaasussa, silloin sen paino on pienempi kuin paino tyhjiössä (tyhjyys).

Tämä selittää, miksi vedessä nostamme melko helposti kappaleita, joita tuskin pystymme pitämään ilmassa.

Archimedes ( 287-212 eaa) on muinainen kreikkalainen tiedemies, fyysikko ja matemaatikko. Hän loi vivun säännön, löysi hydrostaattisen lain, joka kantaa hänen nimeään.

Kysymyksiä.

1. Mitkä elämästä tuntemasi ilmiöt viittaavat kelluvan voiman olemassaoloon?
2. Kuinka todistaa Pascalin lain perusteella kehoon vaikuttavan kelluvan voiman olemassaolo? upotettu nesteeseen?
3. Kuinka osoittaa kokeella, että kelluva voima vaikuttaa kehoon nesteessä?
4. Miten voidaan osoittaa kokeellisesti, että kelluva voima vaikuttaa myös kaasussa olevaan kappaleeseen?

Synopsis fysiikan oppitunnista 7. luokalla.

Aihe: Nesteen ja kaasun vaikutus niihin upotettuun kehoon.

Oppitunnin tyyppi: yhdistetty.

Oppitunnin tavoitteet:

koulutus: koululaisten tutustuttaminen uusiin fysikaalisiin ilmiöihin - nesteen vaikutus siihen upotettuun kehoon; määritetään, mistä tekijöistä kelluvuus riippuu, mistä se ei riipu;

koulutus: kognitiivisen kiinnostuksen muodostuminen fysiikkaa kohtaan; suvaitsevan asenteen edistäminen toisiaan kohtaan;

kehittäminen: älyllisten taitojen muodostuminen analysoida, vertailla, systematisoida tietoa.

Tehtävät:

Tiedon muodostuminen kelluvuusvoimasta, kyky soveltaa saatua tietoa laatuongelmien ratkaisemiseen

Tutkimustaitojen kehittäminen: aseta tavoitteita, tarkkaile, analysoi, tee johtopäätöksiä

Viestintätaitojen muodostuminen: ole vuorovaikutuksessa pareittain, ryhmässä, ilmaise näkemyksesi

Refektiivisten taitojen kehittäminen: suorittaa itsearviointia, korreloida tietotasonsa ohjelman vaatimuksiin.

uuden tiedon itsenäisen hankkimisen taitojen opettaminen;

opiskelijoiden tietoisen toiminnan muodostuminen uuden materiaalin tutkimisessa;

havainnointi-, analysointi- ja johtopäätöksien kyvyn muodostuminen;

yhteistyötaitojen muodostuminen yhteisen kognition prosessissa.

Suunnitellut tulokset:

Henkilökohtainen: emotionaalisesti arvokkaan asenteen ilmentyminen koulutusongelmaan; luova asenne oppimisprosessiin;

kiinnostuksen muodostuminen tietoa ympäröivästä maailmasta;

toimintansa tulosten arvon määrittäminen elintärkeiden tarpeiden täyttämiseksi;

Metasubject: uuden tiedon itsenäisen hankinnan, koulutustoiminnan organisoinnin, tavoitteiden asettamisen, suunnittelun, itsekontrollin ja toiminnan tulosten arvioinnin taitojen hallitseminen, kyky ennakoida toimintansa mahdollisia tuloksia;

alkuperäisten tosiasioiden ja hypoteesien välisten erojen ymmärtäminen niiden selittämiseksi, yleismaailmallisten toimintamenetelmien hallitseminen hypoteesien esittämisen esimerkeillä tunnettujen tosiasioiden selittämiseksi ja esitettyjen hypoteesien kokeellinen todentaminen;

kyky hahmottaa, käsitellä ja esittää tietoa sanallisessa, kuvaannollisessa, symbolisessa muodossa, analysoida ja käsitellä saatua tietoa tehtävien mukaisesti;

hankkia kokemusta itsenäisestä tiedonhausta, analysoinnista ja valinnasta.

Aihe: kyky mitata kelluvuusvoima dynamometrillä; erottaa, missä tapauksissa tämä voima on suurempi (pienempi); ota selvää, mistä vahvuus riippuu.

Laitteet: dynamometrit, dekantterilasit vedellä, astia suolaliuoksella, lanka, muovailuvaha, alumiinisylinterit, messinkisylinteri, parafiinipallo.

Oppitunnin vaiheet

I. Oppitunnin organisatorinen hetki. - 4 min.

II. Tiedon toteuttaminen (ristisanatehtävä). - 4 min.

III. Motivaatio, ongelmanlausunto - 2 min.

IV. Tutkimus, kokeilu (opiskelijoiden itsenäinen työ). - 12 min.

V. Yleistys ja systematisointi (taulukon täyttö) - 5 min.

VI. Opiskelun lujittaminen (laadulliset tehtävät, arvoituksia). - 6 min.

VII. Heijastus (testi). - 3 min.

VIII. Johtopäätös. Kotitehtävät. - 1 minuutti.

Tuntien aikana:

I. Organisaatiohetki:

Hei kaverit! Istu alas!

Tämän päivän oppituntimme motto on Immanuel Kantin lausunto:

Epäilemättä kaikki tietomme alkaa kokemuksesta.

Kuten tiedät, kokemus ja havainto ovat viisauden suurimpia lähteitä. Ja pääsy niihin on avoin kaikille teistä.

II. Toteuttaminen.

Aloitetaan oppituntimme älyllisellä lämmittelyllä, joka auttaa sinua päivittämään tietoja, joita tarvitset tänään uuden aiheen oppimisessa. Tätä varten sinun on muistettava kaavat seuraavien fyysisten määrien laskemiseksi:

Kehon paino.

Nesteen ja kaasun paine.

Paineen voima.

Kehomassa.

Sylinterin tilavuus.

Työskentely kaavojen kanssa (etsi vastaavuus):

minäminäI. Motivaatio:

Yritetään hyödyntää tätä tietoa opiskellessaan uutta aihetta.

Koe: Astian pohjassa on parafiinipallo. Kaada vettä, parafiinipallo on kellunut.

Miksi ruumis kellui?

(Ylöspäin suunnattu voima vaikuttaa siihen).

Vaikuttavatko kaasut niihin upotettuun kehoon?

(kyllä, esimerkiksi ilmapallo). Jos pojilla on vaikea vastata kysymykseen, voit esitellä ennalta piilotetun lasten ilmapallon.

Kuinka voimme muotoilla oppituntimme teeman?

Kirjataan ylös oppituntimme aihe: "Nesteen ja kaasun vaikutus niihin upotettuun kehoon."

IV. Uuden materiaalin oppiminen (tutkimus, kokeilu)

Selvitetäänkö kokeellisesti, vaikuttaako kelluva voima kaikkiin nesteeseen upotettuihin kappaleisiin?

Etutyöt:

Jokaisessa pöydässä on dynamometri ja metallisylinteri.

Määritä annetun kappaleen paino ilmassa P1.

Irrottamatta sitä dynamometristä, upota tämä kappale veteen ja määritä kappaleen paino vedessä P2.

Vertaa tuloksia ja tee johtopäätös. (P2< Р1).

Ongelma: Miksi ruumiinpaino vedessä on pienempi kuin ruumiinpaino?

(Vedessä olevaan kappaleeseen vaikuttaa ylöspäin suunnattu voima)

● Siten kelluva voima vaikuttaa kaikkiin nesteeseen tai kaasuun upotettuihin kappaleisiin. (Kirjoita johtopäätös muistikirjaan). Tätä voimaa kutsutaan myös Arkhimedes-voimaksi. Ja miksi, selvitämme vähän myöhemmin.

- Mieti, kuinka voit tehdä sen?

/opiskelija vastaa - johtopäätöksen sanamuoto diassa varmennettavaksi/

Joten saimme selville, että Arkhimedeen voima vaikuttaa nesteeseen tai kaasuun upotettuun kehoon.

Jatkamme tutkimusta; mietitään mistä tekijöistä (fysikaalisista suureista) kelluvuusvoima riippuu?

Hypoteesit:FAriippuu:

Kehon tiheydet

kehon tilavuus

Nesteen tiheys

Sukelluksen syvyydestä

Vartalon muodosta

Ja nyt työskennellään ryhmissä, yritetään testata kaikkia näitä hypoteeseja kokeellisesti ja selvittää mitkä hypoteesit ovat oikein.

Loppujen lopuksi, kuten maanmiehimme M. V. Lomonosov sanoi: "Asetan yhden kokemuksen korkeammalle kuin tuhat mielikuvituksesta syntynyttä mielipidettä."

Ryhmätyö.

Määritetään, mistä faktoista kelluvuus riippuu tai ei riipu.

Jaetaan pieniin 4-5 hengen ryhmiin. Jokainen ryhmä saa oman tehtävänsä. Työskentelemme pareittain. Jokaisella teistä on työpöydällä tutkimuslomake, jossa on tehtävä ja ohjeet sen suorittamiseen. Allekirjoita lomake ja jatka tutkimukseen.

Ensimmäisen ryhmän tehtävä.

Tarkoitus: selvittää, riippuuko nostevoima kappaleen massasta ja tiheydestä.

Varusteet: astia vedellä, dynamometri, alumiini- ja messinkisylinterit, kierre.

Tehtävän järjestys:

1. Ota alumiinisylinteri. Käytä dynamometriä määrittääksesi sylinterin painon ilmassa P1.

2. Irrottamatta dynamometristä, upota sylinteri veteen ja määritä tämän sylinterin paino P2.

3. Määritä sylinteriin vaikuttava kelluvuusvoima.

4. Toista koe messingisylinterillä. Syötä mittaustulokset taulukkoon:

5. Vertaa kappaleiden tiheyksiä (ks. oppikirjan taulukko nro 2, s. 50) ja kappaleisiin vaikuttavia kelluvia voimia _________________________________________________________________________

Tee johtopäätös kelluntavoiman riippuvuudesta (ei riippuvuudesta) kappaleen tai massan tiheydestä.

Johtopäätös:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Tehtävä toiselle ryhmälle.

Tarkoitus: selvittää, riippuuko nostevoima kehon tilavuudesta.

Varusteet: astia vedellä, erikokoiset muovailukappaleet, dynamometri, lanka.

Tehtävän järjestys:

Ota vartalo, jolla on pienempi volyymi ja

Upota tämä kappale veteen ja määritä kehon paino vedessä P2.

Toista koe isommalla vartalolla.

Määritä kelluvuus molemmissa tapauksissa. Syötä tulos taulukkoon:

Vertaa tuloksia ja tee johtopäätökset kelluvuusvoiman riippuvuudesta (riippumattomuudesta) tilavuudesta.

Tehtävä kolmannelle ryhmälle.

Tarkoitus: selvittää, riippuuko nostevoima nesteeseen upotetun kehon osan tilavuudesta.

Varusteet: astia vedellä, dynamometri, pieni runko, lanka.

Työmääräys:

Määritä kehon paino ilmassa P1 _________________________.

Upota ruumis puoliväliin veteen ja määritä kehon paino vedessä P2____________________.

Määritä kelluvuusvoima Fvyt 1 = P1 - P2_____________________________________________________.

Laske vartalo kokonaan veteen ja määritä kehon paino vedessä Р3_________________________________.

Määritä kelluvuusvoima Fvyt 2 = P1 - P3__________________________________________________________.

Vertaa kelluvia voimia: Fvyt1 ja Fvyt2. Tee johtopäätös kelluntavoiman riippuvuudesta (ei riippuvuudesta) nesteeseen upotetun kehon osan tilavuudesta.

Johtopäätös:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Tehtävä neljännelle ryhmälle.

Tarkoitus: selvittää, riippuuko nostevoima sen nesteen tiheydestä, johon keho on upotettu.

Varusteet: dynamometri, lanka, astia vedellä, astia suolaliuoksella, pieni runko.

Työmääräys:

Määritä kehon paino ilmassa P1.

Upota ruumis kokonaan vesiastiaan ja määritä sen paino vedessä P2.

Toista tämä koe suolaliuoksella.

Määritä kelluvuusvoimat molemmissa tapauksissa ja taulukoita tulokset:

Miten nämä nesteet eroavat toisistaan?

Mitä voidaan sanoa kelluvista voimista, jotka vaikuttavat kehoon eri nesteissä?

Tee johtopäätös kelluntavoiman riippuvuudesta (riippumattomuudesta) nesteen tiheydestä.

Johtopäätös:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Tehtävä viidenteen ryhmään.

Tarkoitus: selvittää, riippuuko kelluvuusvoima kehon upotussyvyydestä nesteeseen.

Varusteet: astia vedellä, alumiinisylinteri, kierre, dynamometri.

Työmääräys:

Määritä kehon paino ilmassa P1.

Määritä kehon paino vedessä syvyydellä h1 ja syvyydellä h2, joka on suurempi kuin h1, P2.

Laske kehoon eri syvyyksillä vaikuttava kelluva voima. Kirjaa mittauksen ja laskennan tulokset taulukkoon:

Vertaa kehoon eri syvyyksillä vaikuttavia kelluvia voimia.

Tee johtopäätös kelluntavoiman riippuvuudesta (riippumattomuudesta) kehon nesteeseen upotuksen syvyydestä.

Johtopäätös:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Tehtävä kuudenteen ryhmään.

Tarkoitus: selvittää, riippuuko nostevoima nesteeseen upotetun kappaleen muodosta.

Varusteet: pala muovailuvahaa, astia vedellä, lanka, dynamometri.

Tehtävän järjestys:

Anna muovailuvahalle pallon muotoinen.

määrittää kehon painon ilmassa P1.

Laske ruumis veteen ja määritä kehon paino vedessä P2.

Määritä kehoon vaikuttava kelluva voima.

Muuta rungon muotoa (kuutio, sylinteri...).

Toista kokemus. Kirjaa mittausten ja laskelmien tulokset taulukkoon:

Vertaa voimia ja tee johtopäätös kelluntavoiman riippuvuudesta (riippumattomuudesta) kehon muodosta.

Johtopäätös:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

V. Yleistäminen ja systematisointi

Jokaisen ryhmän raporttien aikana taululle pöytä

Hyvin tehty! Kaikki ryhmät suorittivat tehtävänsä.

Muinainen kreikkalainen tiedemies Archimedes, joka asui Syrakusan kaupungissa Sisiliassa 3. vuosisadalla eKr., kiinnitti ensimmäisen kerran huomion tämän voiman olemassaoloon. Katso itse, mitä oli ennen...

(Katso video)

Näin Archimedes löysi ratkaisun Hieron ongelmaan. Siksi kutsutaan voimaksi, joka vaikuttaa nesteeseen tai kaasuun upotettuihin kappaleisiin Archimedean vahvuus.

VII. Opitun lujittaminen. (laadukkaita tehtäviä dioissa)

1. Vanhukset kreikkalaiset sanovat, että Arkhimedeksellä oli hirveä voima. Jopa seisten vyötärölle asti vedessä, hän nosti helposti 1000 kg:n massan yhdellä vasemmalla kädellä. Totta, vain vyötärölle asti, hän kieltäytyi nostamasta sitä korkeammalle. Voivatko nämä tarinat olla totta?

3. Missä kiintoristeillä on enemmän painoa, omassa järvessä vai jonkun muun paistinpannussa?

4. Miksi kynitty kana hukkuu alisuolattuun keittoon, mutta ui ylisuolatussa keitossa?

VIII. Hallinta ja itsehillintä (heijastus)

Viimeinen testi: "Uskon, en usko"

1. Nesteeseen upotettuun kappaleeseen vaikuttava kelluva voima riippuu kappaleen tiheydestä.

2. Kappaleen paino nesteessä on pienempi kuin saman kappaleen paino ilmassa.

3. Kelluvuutta esiintyy myös kaasuissa.

4. Kaksi erimuotoista, mutta tilavuudeltaan yhtä suurta kappaletta lasketaan veteen. Suuri kelluva voima vaikuttaa ensimmäiseen kappaleeseen.

5. Nostevoima on suunnattu ylöspäin.

VASTAUKSET: -, +, +, -, +. (ei, kyllä, kyllä, ei, kyllä)

X. Kotitehtävät§48 (lue määritelmät ja kaavat). Kirjoita muistikirjaan kolme todistetta kelluvan voiman olemassaolosta, joka vaikuttaa nesteeseen upotettuun kehoon.