Din viața de zi cu zi se știe că greutatea unui corp scade atunci când este scufundat în apă. Acest fenomen se bazează, de exemplu, pe navigația navelor.

Baloanele se ridică în aer datorită existenței unei forțe, îndreptate opus gravitației. Forța cu care acționează un lichid sau un gaz asupra unui corp scufundat în ele se mai numește și forța lui Arhimede. Luați în considerare natura acestei forțe.

După cum știți, un lichid (sau gaz) exercită o anumită presiune asupra fiecărui punct al suprafeței unui corp scufundat în el. Dar cu cât punctul este mai mic, cu atât se exercită mai multă presiune asupra acestuia.

În consecință, se exercită mai multă presiune pe fețele inferioare ale corpului decât pe cele superioare. Aceasta înseamnă că forța care acționează asupra corpului de jos este mai mare decât forța care acționează asupra acestuia de sus.

Aceasta înseamnă că un lichid (sau gaz) acționează asupra unui corp scufundat în el cu o anumită forță ascendentă. Rețineți că, dacă suprafața inferioară a corpului se potrivește perfect pe fundul vasului cu lichid, atunci lichidul acționează asupra corpului cu o forță descendentă, deoarece atunci va apăsa numai pe partea superioară a corpului fără a pătrunde sub partea inferioară. unu. Atunci puterea lui Arhimede este absentă.

Mărimea forței lui Arhimede care acționează asupra corpului

Luați în considerare magnitudinea forței lui Arhimede care acționează asupra unui corp scufundat într-un lichid sau gaz. Să înlocuim (mental) corpul cu un lichid (sau gaz) în volumul acestui corp. Evident, acest volum este în repaus în raport cu lichidul (sau gazul) din jur.

Rezultă că forța lui Arhimede care acționează asupra unui volum dat este egală cu forța gravitațională în valoare absolută și opusă în direcție.

De aici concluzia: forța lui Arhimede care acționează asupra unui corp scufundat într-un lichid sau într-un gaz este egală în valoare absolută cu greutatea lichidului sau a gazului în volumul acestui corp și este opusă ca direcție, i.e. poate fi calculat folosind formula p*g*V, unde p este densitatea unui lichid sau gaz, g este accelerația de cădere liberă, V este volumul corpului.

Pentru gaz, însă, acest lucru nu este întotdeauna adevărat, deoarece densitatea sa la diferite înălțimi este diferită. Din această formulă rezultă că, dacă densitatea medie a corpului este mai mare decât densitatea lichidului (sau gazului) în care este scufundat corpul, atunci greutatea corpului este mai mare decât greutatea lichidului în volumul său, iar corpul se scufundă

Dacă densitatea medie a corpului este egală cu densitatea lichidului sau gazului, corpul se află în repaus în grosimea lichidului sau a gazului, nu plutește și nu se scufundă, deoarece forța lui Arhimede este echilibrată de forța gravitației care acționează asupra corpului; dacă densitatea medie a corpului este mai mică decât densitatea lichidului sau a gazului, corpul plutește.

Exemplu de sarcină

Luați în considerare un exemplu. Un cilindru de aluminiu are o greutate de 54 N în aer și de 40 N într-un lichid.Să se determine densitatea lichidului.

Decizie. Să aflăm volumul cilindrului: V=P/g/p, unde V este volumul, P este greutatea corpului, p1 este densitatea corpului, adică. V=54 N: 10 N/kg: 2700 kg/m3 = 0,002 m3

Să aflăm forța lui Arhimede, egală cu diferența de greutăți în aer și în apă.

Tip de lecție:. explicarea noului material.

Obiectivele lecției:

• Revizuiți materialul învățat anterior.
• Să pregătească elevii pentru perceperea noului material „Acţiunea lichidului şi gazului asupra unui corp scufundat în ele. Forța arhimediană” - de la concept la pricepere;
• Aflați cauza forței de flotabilitate;
• Deduceți o formulă de calcul și găsiți metode pentru determinarea puterii lui Arhimede în practică;
• Explorați dependența acestei forțe de diferiți parametri și cum să determinați parametrii lipsă;
• Să consolideze materialul studiat în rezolvarea problemelor calitative, cu verificarea ulterioară prin experiență, să promoveze dezvoltarea deprinderilor practice, capacitatea de a analiza, generaliza, aplica învățate anterior într-o situație nouă.

Principalele întrebări ale lecției:

• Presiune în lichid și gaz.
• Forța presiunii.
• Acțiunea lichidului și gazului asupra unui corp scufundat în ele.
• Abilitatea de a găsi puterea lui Arhimede în diferite moduri.
• Investigați dependența forței lui Arhimede de parametri.
• Capacitatea de a aplica cunoștințele dobândite în rezolvarea problemelor calitative și de a verifica corectitudinea soluției prin experiență.

Mijloace de educatie: o găleată de Arhimede, un vas cu maree, un dinamometru demonstrativ, un trepied, corpuri de același volum și aceeași masă, un vas cu apă, cântare, greutăți, 2 pahare identice, un cilindru de măsurare, o riglă, dinamometrul lui Bakushinsky .

Planul lecției:

I. Repetarea

II. Demo și material nou

1) Problemă: de ce a sărit mingea de tenis din apă? Răspuns: apa împinsă afară

2) De ce este posibil să ridici un obiect greu în apă care nu poate fi ridicat pe uscat? (Apa ajută)
Astfel, rezultă că asupra unui corp scufundat într-un lichid acţionează o forţă de presiune din partea lichidului, care este îndreptată? .. Sus!
Să încercăm să aflăm teoretic de ce apare această forță. Pentru a face acest lucru, luați în considerare un corp sub forma unui paralelipiped dreptunghiular scufundat într-un lichid și desenați figura corespunzătoare.

S este aria bazelor superioare și inferioare
h 1 - înălțimea coloanei de lichid deasupra feței superioare
h 2 - înălțimea coloanei de lichid la nivelul feței inferioare
p 1 - presiunea coloanei de lichid de sus
p 2 - presiunea coloanei de lichid la nivelul feței inferioare
F 1 - forța presiunii fluidului pe fața superioară
F 2 - forța presiunii fluidului pe fața inferioară

Rezultanta acestor forțe este îndreptată către forța mai mare F2, adică. sus. Aceasta este forța de plutire, care este numită și forța lui Arhimede.

F Arch \u003d F scos \u003d F 2 - F 1

Astfel, a devenit clar de ce mingea de tenis a sărit din apă. Dar lichidul acționează asupra corpului din toate părțile, adică. acționează și asupra fețelor laterale, dar aceste forțe comprimă corpul, îl deformează, iar acțiunea lor nu determină deplasarea corpului în sus. Astfel, am demonstrat existența unei forțe de plutire ca forță rezultantă care acționează asupra unui corp scufundat într-un lichid și am determinat direcția acestuia: vertical în sus. Cu o minge de tenis - totul este clar. Și de ce obiectele grele sunt mai ușoare într-un lichid, în special în apă? Luați în considerare forțele care acționează asupra unui corp scufundat într-un fluid.

Dacă corpul este suspendat de dinamometru, atunci acesta arată greutatea corpului P, care este numeric egală cu forța gravitațională, deoarece. corpul este în repaus.
Dacă corpul este în aer, atunci va arăta greutatea P. În lichid, dinamometrul va indica și greutatea P 1, dar va fi mai mică cu valoarea forței lui Arhimede P 1 = P - F Arch. Cu cât greutatea corpului în fluid este mai mică, cu atât forța lui Arhimede este mai mare. Astfel, forța lui Arhimede poate fi definită ca diferența dintre greutatea unui corp în aer și în lichid.
Astfel, am obținut prima modalitate de a determina puterea lui Arhimede:

F Arch \u003d P - P 1

Să definim FArx care acționează asupra cilindrului: sarcina este îndeplinită de studenți la locurile lor de muncă.

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

B) Să ne uităm la un alt experiment și poate puteți ghici cum altfel puteți determina puterea lui Arhimede.

O parte din apă s-a vărsat după ce corpul a fost scufundat, dinamometrul a început să arate mai puțină greutate. Și acum turnăm apa deplasată de corp într-o găleată. Dinamometrul va arăta din nou greutatea acestui dispozitiv în aer.
Care este puterea lui Arhimede? (greutatea apei deplasate)

Concluzie: Forța care împinge un corp complet scufundat într-un lichid este egală cu greutatea lichidului în volumul acestui corp; în gaz - totul este similar, dar acolo forța lui Arhimede este de multe ori mai mică.
Ei bine, acum spuneți-mi: cum să determinați puterea lui Arhimede al II-lea într-un fel?

Răspuns: Colectați lichidul deplasat de corpul scufundat și cântăriți-l.

F Arch \u003d P fluid deplasat \u003d R W

(II) - Legea lui Arhimede este determinată în practică - studentul o face.

Cufundam acelasi corp intr-un vas cu maree joasa, il cantarim si gasim F Arch.
Când demonstrăm experiența, ne amintim regulile de cântărire.

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

Concluzie: Dacă comparăm puterea lui Arhimede, determinată prin metodele I și II, vedem că rezultatul este același. În al doilea mod, puteți determina FArx dacă nu există dinamometru, dar există cântare.

C) Dar metoda II vă permite să determinați F Arch într-un alt mod. Am înțeles asta

F Arch \u003d P fluid deplasat \u003d R W
R f = m f * g = w*v corp*g

Astfel, V W = V al corpului (III). Această formulă este notația matematică a Legii lui Arhimede. Deci, dacă știm în ce lichid este scufundat corpul, volumul său, atunci FArx poate fi calculat folosind această formulă.

Întrebare: Și dacă volumul este necunoscut?

Răspuns: Dacă volumul corpului este necunoscut, acesta poate fi determinat cu ajutorul unui cilindru gradat (noi am învățat acest lucru în primul trimestru) sau folosind o riglă.

Elevii determină volumul aceluiași corp, după ce și-au amintit anterior formula pentru volumul unui paralelipiped.

Concluzie: Din nou, s-a obținut același rezultat: 0,35 N. Astfel, valoarea FArx nu depinde de metoda de determinare a acestuia.

III. Ancorare

R 1 \u003d R - F Arh

Exercitiul 1: Pune același corp mai întâi în apă și apoi în ulei. Comparați FArx care acționează în aceste lichide.

Răspuns: F Arcul în apă este mai mult decât în ​​ulei, pentru că greutatea corporală în apă este mai mică decât în ​​ulei. Aceasta este de acord cu formula derivată (1).

Sarcina 2: Scufundați corpul în apă complet și până la jumătate. Definiți F Arh

Aceeași, deplină coincidență cu formula (1). V 1 > V 2 , F Arh1 > F Arh2

Sarcina 3: Scufundați corpuri de același volum din materiale diferite în apă. Definiți F Arh. Verificați drumul.

Concluzie: F Arch nu depinde de substanță, important este volumul corpului.

Sarcina 4:Înfățișați grafic forța lui Arhimede care acționează asupra corpurilor.

IV. Rezumatul lecției

- Ce am învățat la lecție?

• a făcut cunoștință cu o nouă forță - forța lui Arhimede;
• a aflat că este rezultatul unei forțe diferite de presiune asupra unui corp scufundat într-un lichid, de jos și de sus, și este îndreptată în sus;
• a învățat în practică să determine această forță în două moduri;
• au derivat o formulă de calcul și au descoperit că FArx depinde doar de densitatea lichidului și de volumul părții scufundate a corpului și nu contează din ce substanță este făcut acest corp;
• material repetat studiat anterior: presiunea, forța de presiune, masa și modul de exprimare prin densitate și volum, greutate corporală;
• a consolidat abilitățile de lucru practice dobândite anterior: măsurarea forței cu un dinamometru, determinarea greutății corporale pe o cântar, determinarea volumului corpurilor cu ajutorul unui cilindru gradat, reamintit formula pentru volumul unui paralelipiped;
• convins încă o dată că fizica fără matematică nu există.

V. Tema pentru acasă

• citește cu atenție notele făcute în caiet;
• citiți §§ 48, 49;
• ex. 32 (1-3)

- Ai făcut o treabă bună în clasă. Vă mulțumim tuturor pentru cooperare!

Literatură:

1. A.V. Peryshkin, N.A. patrie„Fizica 7”, Moscova, „Iluminismul”, 1989
2. PE MINE. Tulcinski„Sarcini calitative în fizică 6-7 celule”, Moscova, „Prosveshchenie”, 1976
3. LA. Kirik„Lucrări independente și de control în fizică. Materiale didactice pe mai multe niveluri Clasa a VII-a. Mecanica. Presiunea lichidelor și gazelor”, Moscova-Harkov, „Gimnaziul Ileksa”, 1998
4. „Lucrul de control în fizică la clasele 7-11”, material didactic, ed. E.E. Evenchik, S.Ya. Shamash, Moscova, „Iluminismul”, 1991
5. ESTE. Shutov, K.M. Gurinovici„Fizica 7-8. Rezolvarea problemelor practice”, manual, Minsk, „Cuvânt modern”, 1997
6. „Controlul intrașcolar modular pe bază reflexivă în fizică”, manual metodic, comp. E.F. Avrutina, T.G. Bazilevici, Kaluga, „Adel”, 1997

1. Demonstrarea experienței cu corpuri scufundate în apă. 2. Demonstrarea experienței în reducerea greutății corporale în lichid. 3. Determinarea forței de flotabilitate. 4. Derivarea formulei forței arhimedice. 5. Formularea legii lui Arhimede. 6. Măsurarea forței arhimedeene. 7. Legenda lui Arhimede.

Experiență în reducerea greutății corporale în colectarea lichidelor.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9/view/ - link către videoclipul „Legea lui Arhimede” collection.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9 /view/

Definiția forței de flotabilitate Se știe că orice lichid apasă pe un corp scufundat în el din toate părțile: de sus, de jos și din părți. De ce plutește corpul în sus? Se știe că orice lichid apasă pe corpul scufundat în el din toate părțile: de sus, și de jos, și din părți. De ce plutește corpul în sus? Un corp scufundat într-un lichid sau într-un gaz este supus unei forțe în sus numită IMPINGERE sau forță ARHIMEDEANĂ (). Un corp scufundat într-un lichid sau într-un gaz este supus unei forțe în sus numită IMPINGERE sau forță ARHIMEDEANĂ ().

Luați în considerare forțele care acționează din partea lichidului asupra corpului scufundat în el.De ce forțele care acționează pe fețele laterale ale corpului sunt egale și se echilibrează între ele? De ce forțele care acționează pe fețele laterale ale corpului sunt egale și se echilibrează între ele? Dar forțele care acționează asupra fețelor superioare și inferioare ale corpului nu sunt aceleași. De ce? Dar forțele care acționează asupra fețelor superioare și inferioare ale corpului nu sunt aceleași. De ce? F 1 F 1 F 2 F2 F2 F1F1 h2 h2 h1 h1

Formularea legii lui Arhimede Un corp scufundat în întregime (sau parțial) într-un lichid sau gaz suferă o forță de plutire egală cu greutatea lichidului luat în volumul corpului (sau a unei părți din acesta scufundată). Un corp scufundat integral (sau parțial) într-un lichid sau gaz este supus unei forțe de plutire egală cu greutatea lichidului luat în volumul corpului (sau a unei părți din acesta scufundată).

Măsurarea forței arhimedei collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab- 44a7-ae71-8f619b096d5a/view/ - link către videoclipul „Măsurarea forței arhimedei” collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab - 44a7- ae71-8f619b096d5a/view/

Sub apă, putem ridica cu ușurință o piatră, pe care cu greu o putem ridica în aer. Dacă scufundați dopul sub apă și îl eliberați din mâini acolo; apoi ea va apărea. Cum pot fi explicate aceste fenomene? Știm că lichidul apasă pe fundul și pereții vasului, iar dacă în interiorul acestuia este plasat un corp solid, atunci acesta va fi de asemenea supus la presiune.

Luați în considerare forțele de presiune care acționează din partea lichidului asupra corpului scufundat în acesta. Pentru a raționa mai ușor, alegem un corp care are forma unui paralelipiped cu baze paralele cu suprafața liberă a lichidului (Fig. 135). Forțele care acționează pe fețele laterale ale corpului sunt egale în perechi și se echilibrează între ele. Sub influența acestor forțe, corpul doar se contractă. Dar forțele care acționează asupra fețelor superioare și inferioare ale corpului nu sunt aceleași. Pe fața superioară se apasă de sus cu forța F1, o coloană de lichid de înălțime h1. La nivelul fetei inferioare a corpului, presiunea produce o coloana de lichid de inaltime h2. Această presiune, după cum știm, este transmisă în interiorul lichidului în toate direcțiile. În consecință, o coloană de lichid de înălțime h2 apasă pe fața inferioară a corpului de jos în sus cu o forță F2. Darh2 mai multh1, prin urmare, modulul forței F2 este mai mare decât modulul forței F1. Prin urmare, corpul este împins afară din fluid cu o forță F egală cu diferența dintre forțele F2-F1.

Existența unei forțe care împinge un corp dintr-un lichid este ușor de descoperit experimental.

Figura 136, α prezintă un corp suspendat de un arc cu o săgeată la capăt. Prelungirea arcului este marcată pe trepied printr-un indicator de săgeată. Când corpul este coborât în ​​apă, izvorul este redus (Fig. 136, b). Aceeași abreviere arcuri se vor arăta dacă acționați asupra corpului de jos ridicați-vă cu ceva forță, cum ar fi o mână.

Prin urmare, experiența confirmă că o forță care acționează asupra unui corp într-un lichid împinge acest corp din lichid.

Gazele, după cum știm, sunt în multe privințe similare cu lichidele. Legea lui Pascal se aplică și ei. Prin urmare, o forță acționează asupra corpurilor din gaz, împingându-le afară din gaz. Sub influența acestei forțe, baloanele se ridică. Existența unei forțe care împinge un corp dintr-un gaz poate fi observată și experimental.

O bilă de sticlă sau un balon mare închis cu un dop este suspendat dintr-o tigaie de scară scurtată. Balanta se echilibreaza. Apoi un vas larg este plasat sub balon (sau bila), astfel încât să înconjoare întregul balon. Vasul este umplut cu dioxid de carbon, a cărui densitate este mai mare decât densitatea aerului. În acest caz, echilibrul cântarilor este perturbat. Se ridică o cană cu un balon suspendat (Fig. 137). O forță de plutire acționează asupra unui bec scufundat în dioxid de carbon în comparație cu cea care acționează asupra acestuia în aer,

Forța care împinge un corp dintr-un lichid sau gaz este îndreptată opus forței gravitaționale aplicate acestui corp, deci dacă vreun corp este cântărit într-un lichid sau gaz, atunci greutatea sa va fi mai mică decât greutatea în vid (gol).

Așa se explică de ce în apă ridicăm destul de ușor corpuri pe care cu greu le putem ține în aer.

Arhimede ( 287-212 î.Hr) este un om de știință, fizician și matematician antic grec. El a stabilit regula pârghiei, a descoperit legea hidrostaticii, care îi poartă numele.

Întrebări.

1. Ce fenomene cunoscute de tine din viață indică existența unei forțe de plutire?
2. Cum se dovedește, pe baza legii lui Pascal, existența unei forțe de plutire care acționează asupra unui corp, scufundat în lichid?
3. Cum să demonstrăm prin experiment că o forță de plutire acționează asupra unui corp într-un lichid?
4. Cum se poate demonstra experimental că o forță de plutire acționează și asupra unui corp într-un gaz?

Rezumatul unei lecții de fizică în clasa a VII-a.

Tema: Acțiunea lichidului și gazului asupra unui corp scufundat în ele.

Tipul de lecție: combinat.

Obiectivele lecției:

educațional: familiarizarea școlarilor cu noi fenomene fizice - acțiunea unui lichid asupra unui corp scufundat în el; stabilirea de ce factori depinde forta de flotabilitate, de care nu depinde;

educațional: formarea interesului cognitiv pentru fizică; promovarea unei atitudini tolerante unul față de celălalt;

dezvoltarea: formarea deprinderilor intelectuale de analiză, comparare, sistematizare a cunoștințelor.

Sarcini:

Formarea cunoștințelor despre forța de flotabilitate, capacitatea de a aplica cunoștințele acumulate pentru rezolvarea problemelor de calitate

Dezvoltarea abilităților de cercetare: stabiliți obiective, observați, analizați, trageți concluzii

Formarea abilităților de comunicare: interacționați în pereche, în grup, exprimați-vă punctul de vedere

Dezvoltarea abilităților de reflexie: să efectueze autoevaluare, să coreleze nivelul cunoștințelor lor cu cerințele programului.

predarea abilităților de achiziție independentă de noi cunoștințe;

formarea activității conștiente a elevilor în studiul materialelor noi;

formarea capacității de a observa, analiza, trage concluzii;

formarea deprinderilor de cooperare în procesul de cunoaştere comună.

Rezultate planificate:

Personal: manifestarea unei atitudini valoroase din punct de vedere emoțional față de o problemă educațională; atitudine creativă față de procesul de învățare;

formarea interesului pentru cunoașterea lumii înconjurătoare;

stabilirea valorii rezultatelor activităților lor pentru satisfacerea nevoilor vitale;

Metasubiect: stăpânirea abilităților de achiziție independentă de noi cunoștințe, organizarea activităților educaționale, stabilirea obiectivelor, planificarea, autocontrolul și evaluarea rezultatelor activităților lor, capacitatea de a prevedea posibilele rezultate ale acțiunilor lor;

înțelegerea diferențelor dintre faptele inițiale și ipotezele pentru a le explica, stăpânirea metodelor universale de activitate pe exemplele de prezentare a ipotezelor pentru a explica faptele cunoscute și verificarea experimentală a ipotezelor propuse;

formarea deprinderilor de a percepe, procesa si prezenta informatiile in forme verbale, figurative, simbolice, analiza si procesa informatiile primite in concordanta cu sarcinile;

dobândirea de experiență în căutarea, analiza și selecția independentă a informațiilor.

Subiect: capacitatea de a măsura forța de flotabilitate folosind un dinamometru; distingeți în ce cazuri această forță este mai mare (mai mică); afla de ce depinde puterea.

Echipament: dinamometre, pahare cu apă, un vas cu o soluție de sare, un fir, plastilină, cilindri de aluminiu, un cilindru de alamă, o minge de parafină.

Etapele lecției

I. Momentul organizatoric al lecției. - 4 min.

II. Actualizarea cunoștințelor (cuvinte încrucișate). - 4 min.

III. Motivația, enunțarea problemei - 2 min.

IV. Cercetare, experiment (muncă independentă a elevilor). - 12 min.

V. Generalizare și sistematizare (completarea tabelului) - 5 min.

VI. Consolidarea celor studiate (sarcini calitative, ghicitori). - 6 min.

VII. Reflecție (test). - 3 min.

VIII. Concluzie. Teme pentru acasă. - 1 min.

În timpul orelor:

I. Moment organizatoric:

Buna baieti! Aşezaţi-vă!

Motto-ul lecției noastre de astăzi va fi declarația lui Immanuel Kant:

Fără îndoială, toate cunoștințele noastre încep cu experiență.

După cum știți, experiența și observația sunt cele mai mari surse de înțelepciune. Și accesul la ele este deschis pentru fiecare dintre voi.

II. Actualizare.

Să începem lecția cu o încălzire intelectuală care te va ajuta să perfecționezi cunoștințele de care ai nevoie astăzi atunci când înveți un subiect nou. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă amintiți formulele pentru calcularea următoarelor mărimi fizice:

Greutate corporala.

Presiunea lichidului și gazului.

Forța presiunii.

Masa corpului.

Volumul cilindrului.

Lucrul cu formule (găsiți o potrivire):

eueuI. Motivația:

Să încercăm să folosim aceste cunoștințe atunci când studiem un subiect nou.

Experiment: Există o minge de parafină în fundul vasului. Se toarnă apă, bila de parafină a plutit.

De ce a plutit corpul?

(asupra ei acţionează o forţă îndreptată în sus).

Acționează gazele asupra unui corp scufundat în ele?

(da, de exemplu, un balon). Dacă băieților le este greu să răspundă la întrebare, puteți demonstra un balon pentru copii pre-ascuns.

Cum putem formula tema lecției noastre?

Să notăm subiectul lecției noastre: „Acțiunea lichidului și a gazului asupra unui corp scufundat în ele”.

IV. Învățarea de materiale noi (cercetare, experiment)

Să aflăm experimental dacă toate corpurile scufundate într-un lichid sunt afectate de o forță de plutire?

Lucrare din fata:

Pe fiecare masa ai un dinamometru si un cilindru metalic.

Determinați greutatea corpului dat în aer P1.

Fără a-l scoate din dinamometru, scufundați acest corp în apă și determinați greutatea acestui corp în apă P2.

Comparați rezultatele și trageți o concluzie. (P2< Р1).

Problemă: De ce greutatea corporală în apă este mai mică decât greutatea corporală?

(există o forță care acționează asupra unui corp în apă și este îndreptată în sus)

● Astfel, o forță de plutire acționează asupra oricărui corp scufundat într-un lichid sau gaz. (Scrieți concluzia într-un caiet). Această forță este numită și forța lui Arhimede. Și de ce, vom afla puțin mai târziu.

- Gândește-te cum poți să o faci?

/raspunsuri student - formularea concluziei pe slide pentru verificare/

Așadar, am aflat că forța arhimediană acționează asupra unui corp scufundat într-un lichid sau gaz.

Continuăm studiul; să ne gândim de ce factori (cantități fizice) depinde forța de flotabilitate?

Ipoteze:FAdepinde de:

Densitățile corporale

volumul corpului

Densitatea lichidului

Din adâncimea scufundării

Din forma corpului

Și acum să lucrăm în grupuri, să încercăm să testăm toate aceste ipoteze experimental și să aflăm care ipoteze sunt corecte.

La urma urmei, așa cum a spus compatriotul nostru M. V. Lomonosov: „Pun o experiență mai presus de o mie de opinii născute doar din imaginație”.

Lucru de grup.

Să stabilim de ce fapte depinde sau nu forța de flotabilitate.

Ne împărțim în grupuri mici de 4-5 persoane. Fiecare grup are propria sarcină. Lucrăm în perechi. Fiecare dintre voi are pe birou o Fișă de cercetare cu o sarcină și instrucțiuni pentru a o completa. Vă rugăm să semnați foaia și să continuați la studiu.

Sarcina pentru primul grup.

Scop: a afla dacă forța de flotabilitate depinde de masa și densitatea corpului.

Echipament: un vas cu apă, un dinamometru, cilindri din aluminiu și alamă, un filet.

Ordinea sarcinii:

1. Luați un cilindru de aluminiu. Folosiți un dinamometru pentru a determina greutatea cilindrului în aer P1.

2. Fără a scoate din dinamometru, scufundați cilindrul în apă și determinați greutatea acestui cilindru P2.

3. Determinați forța de flotabilitate care acționează asupra cilindrului.

4. Repetați experimentul cu cilindrul de alamă. Introduceți rezultatele măsurătorii în tabel:

5. Comparați densitățile corpurilor (vezi Tabelul nr. 2, p. 50 din manual) și forțele de flotabilitate care acționează asupra corpurilor ________________________________________________________________

Faceți o concluzie despre dependența (nu dependența) forței de flotabilitate de densitatea corpului sau a masei.

Concluzie:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Sarcină pentru al doilea grup.

Scop: a afla dacă forța de flotabilitate depinde de volumul corpului.

Echipament: un vas cu apă, corpuri de diferite dimensiuni din plastilină, un dinamometru, un fir.

Ordinea sarcinii:

Luați un corp cu mai puțin volum și

Scufundați acest corp în apă și determinați greutatea corpului în apă P2.

Repetați experimentul cu un corp mai mare.

Determinați forța de plutire în ambele cazuri. Introduceți rezultatul în tabel:

Comparați rezultatele și trageți concluzii despre dependența (independența) forței de flotabilitate de volum.

Sarcină pentru al treilea grup.

Scop: a afla dacă forța de flotabilitate depinde de volumul părții corpului scufundată în lichid.

Echipament: un vas cu apă, un dinamometru, un corp mic, un fir.

Comandă de lucru:

Determinați greutatea corpului în aer P1 _____________________.

Scufundați corpul pe jumătate în apă și determinați greutatea corpului în apă P2____________________.

Determinați forța de flotabilitate Fvyt 1 = P1 - P2________________________________________________.

Coborâți complet corpul în apă și determinați greutatea corpului în apă Р3____________________________.

Determinați forța de flotabilitate Fvyt 2 = P1 - P3_________________________________________________.

Comparați forțele de plutire: Fvyt1 și Fvyt2. Faceți o concluzie despre dependența (nu dependența) forței de flotabilitate de volumul părții corpului scufundată în lichid.

Concluzie:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Sarcină pentru a patra grupă.

Scop: a afla dacă forța de flotabilitate depinde de densitatea lichidului în care este scufundat corpul.

Echipament: un dinamometru, un fir, un vas cu apă, un vas cu o soluție de sare, un corp mic.

Comandă de lucru:

Determinați greutatea corpului în aer P1.

Scufundați corpul complet într-un vas cu apă și determinați greutatea acestuia în apă P2.

Repetați acest experiment cu soluția de sare.

Determinați forțele de flotabilitate în ambele cazuri și tabelați rezultatele:

Cum sunt diferite aceste fluide?

Ce se poate spune despre forțele de plutire care acționează asupra unui corp în diferite fluide?

Faceți o concluzie despre dependența (independența) forței de flotabilitate de densitatea lichidului.

Concluzie:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Atribuire la grupa a cincea.

Scop: pentru a afla dacă forța de flotabilitate depinde de adâncimea imersiei corpului în lichid.

Echipament: un vas cu apă, un cilindru de aluminiu, un filet, un dinamometru.

Comandă de lucru:

Determinați greutatea corpului în aer P1.

Determinați greutatea corpului în apă la o adâncime h1 și la o adâncime h2 mai mare decât h1, P2.

Calculați forța de plutire care acționează asupra corpului la diferite adâncimi. Înregistrați rezultatele măsurării și calculului în tabel:

Comparați forțele de plutire care acționează asupra corpului la diferite adâncimi.

Faceți o concluzie despre dependența (independența) forței de flotabilitate de adâncimea scufundării corpului în lichid.

Concluzie:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Atribuire la grupa a șasea.

Scop: a afla dacă forța de flotabilitate depinde de forma unui corp scufundat într-un lichid.

Echipament: o bucată de plastilină, un vas cu apă, un fir, un dinamometru.

Ordinea sarcinii:

Dați unei bucăți de plastilină forma unei mingi.

determinați greutatea corpului în aer P1.

Coborâți corpul în apă și determinați greutatea corpului în apă P2.

Determinați forța de plutire care acționează asupra corpului.

Schimbați forma corpului (cub, cilindru...).

Repetați experiența. Înregistrați rezultatele măsurătorilor și calculelor în tabel:

Comparați forțele și trageți o concluzie despre dependența (independența) forței de plutire de forma corpului.

Concluzie:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

V. Generalizare și sistematizare

În cursul rapoartelor fiecărui grup pe tablă, un tabel

Foarte bine! Toate grupurile și-au îndeplinit sarcinile.

Omul de știință grec antic Arhimede, care a locuit în orașul Siracuza din Sicilia în secolul al III-lea î.Hr., a atras mai întâi atenția asupra existenței acestei forțe. Vezi singur ce a apărut înainte...

(vizionare video)

Așa a găsit Arhimede soluția problemei lui Hiero. Prin urmare, forța care acționează asupra corpurilor scufundate într-un lichid sau gaz, o numim puterea arhimediană.

VII. Consolidarea a ceea ce s-a învățat. (sarcini de calitate pe diapozitive)

1. Grecii în vârstă spun că Arhimede avea o forță monstruoasă. Chiar și stând până la talie în apă, el a ridicat cu ușurință o masă de 1000 kg cu o mână stângă. Adevărat, doar până la talie, a refuzat să o ridice mai sus. Ar putea fi adevărate aceste povești?

3. Unde au mai multă greutate carasul solid, în propriul lor lac sau în tigaia altcuiva?

4. De ce un pui smuls se îneacă într-o supă puțin sărată, dar înoată într-una suprasărată?

VIII. Control și autocontrol (reflecție)

Test final: „Cred, nu cred”

1. Forța de plutire care acționează asupra unui corp scufundat într-un lichid depinde de densitatea corpului.

2. Greutatea unui corp în lichid este mai mică decât greutatea aceluiași corp în aer.

3. Flotabilitatea apare și în gaze.

4. Două corpuri de forme diferite, dar egale ca volum, sunt coborâte în apă. O forță mare de plutire acționează asupra primului corp.

5. Forța de flotabilitate este îndreptată în sus.

RĂSPUNSURI: -, +, +, - , + . (nu, da, da, nu, da)

X. Teme pentru acasă§48 (învață definiții și formule). Scrieți într-un caiet trei dovezi ale existenței unei forțe de plutire care acționează asupra unui corp scufundat într-un lichid.