Конспект урока Сила Архимеда. Воздухоплавание

Учитель:Дышко О.А.

Предмет:физика

УМК:«Физика/ 7 класс» Кабардин О.Ф. /УМК «Архимед»

Класс:7-К

Урок№60

Тема: Воздухоплавание

Оборудование:

Тип урока: урокоткрытия нового знания.

Цель урока: повторитьосновные законы и понятия гидро- и аэростатики, обобщить пройденный материал;проверить уровень знаний и умений учащихся; показать возможность использованияполученных знаний в быту, технике, народном хозяйстве; продолжить развитиелогического мышления и творческой активности.

Планируемые результаты:

Предметные: познакомятсяс определениями: осадка, ватерлиния, водоизмещение, грузоподъемность; будутиметь четкое понятие что такое судно, воздушный шар, дирижабль и принцип ихработы.

Метапредметные:

Познавательные: смогутприменять теорию плавания тел, теорию Архимедовой силы к плаванию судов ивоздухоплавание через знание основных понятий – водоизмещение судна,ватерлиния, грузоподъёмность;

Регулятивные: составлятьплан и последовательность действий при решении задач;

Коммуникативные: эффективносотрудничать в группе: распределять функции и обязанности в соответствии споставленными задачами индивидуальными возможностями;

Личностные: развитиечувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач;развитие навыка работы в паре, развивать мотивацию изучения физики, используяразнообразные приёмы деятельности.

Ходурока

1.Этап мотивации(самоопределения) к учебной деятельности.

1.1. Организационный этап:Приветствие с учащимися. Заполнение классного журнала. Настрой учащихся наработу. Проверка готовности к уроку.

1.2.Мотивация учеников: 

Учитель: на прошлом уроке мы хорошо поработали надпредыдущей темой, но не усвоили еще одну важную сторону этой темы, амежду тем для вашей будущей жизни это будет необходимо: например если вызахотите покорять воздушные просторы.

 

Аэростаты,дирижабли ожидается, что помимо туристического направления, аппараты можно будетиспользовать для мониторинга и авиационных работ, как в пилотируемом, так и вбеспилотном режиме.
НижнийНовгород снова напоминает, что является самым развивающимся воздухоплавательнымрегионом страны.

2.Этап актуализации и фиксирования индивидуального затруднения впробном действии.

Учащимсяпредлагается прием игры «Да — нет».

Ответьтена вопрос:«Изменится ли архимедова сила, если»:
1. изменить глубину погружения (нет)
2. уменьшить объем тела (да) 

3.изменить плотность тела (нет)

4.перенести тело в жидкость с большей плотностью  (да)

5.вращать тело на определенной глубине (нет)
6. увеличить объем тела (да)

3.Этапвыявления места и причин затруднения.

Вопросыдля обсуждения:

1. Какиесилы действуют на плавающее тело?

2. Начертитесилы, действующие на данные тела? Как взаимодействуют силы между собой.

3. Объясните, почему основная часть айсберганаходится под водой?(Лед, как известно, имеет плотную структуру и, как следствие большую массу. Аочень большой массой обладают айсберги, которые преимущественно состоят изпресной воды. При погружении в морскую воду, которая обладает сравнительнобольшей плотностью (1025 кг/м3), лед, в частности айсберг, собственным весомчастично «топит» себя, оставляя на поверхности лишь вершину (она составляет неболее 10% от общего объема).

4.Этап построения проекта выхода из затруднения.

Вопросклассу: «Почему же сейчас, изучай закон Архимеда, плаваниетел, мы вдруг будем говорим о дирижаблях и аэростатах? Что общего?

Рассужденияучащихся.

Вопросклассу: Какова же тема нашего урока?

Рассужденияучащихся.

5.Этап реализации построенного проекта.

Учитель: Одни из самыхсложных видов движения всегда окружали и окружают нас. Это ветер — перемещениемасс воздуха — и течение воды. Но, даже находясь в покое, две стихии постояннозаставляли человека разгадывать загадки.

Почему плавают рыбы?

Отчего не падают на Землю птицы?

Как построить корабль, чтобы он не утонул?

Можно ли сделать машину, висящую ввоздухе?

Пытаясь ответить на эти и другие вопросы,люди создали немало наук. А начинаются их названия с двух слов: «аэро» — воздухи «гидро» — вода.

Вслушайтесь:гидростатика, аэромеханика, гидрология, аэронавтика. А если сложить их всевместе получится преогромнейшая наука — гидроаэромеханика.

Эта науказанимается изучением самых разнообразных движений как воздуха и воды, так ивсех находящихся в них тел: человека и животных, подводных лодок и парусныхсудов, воздушных шаров и самолетов.

Мы с вами напротяжении многих уроков тоже знакомились с законами и основными понятиями этойнауки: законами Архимеда и Паскаля, атмосферным давлением, выясняли условия плаваниятел, говорили о плавании.

Сегодня на урокемы повторим пройденный ранее материал, послушаем о развитии мореплавания ивоздухоплавания, поговорим об экологической ситуации, создаваемой эксплуатациейводных и воздушных транспортных средств.

Итак,приготовьтесь, мы начинаем «полётное» повторение…

Опыт: беремкусок пластилина и раскатываем его в тонкий лист, затем загибаем края, иполучилась модель лодки. Опустим лодочку в воду — она не тонет. А теперьвозьмем другой кусок пластилина и сформируем из него шар. Опустим в воду — онтонет.

Вопрос классу: Как вы думаете,почему один и тот же материал в первом случае не тонет, а во втором идет надно?

Учитель: Все делов форме предмета. Этот опыт объясняет, почему не тонут большие стальныекорабли, ведь плотность стали почти в 8 раз больше плотности воды. В подводнойчасти корабля находятся полости, за счет них сила тяжести уравновешивается свыталкивающей силой. Для безопасности корабля полости делят на отсеки и вслучае столкновения, каждый отсек автоматически закрывается. Таким образом,корабль погрузится в воду глубже, но не потонет.

Изучая данную тему обязательно нужнопознакомиться с некоторыми терминами:

Осадка- глубина погружения судна в воду

Ватерлиния- наибольшая допустимая осадка;

Водоизмещение- вес судна с максимально возможным грузом;

Грузоподъемность- максимальный вес груза.

Прием «Пары сменного состава»

В данном этапепринимается прием «Пары сменного состава» (адаптированный).

Класс делится на 3 группы: историки,экологи, почемучки.

Каждая группа заранее получилакарточку с заданием, прочитайте ее, разберитесь в смысле и постарайтесьзапомнить. Необходимо выйти к доске представить работу малой группы (зарисуйтеи прочитайте содержание вашей карточки).

Группа «Историки»- подготовить материал о развитии мореплавания и воздухоплавания.

Группа «Экологи» -подготовить материал о влиянии эксплуатации транспортных средств наэкологическую ситуацию. Есть ли экологически “чистые” транспортные средства?

Группа «Вопросы» -подобрать вопросы, связанные с плаванием тел.

6.Этап первичного закрепления с проговариваниемво внешней речи.

Рассматривается решение задач у доски:

Задача 1. Предположим, в воздух запущен шар объемом 50м³, заполнен водородом. Рассчитать подъемную силу шара. Какрассчитать вес такого шара, выталкивающую силу?

Найти: F, Р, FА-?	Анализ и решение задачи
Дано: Представленная информация была полезной? ДА 60.88% НЕТ 39.12% Проголосовало: 1544 V = 50 м3 ρвод = 0,09 кгм3 (плотность водорода) g = 10 Нкг ρвозд = 1,3 кгм3 (плотность воздуха)	Вес тела: P= mg= ρвод V g = 0,09 кгм3 * 50 м3*10 Нкг = 45 Н. Определение выталкивающей силы, действующей на этот шар в воздухе: FА= ρвозд g V, F= 10 Нкг * 50 м3 * 1,3 кгм3 = 650 Н Разность значений выталкивающей силы и веса покажет вес груза, который может поднять шар. Это и есть его подъемная сила: F =650 Н–45 Н=605 Н.

Физкультминутка

Встали. Называю физическуювеличину – хлопаете, единицы физической величины – топаете.

Физическая величина (хлопают)	Единицы измерения физической величины (топают)
Сила Архимеда	Н
Вес	кг
Масса	м3
Объем	м

7.Этап самостоятельной работы ссамопроверкой по эталону.

Решение задачи самостоятельно:

Радиозонд объёмом 10 м³  заполнен газом, плотность которогосоставляет 0,09 кгм³ .Необходимо найти вес аппаратуры, который может поднять этот радиозонд, еслиизвестно, что вес оболочки радиозонда составляет 6 Н.

Найти: Р или Fпод (сила подъемная)-?	Анализ и решение задачи
Дано: V = 10 м3 ρг = 0,09 кгм3 (плотность водорода) g = 10 Нкг ρвозд = 1,3 кгм3 (плотность воздуха) Роб = 6 Н	Для расчета подъёмной силы нам необходимо из силы Архимеда вычесть вес шара, Fпод = FА — Pш. В свою дочерь, вес шара Pш = Pг+ Pоб   FА= ρвозд g V, F= 10 Нкг * 10 м3 * 1,3 кгм3 = 100 (Н).   Вес газа: Pг= mg= ρгV g = 0,09 кгм3 * 10 м3*10 Нкг = 9 (Н).   Вес шара Pш = Pг+ Pоб = 9+6 = 15 (Н).   Fпод = FА — Pш = 100 – 15 = 85 (Н).

8.Этап включения в систему знаний иповторения.

Учитель: Вот наш урокподходит к концу и пора подвести некоторые итоги. Мы с вами повторили основныепонятия и законы гидроаэромеханики, постарались ответить на интересующие васвопросы, совершили экскурс в историю мореплавания и воздухоплавания. Надеюсь,что на этом ваше знакомство с этой интересной наукой не закончится, и вызахотите сами продолжить её изучение с помощью книг. А оценки за урок япоставлю следующие…

(выставление оценок учащимся)

А напоследок ваш ждёт кроссворд и сказка сфизическими вопросами.

(если вы правильно ответите на всевопросы, то по вертикали прочтёте имя учёного, открывшего один из основныхзаконов гидроаэромеханики)

По горизонтали:

1.Величина, откоторой зависит архимедова сила.

2.Прибор дляизмерения давления в шинах.

3.Воздушнаяоболочка Земли.

4.Фамилия бургомистра,экспериментально доказавшего существование

атмосферногодавления.

5.Прибор дляизмерения атмосферного давления.

6.Физическаявеличина, о которой должен помнить дедушка, готовя шило для ремонта обуви.

7.Единица силы.

(1.Плотность.2.Манометр. 3.Атмосфера. 4.Герике. 5.Барометр. 6.Давление. 7. Ньютон)

 

 

9.Этапрефлексии учебной деятельности на уроке.

Оценисегодняшний урок знаком «+»:

Урок полезен, все понятно.
Лишь кое-что чуть-чуть неясно.
Еще придется потрудиться.
Да, трудно все-таки учиться!

Домашнеезадание:

Подготовитьсообщение о стратостате (по желанию);

Решитьзадачи:

1. Объем шара 20 м³.Шар наполнен водородом. Рассчитать подъемную силу данногошара.

2. Совершите путешествие на воздушном шаре свашим другом. Рассчитайте объем шара, на котором вы будете путешествовать. Шарнаполнен гелием.