Drie gevallen van zwemmen tel. Statica

Lichamen drijvende omstandigheden

Het doel van de les: verduidelijking van de voorwaarden voor het zweven van lichamen, afhankelijk van de dichtheid van materie en vloeistof.

zelfstudies:

kennismaking door studenten met de begrippen: de conditie van zwemmende lichamen

vorming van een holistische perceptie van het wetenschappelijke beeld van de wereld

Ontwikkelen:

ontwikkeling van de operationele denkstijl van studenten;

ontwikkeling van het synthetische denken van studenten;

ontwikkeling van het vermogen en de vaardigheid om een ​​experiment uit te voeren;

voortzetting van het werk aan de ontwikkeling van intellectuele vaardigheden en capaciteiten: het belangrijkste benadrukken, analyse, het vermogen om conclusies te trekken, concretisering;

Opvoeders:

vorming van de interesse van studenten in de studie van natuurkunde;

opleiding van nauwkeurigheid, bekwaamheid en vaardigheid van rationeel gebruik van iemands tijd, planning van zijn activiteiten.

Uitrusting voor de les:

Reageerbuis met stop, aardappelbal, plasticine, water, verzadigde zoutoplossing, vat, dynamometer, weegschaal met gewichten

1. Inleiding. Kennis update.

Een leerling in uw klas begint vandaag met de les. Dus luister goed

In een blauwe vinvis weegt de tong 3 ton, de lever - 1 ton, het hart - 600-700 kg, zijn bloed - 10 ton, de diameter van de dorsale slagader - 40 cm, in de maag - 1-2 ton voedsel; walvisbek - een kamer van 24 m2. BIJ aan land gegooid, sterft bijna onmiddellijk.

Een interessante plant leeft in de Stille Oceaan - dit is macrocystis. De lengte bereikt 57 meter en het gewicht is 100 kilogram. Deze alg wordt blaasjeskruid genoemd. Bij elke bladplaat bevindt zich een bel ter grootte van een grote appel. De schaal is dik, niet doorboren! Het wordt stevig opgeblazen, strak met een soort gas dat de algen zelf produceren. Deze plant is erg handig.

L zwanen en eenden, zwaar en onhandig op de kust, maar zo licht en sierlijk in het water.

G een lucht van ijzer zinkt, maar een schip van ijzer drijft

2. Formuleer het onderwerp van de les???

Lichamen drijvende omstandigheden

Lesdoelen:

Leer formules af te leiden voor de voorwaarden voor drijvende lichamen.

Leer werken met apparaten, observeer, analyseer en vergelijk de resultaten van experimenten, trek conclusies.

Zoek uit onder welke conditie een lichaam zinkt in een vloeistof, en de conditie voor het drijven van lichamen die volledig in een vloeistof zijn ondergedompeld.

3.Ervaring:

- Ik heb verschillende staven en ballen van hetzelfde volume in mijn handen. Zullen de opwaartse krachten van deze lichamen hetzelfde zijn als ze in water worden ondergedompeld? (dezelfde)

Laten we proberen ze in het water te leggen. Wat zien we? Sommige lichamen verdronken, andere drijven. Waarom? Waar hebben we nog meer geen rekening mee gehouden toen we het hadden over de onderdompeling van lichamen in een vloeistof?

Conclusie uit ervaring:

Dit betekent dat of een lichaam zinkt of niet, niet alleen afhangt van de kracht van Archimedes, maar ook van de zwaartekracht.

4. Laten we het materiaal van de laatste les herhalen

Welke kracht wordt Archimedische genoemd?

Van welke hoeveelheden hangt het af?

Welke formule wordt gebruikt om het te berekenen?

Hoe kun je anders de opwaartse kracht bepalen?

In welke eenheden wordt het gemeten?

Hoe wordt de Archimedische kracht gericht?

Hoe de zwaartekracht te bepalen?

Hoe wordt de zwaartekracht gestuurd?

Wat is de resulterende kracht?

Wat is de resultante van twee krachten die in dezelfde rechte lijn in dezelfde richting werken? In verschillende richtingen?

Hoe zal een lichaam zich gedragen onder de werking van twee gelijke maar tegengesteld gerichte krachten?

5. Presentatie van nieuw materiaal. Primaire bevestiging.

Laten we naar verschillende situaties kijken

(Ft >FA) (Ft =FA) (Ft< FА)

Aannames doen (hypothese)

als de zwaartekracht groter is dan de kracht van Archimedes (Ft > FA) - zinkt het lichaam

als de zwaartekracht gelijk is aan de kracht van Archimedes (Fт = FA) - Het lichaam drijft,

als de zwaartekracht kleiner is dan de kracht van Archimedes (Fт< FА) ---Тело всплывает

De aanname moet experimenteel worden getest.

Voordat je verschillende lichamen en apparaten bent.

Welke materialen moeten worden gebruikt om onze aannames te bewijzen?

(dynamometer, vloeistof, lichaam)

Welke metingen te doen (Bepaal de kracht van Archimedes en de zwaartekracht en vergelijk ze met elkaar) of bereken met formules.

Vul de tabel in

A= ρ enVg =

Ft = mg =

conclusie (de verhouding tussen zwaartekracht en Archimedische kracht bepaalt het vermogen van het lichaam: zwemmen, zinken of drijven)

De verhouding tussen zwaartekracht en Archimedische kracht bepaalt het vermogen van het lichaam om te drijven, zinken of drijven.

Demonstraties: 1. Een reageerbuislichaam drijft in water. 2. Een bol aardappelen zinkt in water. 3. Dezelfde aardappelbal drijft in zout water. 4. Een plasticinebal zinkt in water 5. Een plasticineboot drijft in water

Om een ​​lichaam te laten drijven, is het noodzakelijk dat de zwaartekracht die erop inwerkt, wordt gecompenseerd door de Archimedische (opdrijvende) kracht.

F t \u003d F a (1)

Archimedische kracht: F a = ρ x V x g (2)

Zwaartekracht: F t = mg = ρVg (3)

Laten we de uitdrukkingen (2) en (3) vervangen door gelijkheid (1): ρVg = ρ x V x g

Door beide delen van deze gelijkheid te delen door g, verkrijgen we de voorwaarde voor de lichamen om in een nieuwe vorm te drijven:

ρV = ρ f V f

Om het lichaam te laten drijven, gedeeltelijk uitsteken boven het oppervlak van de vloeistof, moet de dichtheid van het lichaam kleiner zijn dan de dichtheid van de vloeistof. Wanneer de dichtheid van het lichaam groter is dan de dichtheid van de vloeistof, zinkt het lichaam, omdat zwaartekracht groter is dan de Archimedische kracht.

Analyse van de oefening:

- Welke stoffen (ijs, stearine, was, rubber, baksteen) drijven in water, melk, kwik?

- Bepaal met behulp van de tabel welke metalen in kwik zinken? (osmium, iridium, platina, goud)

Welke stoffen drijven in kerosine? (kurk, grenen, eik)

4. Toepassing voorwaarden voor drijflichamen

A) zeilschepen

"En nu moeten we uitleggen waarom een ​​stalen spijker zinkt, maar een stalen schip drijft?"

- Laten we plasticine nemen. Als je het in water legt, zinkt het. Hoe het zo te maken dat het niet zinkt?

B) Zwemmende vissen en walvissen

Hoe kunnen vissen en walvissen hun duikdiepte veranderen? (vissen door een verandering in het volume van de zwemblaas, walvissen door een verandering in het volume van de longen, dus door de kracht van Archimedes)

De dichtheid van levende organismen die in het watermilieu leven, verschilt weinig van de dichtheid van water, dus hun gewicht wordt bijna volledig in evenwicht gehouden door de Archimedische kracht. De vis kan het volume van zijn lichaam veranderen door de zwemblaas samen te drukken met de inspanningen van de borst- en buikspieren, waardoor de gemiddelde dichtheid van zijn lichaam verandert, waardoor hij de diepte van zijn duik kan regelen.

De zwemblaas van een vis verandert gemakkelijk van volume. Wanneer de vis, met behulp van spieren, tot grote diepte afdaalt en de waterdruk erop toeneemt, trekt de bel samen, neemt het volume van het lichaam van de vis af en zwemt hij in de diepte. Bij het stijgen neemt de zwemblaas en het volume van de vis toe en komt deze tevoorschijn. Dus de vis reguleert de diepte van zijn duik. De zwemblaas van een vis

Walvissen reguleren hun duikdiepte door hun longcapaciteit te vergroten en te verkleinen. Het is interessant

De gemiddelde dichtheid van levende organismen die in het watermilieu leven, verschilt weinig van de dichtheid van water, dus hun gewicht wordt bijna volledig in evenwicht gehouden door de Archimedische kracht. Hierdoor hebben waterdieren geen sterke en massieve skeletten nodig. Om dezelfde reden zijn de stammen van waterplanten elastisch.

Vogels hebben een dikke laag veren en dons die geen water doorlaat, die een aanzienlijke hoeveelheid lucht bevat, waardoor de gemiddelde dichtheid van hun lichaam erg laag is, zodat eenden zich tijdens het zwemmen niet in water onderdompelen.

B) zeilende onderzeeërs

- Door welke onderzeeërs kunnen op verschillende diepten stijgen en dalen? (door een verandering in de massa, en dus de zwaartekracht)

D) Menselijk zwemmen in zoet en zout water

De gemiddelde dichtheid van het menselijk lichaam is 1030 kg/m. Zal een man zwemmen of verdrinken in een rivier en in een zoutmeer?

Zwemmende lichamen

203. Een zwemmer die bewegingloos op zijn rug ligt, haalt diep adem en ademt uit. Hoe verandert de positie van het lichaam van de zwemmer ten opzichte van het wateroppervlak? Waarom?

204. Zijn de opwaartse krachten die op hetzelfde houten blok werken, eerst in water en dan in kerosine hetzelfde?

205. Waarom drijft een bord dat plat op het wateroppervlak is geplaatst en met de zijkant naar beneden in het water?

206. Kan een reddingslijn een willekeurig aantal mensen vasthouden?

207. Zware loden platen worden op de borst en rug van de duiker geplaatst en aan de schoenen zijn loden zolen bevestigd. Waarom doen ze het?

208. Een stuk hout wordt in een vat met water neergelaten. Verandert dit de druk op de bodem van het vat als het water niet uit het vat stroomt?

209. Een glas is tot de rand gevuld met water. Er wordt een stuk hout in geplaatst zodat het vrij kan drijven. Zal het gewicht van het glas veranderen als het water het nog steeds tot de rand vult?

Antwoorden: 203. Bij het inademen komt de zwemmer tevoorschijn, terwijl hij uitademt, zakt hij dieper in het water, omdat bij het ademen het volume van de borstkas verandert en de Archimedische kracht dienovereenkomstig verandert.

(Bij het inademen komt de zwemmer tevoorschijn, terwijl hij uitademt, zakt hij dieper in het water, omdat het volume van de borstkas verandert tijdens het ademen en het lichaamsgewicht bijna constant blijft. Daarom neemt het totale volume van het lichaam toe tijdens het inademen, neemt het af tijdens uitademing en het volume van het deel van het lichaam dat in water is ondergedompeld, verandert niet.)

204. Zijn hetzelfde. Het blok drijft in beide vloeistoffen, wat betekent dat de opwaartse kracht in elk van hen gelijk is aan de zwaartekracht die erop werkt.

206. Nee, aangezien de hefkracht (het verschil tussen de maximale Archimedische kracht en de zwaartekracht) van de cirkel een beperkte waarde heeft.

207. Om de zwaartekracht te vergroten en groter te maken dan de Archimedische kracht, anders zal de duiker niet naar de vereiste diepte duiken.

208. De druk zal toenemen naarmate het waterpeil in het vat stijgt.

209. Zal niet veranderen, aangezien het gewicht van een stuk hout gelijk is aan het gewicht van het water dat erdoor verplaatst wordt (en uit het glas wordt gegoten).

6. Experimentele taak.

Bepaal het lichaamsgewicht:m=

BepalenF t volgens de formule en met behulp van een rollenbank, vul de tabel in.

Definieer FMAARvolgens de formule en met behulp van een rollenbank de tabel invullen.

Formuleer een conclusie (de verhouding tussen zwaartekracht en Archimedische kracht bepaalt het vermogen van het lichaam: zwemmen, zinken of drijven)

Vul de tabel in

A= ρ enVg =

Ft = mg =

conclusie (gebaseerd op experiment)

uitgang (eigenlijk)

Ft =

7. Huiswerk:

8. Conclusie: met Nu loopt onze lestijd ten einde. En ook al hebben we niet alle problemen opgelost, onze reis langs de wegen van de natuurkunde houdt niet op!

Zwemmende lichamen- de evenwichtstoestand van een vast lichaam dat gedeeltelijk of volledig is ondergedompeld in een vloeistof (of gas).

De hoofdtaak van de theorie van het zwemmen van lichamen is het bepalen van het evenwicht van een lichaam ondergedompeld in een vloeistof, om de voorwaarden voor de stabiliteit van het evenwicht te bepalen. De eenvoudigste voorwaarden voor drijvende lichamen worden aangegeven door de wet van Archimedes. Laten we eens kijken naar deze voorwaarden.

Zoals je weet, worden alle lichamen ondergedompeld in een vloeistof beïnvloed door de Archimedes-kracht F A(extrusieve kracht) verticaal naar boven gericht, komen ze echter niet allemaal tevoorschijn. Om te begrijpen waarom sommige lichamen drijven en andere zinken, is het noodzakelijk om rekening te houden met nog een kracht die op alle lichamen inwerkt - de zwaartekracht. ft die verticaal naar beneden is gericht, d.w.z. tegengesteld F A. Als het lichaam in rust in de vloeistof wordt gelaten, zal het beginnen te bewegen in de richting waarin de grootste van de krachten is gericht. In dit geval zijn de volgende gevallen mogelijk:

1. als de Archimedische kracht kleiner is dan de zwaartekracht ( F A< F т ), dan zal het lichaam naar de bodem zinken, d.w.z. het zal zinken (afb. a);
2. als de Archimedische kracht groter is dan de zwaartekracht ( F A > F t), dan zal het lichaam drijven (Fig. b);

Als deze kracht groter is dan de zwaartekracht die op het lichaam inwerkt, zal het lichaam opstijgen. Hierop is de luchtvaart gebaseerd.

Vliegtuigen die in de luchtvaart worden gebruikt, worden ballonnen(uit het Grieks. lucht- lucht, toestand- staan). Onbeheerde vrije-vluchtballonnen met een schelp in de vorm van een bal worden genoemd ballonnen. Nog niet zo lang geleden werden enorme ballonnen gebruikt om de bovenste lagen van de atmosfeer (stratosfeer) te bestuderen - stratostaten. Gecontroleerde ballonnen (met een motor en propellers) worden genoemd luchtschepen.

De ballon stijgt niet alleen vanzelf, maar kan ook wat vracht optillen: hutten, mensen, instrumenten. Om te bepalen wat voor soort lading een luchtcontainer kan tillen, moet de hefkracht bekend zijn. De hefkracht van een ballon is gelijk aan het verschil tussen de Archimedische kracht en de zwaartekracht die op de ballon werkt:

F \u003d F A - F t.

Hoe lager de dichtheid van het gas dat een ballon van een bepaald volume vult, hoe lager de zwaartekracht die erop werkt en hoe groter de resulterende hefkracht. Ballonnen kunnen gevuld worden met helium, waterstof of verwarmde lucht. Hoewel waterstof een lagere dichtheid heeft dan helium, wordt helium om veiligheidsredenen toch vaker gebruikt (waterstof is een brandbaar gas).

Het is veel gemakkelijker om een ​​met hete lucht gevulde ballon omhoog en omlaag te brengen. Om dit te doen, wordt een brander onder het gat in het onderste deel van de bal geplaatst. Hiermee kunt u de luchttemperatuur regelen, en daarmee de dichtheid en lift.

Je kunt een zodanige temperatuur van de bal kiezen waarbij het gewicht van de bal en de cabine gelijk zijn aan de opwaartse kracht. Dan zal de bal in de lucht hangen, en het zal gemakkelijk zijn om er waarnemingen van te maken.

Soort les: studie

Gebruikte technologieën: Traditioneel, groep, innovatief.

Het doel van de les: Ontdek de voorwaarden voor drijvende lichamen, afhankelijk van de dichtheid van de vloeistof en het lichaam, assimileer ze op het niveau van begrip en toepassing, met behulp van de logica van wetenschappelijke kennis.

Taken:

1. het theoretisch en experimenteel vaststellen van de relatie tussen de dichtheid van het lichaam en de vloeistof, noodzakelijk om de voorwaarden voor het drijven van lichamen te waarborgen;
2. het vermogen van studenten blijven vormen om experimenten uit te voeren en daaruit conclusies te trekken;
3. ontwikkeling van vaardigheden om te observeren, analyseren, vergelijken, generaliseren;
4. het bevorderen van interesse in het onderwerp;
5. cultuureducatie in de organisatie van educatief werk.

Verwachte resultaten:

Weten: Vaarvoorwaarden tel.

In staat zijn om: Ontdek experimenteel de voorwaarden voor drijvende lichamen.

Apparatuur: Multimedia, scherm, individuele taakkaarten, dichtheidstabel, testmaterialen.

Tijdens de lessen

Activering van kennis:

Docent:

– In vorige lessen hebben we gekeken naar het effect van vloeistof en gas op een lichaam dat erin is ondergedompeld, bestudeerden we de wet van Archimedes, de voorwaarden voor drijvende lichamen. We zullen het onderwerp van de les van vandaag leren door een kruiswoordpuzzel op te lossen.

Horizontaal: 1. Verdeeleenheid. 2. Eenheid van massa. 3. Meerdere massa-eenheden. 4. Eenheid van oppervlakte. 5. Eenheid van tijd. 6. Eenheid van kracht. 7. Eenheid van volume. 8. Eenheid van lengte.

Antwoorden: 1. Pascal. 2. Kilogram. 3. Ton. 4. Vierkante meter. 5. Uur. 6. Newton. 7. Liter. 8. Meter.

(Het onderwerp van de les staat in een notitieboekje)

Docent: Maar nu, voordat we verder gaan met de oplossing van experimentele problemen, zullen we een paar vragen beantwoorden. Welke kracht ontstaat er als een lichaam in een vloeistof wordt ondergedompeld?

Studenten: Archimedische kracht.

Docent: Waar wordt deze kracht op gericht?

Studenten: Het is verticaal naar boven gericht.

Docent: Waar hangt de Archimedische kracht van af?

Studenten: De Archimedische kracht hangt af van het volume van het lichaam en van de dichtheid van de vloeistof.

Docent: En als het lichaam niet volledig in een vloeistof is ondergedompeld, hoe wordt dan de Archimedische kracht bepaald?

Studenten: Om vervolgens de Archimedische kracht te berekenen, is het noodzakelijk om de formule FA = ​​ρ x gV te gebruiken, waarbij V het volume is van dat deel van het lichaam dat in de vloeistof is ondergedompeld.

Docent: Hoe kan men de Archimedische kracht experimenteel bepalen?

Studenten: Je kunt de vloeistof wegen die door het lichaam wordt verplaatst, en het gewicht is gelijk aan de Archimedische kracht. Je vindt het verschil in de aflezingen van de dynamometer bij het wegen van een lichaam in lucht en in een vloeistof, dit verschil is ook gelijk aan de Archimedische kracht. U kunt het volume van het lichaam bepalen met behulp van een liniaal of een beker. Als je de dichtheid van de vloeistof kent, het volume van het lichaam, kun je de Archimedische kracht berekenen.

Docent: We weten dus dat elk lichaam dat in een vloeistof is ondergedompeld, wordt beïnvloed door de Archimedische kracht. En ook, welke kracht werkt op een lichaam dat in een vloeistof is ondergedompeld?

Studenten: Zwaartekracht.

Docent: Kun je voorbeelden geven van lichamen die op het wateroppervlak drijven? Welke lichamen zinken in water? Hoe kan een lichaam zich anders gedragen in water? Wat zijn deze lichamen? Probeer te raden over welk drijflichaam we het nu hebben.

Over de zee vandaag
Grote hitte;
En drijft in de zee
Ijsberg.
Drijvend en waarschijnlijk
overweegt:
Ze zal ook niet smelten van de hitte.

Studenten: Ijsberg.

Docent: Zou er iets veranderen als we het water in de oceaan onmiddellijk zouden veranderen in kerosine?

(Studenten raken in de war)

U kunt deze vraag niet nauwkeurig beantwoorden. Maar je hebt al ideeën, hypothesen. Laten we het probleem vandaag samen oplossen in de les: Zoek uit: Wat zijn de voorwaarden voor drijvende lichamen in een vloeistof.

Onderzoeksproblemen oplossen:

Schrijf het onderwerp van de les in je notitieboekje – "Voorwaarden voor drijvende lichamen".

Docent: Jongens, weten jullie welke wetenschapper het zwemmen van lichamen heeft bestudeerd?

Studenten: Archimedes.

Docent: Laten we proberen alle informatie over de omstandigheden van zwevende lichamen experimenteel te controleren door onderzoek te doen. Dat hebben we al gedaan bij het bestuderen van de wrijvingskracht. Elke groep krijgt een eigen opdracht. Na het voltooien van de taken, zullen we de verkregen resultaten bespreken en de voorwaarden voor het drijven van lichamen achterhalen.

Noteer alle resultaten in een notitieboekje. Steek uw hand op als u vragen heeft.

(Kinderen krijgen kaarten met taken en uitrusting voor de uitvoering ervan) – 7 opties. Taakopties zijn niet hetzelfde qua moeilijkheidsgraad: de eerste zijn de eenvoudigste, 6 en 7 zijn moeilijker. Ze worden gegeven volgens het opleidingsniveau.)

Taken:

Opdracht voor groep 1:

1. Kijk welke van de voorgestelde lichamen zinken en welke in het water drijven.
2. Zoek de dichtheid van de overeenkomstige stoffen in de leerboektabel en vergelijk deze met de dichtheid van water.
3. Presenteer de resultaten in de vorm van een tabel.

Apparatuur: een vat met water en een stel lichamen: een stalen spijker, een porseleinen roller, stukjes lood, een grenen bar.

Apparatuur: een vat met water en een reeks lichamen: stukjes aluminium, organisch glas, schuimplastic, kurk, paraffine.

Opdracht voor groep 2:

1. Vergelijk de diepte van onderdompeling in water van houten en schuimblokjes van dezelfde grootte.
2. Zoek uit of de onderdompelingsdiepte van een houten kubus in vloeistoffen met verschillende dichtheden verschilt. Laat het resultaat van het experiment in de figuur zien.

Apparatuur: twee vaten (met water en olie), houten en schuimblokjes.

Opdracht voor groep 3:

1. Vergelijk de Archimedische kracht die op elk van de buizen werkt met de zwaartekracht op elke buis.
2. Trek conclusies op basis van de resultaten van de experimenten.

Apparatuur: een beker, een dynamometer, twee reageerbuizen met zand (reageerbuizen met zand moeten in water drijven, ondergedompeld tot verschillende diepten).

Opdracht voor groep 4:

1. "Kun je een aardappel 'doen' drijven in water? Laat de aardappel in het water drijven.
2. Leg de resultaten van het experiment uit. Schik ze in de vorm van tekeningen.

Apparatuur: een vat met water, een reageerbuis met keukenzout, een lepel, een middelgrote aardappel.

Taakgroep 5:

1. Laat het stuk plasticine in het water drijven.
2. Laat het stuk folie in het water drijven.
3. Leg de resultaten van het experiment uit.

Apparatuur: een vat met water; een stuk plasticine en een stuk folie.

Docent: We hadden het over de toestand van zwevende vaste stoffen in een vloeistof. Kan de ene vloeistof op de andere drijven?

Taakgroep 6: Waarneming van een olievlek die opstijgt als gevolg van het drijfvermogen van water.

Doelstelling: Het opstijgen van olie ondergedompeld in water observeren, experimenteel het opwaartse effect van water ontdekken, de richting van de opwaartse kracht aangeven.

Apparatuur: vaten met olie, water, pipet.

De volgorde van het experiment:

1. Neem een ​​paar druppels olie met een pipet.
2. Laat de pipet tot een diepte van 3-4 cm in een glas water zakken.
3. Laat de olie los en observeer de vorming van een olievlek op het wateroppervlak.
4. Maak een conclusie op basis van je ervaring.

Na het experiment worden de resultaten van het werk besproken, de resultaten worden samengevat.

Terwijl de leerlingen de opdrachten uitvoeren, observeer ik hun werk en bied ik de nodige hulp.

Docent: We maken het werk af, verplaatsen de apparaten naar de rand van de tafel. Laten we verder gaan met het bespreken van de resultaten. Laten we eerst eens kijken welke lichamen in een vloeistof drijven en welke zinken. (Groep 1)

Studenten: Een van hen noemt de lichamen die in water zinken, de andere - lichamen die drijven, de derde vergelijkt de dichtheid van de lichamen van elke groep met de dichtheid van water. Daarna trekken ze allemaal samen een conclusie.

conclusies:

1. Als de dichtheid van de stof waaruit het lichaam is gemaakt groter is dan de dichtheid van de vloeistof, dan zinkt het lichaam.
2. Als de dichtheid van de stof kleiner is dan de dichtheid van de vloeistof, drijft het lichaam.

(Conclusies zijn geschreven in notitieboekjes.)

Docent: Wat gebeurt er met het lichaam als de dichtheden van de vloeistof en de stof gelijk zijn?

Studenten: geef een antwoord.

Laten we eens kijken hoe de lichamen die op het oppervlak van de vloeistof drijven zich gedragen. Jongens groep 2 onderzocht hoe lichamen gemaakt van hout en schuim zich in dezelfde vloeistof gedragen. Wat is hun opgevallen?

Studenten: De diepte van onderdompeling van lichamen is anders. Het piepschuim drijft bijna op het oppervlak en de boom is enigszins ondergedompeld in water.

Docent: Wat kan worden gezegd over de diepte van onderdompeling van een houten blok dat drijft op het oppervlak van water, olie?

Studenten: In olie zonk de staaf dieper dan in water.

Conclusie: De diepte van onderdompeling van een lichaam in een vloeistof hangt dus af van de dichtheid van de vloeistof en het lichaam zelf.

Laten we deze conclusie schrijven.

Docent: Laten we nu eens kijken of het mogelijk is om lichamen te laten drijven die normaal in water zinken, zoals een aardappel of plasticine of folie. (Groep 4; Groep 5)

Wat observeer je?

Studenten: Ze verdrinken in het water. Om de aardappel te laten drijven, hebben we meer zout aan het water toegevoegd.

Docent: Wat is er aan de hand? Wat er is gebeurd?

Studenten: Zout water heeft een grotere dichtheid gekregen en het is sterker geworden om de aardappel te duwen. De dichtheid van water is toegenomen en de Archimedische kracht is groter geworden.

Docent: Correct. En de jongens die de taak met plasticine uitvoerden, hadden geen zout. Hoe heb je plasticine in water laten drijven?

Studenten: We hebben een boot gemaakt van plasticine. Het heeft een groter volume en blijft daardoor drijven. Je kunt een doos maken van plasticine, het drijft ook. Ze heeft ook meer volume dan een stuk plasticine.

Conclusie: Dus om normaal zinkende lichamen te laten drijven, kun je de dichtheid van de vloeistof of het volume van het ondergedompelde deel van het lichaam veranderen. In dit geval verandert ook de Archimedische kracht die op het lichaam inwerkt. Denk je dat er een verband is tussen de zwaartekracht en de Archimedische kracht voor drijvende lichamen?

Docent:(Groep 6) Laten we teruggaan naar de dichtheidstabel van stoffen. Leg uit waarom zich op water een oliefilm vormt.

Dus het probleem is opgelost, dus vloeistoffen, zoals vaste stoffen, zijn onderhevig aan de omstandigheden van zwevende lichamen.

Laten we het hebben over vloeistoffen.

Een ondiep vaartuig nodigde drie onmengbare vloeistoffen van verschillende dichtheden uit om tegelijk te bezoeken en nodigde hen uit om zich met alle gemakken te vestigen. Hoe de vloeistoffen zich in het gastvrije vaartuig bevonden, als ze waren: motorolie, honing en benzine.

Geef de volgorde van de vloeistoffen op.

Studenten:(Groep 3) We hebben twee buizen met zand, een lichtere en een zwaardere, in het water ondergedompeld en beide dreven in het water. We hebben vastgesteld dat de Archimedische kracht in beide gevallen ongeveer gelijk is aan de zwaartekracht.

Docent: Goed gedaan. Dus als het lichaam drijft, dan is F A \u003d F zwaar. (Schrijf op het bord). En als het lichaam in vloeistof zakt?

Studenten: Dan is de zwaartekracht groter dan de Archimedische kracht.

Docent: Wat als het lichaam drijft?

Studenten: Daarom is de Archimedische kracht groter dan de zwaartekracht.

Docent: Dus we hebben de toestand van drijvende lichamen. Maar het is niet verbonden met de dichtheid van het lichaam of met de dichtheid van de vloeistof zelf. (Deze afhankelijkheid werd overwogen door de jongens van de 1e groep). Dit betekent dat de toestand van lichamen op twee manieren kan worden geformuleerd: door de Archimedische kracht en de zwaartekracht te vergelijken, of door de dichtheden van de vloeistof en de substantie erin te vergelijken. Waar in de techniek wordt met deze voorwaarden rekening gehouden?

Studenten: Bij het bouwen van schepen. Ze maakten vroeger houten schepen en boten. De dichtheid van hout is minder dan de dichtheid van water, en de schepen dreven in het water.

Docent: Metalen schepen drijven ook, maar stukjes staal zinken in het water.

Studenten: Ze worden behandeld zoals we deden met plasticine: ze vergroten het volume, de Archimedische kracht wordt groter en ze drijven. Ze maken ook pontons en onderzeeërs.

Docent: Dus in de scheepsbouw wordt het feit gebruikt dat door het volume te veranderen het mogelijk is om bijna elk lichaam drijfvermogen te geven. Is er een manier om rekening te houden met het verband tussen de zwevende toestand van lichamen en de verandering in de dichtheid van de vloeistof?

Studenten: Ja, bij het verplaatsen van de zee naar de rivier verandert de diepgang van schepen.

Docent: Geef voorbeelden van het gebruik van de voorwaarden van zwevende lichamen in de techniek.

Studenten: Pontons worden gebruikt voor rivierovergangen. Onderzeeërs drijven in de zeeën en oceanen. Voor duiken wordt een deel van hun tank gevuld met water en voor oppervlakteduiken wordt water weggepompt.

(Ik toon tekeningen van moderne schepen.)

Docent: Kijk goed naar de nucleaire ijsbreker. In ons land zijn meerdere van dergelijke ijsbrekers actief. Ze zijn de krachtigste ter wereld en kunnen meer dan een jaar varen zonder havens binnen te gaan. Maar daar gaan we in de volgende les meer over vertellen.

Bordindeling: Huiswerk 48.

Lesonderwerp: Vaarcondities tel.

Les samenvatting:

Met de jongens maken we een conclusie over het onderzoek. Nogmaals, we vatten de voorwaarden voor drijvende lichamen samen aan de hand van de tabel op het bord.

Reflectie:

• Ik heb genoten van mijn les vandaag...
• Ik wil …
• Ik ben er achter gekomen …
• Ik ben mezelf vandaag...

Zwemmen is het vermogen van een lichaam om op het oppervlak van een vloeistof of op een bepaald niveau in een vloeistof te blijven.

We weten dat elk lichaam in een vloeistof onderhevig is aan twee krachten die in tegengestelde richtingen zijn gericht: de zwaartekracht en de Archimedische kracht.

De zwaartekracht is gelijk aan het gewicht van het lichaam en is naar beneden gericht, terwijl de Archimedische kracht afhangt van de dichtheid van de vloeistof en naar boven is gericht. Hoe verklaart de natuurkunde het drijven van lichamen, en wat zijn de voorwaarden voor drijvende lichamen aan het oppervlak en in de waterkolom?

Archimedische kracht wordt uitgedrukt door de formule:

Fvyt \u003d g * m goed \u003d g * ρ goed * V goed \u003d P goed,

waarbij m w de massa van de vloeistof is,

en P W is het gewicht van de vloeistof die door het lichaam wordt verplaatst.

En aangezien onze massa gelijk is aan: m W = ρ W * V W, dan zien we uit de formule van de Archimedische kracht dat deze niet afhangt van de dichtheid van het ondergedompelde lichaam, maar alleen van het volume en de dichtheid van de verplaatste vloeistof door het lichaam.

Archimedische kracht is een vectorgrootheid. De reden voor het bestaan ​​van de opwaartse kracht is het verschil in druk op de bovenste en onderste delen van het lichaam.De druk weergegeven in de figuur is P 2 > P 1 vanwege de grotere diepte. Voor de opkomst van de Archimedes-kracht is het voldoende dat het lichaam, althans gedeeltelijk, in een vloeistof wordt ondergedompeld.

Dus als een lichaam op het oppervlak van een vloeistof drijft, dan is de opwaartse kracht die inwerkt op het deel van dit lichaam dat in de vloeistof is ondergedompeld, gelijk aan de zwaartekracht van het hele lichaam. (Fa = P)

Als de zwaartekracht kleiner is dan de Archimedische kracht (Fa > P), dan zal het lichaam uit de vloeistof opstijgen, dat wil zeggen drijven.

In het geval dat het gewicht van het lichaam groter is dan de Archimedische kracht die het naar buiten duwt (Fa

Uit de verkregen verhouding kunnen belangrijke conclusies worden getrokken:

De opwaartse kracht hangt af van de dichtheid van de vloeistof. Of een lichaam zal zinken of drijven in een vloeistof hangt af van de dichtheid van het lichaam.

Een lichaam drijft volledig ondergedompeld in een vloeistof als de dichtheid van het lichaam gelijk is aan de dichtheid van de vloeistof

Het lichaam drijft, gedeeltelijk uitsteken boven het oppervlak van de vloeistof, als de dichtheid van het lichaam kleiner is dan de dichtheid van de vloeistof

- als de dichtheid van het lichaam groter is dan de dichtheid van de vloeistof, is zwemmen onmogelijk.

Vissersboten zijn gemaakt van droog hout, waarvan de dichtheid kleiner is dan die van water.

Waarom drijven schepen?

De romp van een schip dat in water is ondergedompeld, is volumineus gemaakt en binnenin heeft dit schip grote holtes gevuld met lucht, die de algehele dichtheid van het schip aanzienlijk verminderen. Het watervolume dat door het schip wordt verplaatst, wordt dus aanzienlijk vergroot, waardoor de duwkracht toeneemt, en de totale dichtheid van het schip wordt kleiner gemaakt dan de dichtheid van water, zodat het schip op het oppervlak kan drijven. Daarom heeft elk schip een bepaalde limiet voor de hoeveelheid vracht die het kan meenemen. Dit wordt de verplaatsing van het schip genoemd.

Lesontwikkeling (lesnotities)

Lijn UMK A.V. Peryshkin. Natuurkunde (7-9)

Aandacht! De site voor het beheer van de site is niet verantwoordelijk voor de inhoud van methodologische ontwikkelingen, noch voor de naleving van de ontwikkeling van de federale staatsonderwijsnorm.

Lesonderwerp: Vaarvoorwaarden tel.

Lesdoelen:

• Educatief: leren analyseren, benadrukken (hoofd, essentieel),
• hen dichter bij het oplossen van problemen te brengen.
• Ontwikkelen: interesse ontwikkelen voor specifieke activiteiten in de les,
• om het vermogen te vormen om feiten en concepten te vergelijken, classificeren en generaliseren.
• Educatief: een sfeer creëren van collectief zoeken, emotionele verheffing, de vreugde van leren, de vreugde van het overwinnen van moeilijkheden.

Plaats van de les in de rubriek:"Druk van vaste stoffen, vloeistoffen en gassen", na bestudering van het onderwerp "Druk van vloeistoffen en gassen op een lichaam dat erin is ondergedompeld. Archimedische kracht".

Soort les: Les van herhaling van vakkennis.

Basistermen en concepten: massa, volume, dichtheid van materie, lichaamsgewicht, zwaartekracht, Archimedische kracht.

Interdisciplinaire verbindingen: wiskunde

Zichtbaarheid: demonstratie van het gedrag van verschillende lichamen ondergedompeld in water; drijvende omstandigheden van het lichaam afhankelijk van de dichtheid.

Apparatuur:

a) demonstreren

• een plastic pot met water, drie items aan een draad: een aluminium cilinder, een plastic bal, een hermetisch afgesloten flesje water (voorbereid door de leraar), die overal in de vloeistof in evenwicht kan zijn;
• bad met water, aluminiumfolie plaat, tang.

b) voor frontwerk

• Weegschalen met gewichten, een maatcilinder (beker), een vlottercapsule met een deksel (3 elk), droog zand, draad, filterpapier, elektrische tape, instructies voor het uitvoeren van frontale experimenttaken, notitieboekjes voor laboratoriumwerk.

Werkvormen in de les: frontaal in paren, individueel.

Lesplan

1. Tijd organiseren;
2. Primaire controle van het begrip van de eerder bestudeerde stof;
3. Praktisch werk om de bevindingen te verifiëren;
4. Reflectie;
5. Huiswerk.

Lesvoortgang

I. Organisatorisch moment

Vandaag gaan we in de les verder met het bestuderen van het gedrag van lichamen die in water zijn ondergedompeld. Laten we een paar experimenten bekijken, sommige experimenten ga je zelf doen met wat berekeningen.

II. Primaire controle van het begrip van eerder bestudeerd materiaal

Ervaring 1

We laten achtereenvolgens een aluminium cilinder, een bal en een flesje water in het water zakken. We observeren het gedrag van lichamen.

Resultaat: de cilinder zinkt, de bal stijgt, de bel drijft, volledig ondergedompeld in water.

Probleemsituatie: Waarom? - (De verhouding van krachten die op het lichaam werken).

– Op alle lichamen in het water werken twee krachten: de zwaartekracht, naar beneden gericht, en de opwaartse kracht (Archimedes-kracht), naar boven gericht.

- Uit de regel van optelling van krachten die langs één rechte lijn op het lichaam inwerken, volgt: het zinkt als F t ˃ F A; verschijnt als F t ˂ F А; drijft als F t \u003d F A.

III. Praktisch werk om de bevindingen te verifiëren

Laten we een experiment doen en de relatie tussen zwaartekracht en drijfvermogen controleren. (Het laboratoriumwerk "Verduidelijking van de voorwaarden voor drijvende lichamen in een vloeistof" wordt als basis genomen - pagina 211 van het leerboek).

Oefening 1.

1. Vul de capsule 1/4 deel met zand, bepaal het gewicht in grammen op de weegschaal. Zet de waarde van massa om in kg en noteer deze in de tabel.
2. Dompel de capsule onder in water en bepaal het verplaatste watervolume in cm3. Markeer hiervoor het waterniveau in de beker voor en nadat de capsule in water is ondergedompeld. Noteer de volumewaarde in m3 in de tabel.

P = F-streng = mg en FA = w gV t

Taak 2.

1. Vul de capsule volledig met zand, bepaal het gewicht in grammen op de weegschaal. Zet de waarde van massa om in kg en noteer deze in de tabel.
2. Dompel de capsule in water en bepaal de hoeveelheid verplaatst water in cm3. Markeer hiervoor het waterniveau in de beker voor en nadat de capsule in water is ondergedompeld. Noteer de waarde van het volume in m 3 in de tabel.
3. Bereken de zwaartekracht en de Archimedische kracht met behulp van de formules:

P = F-streng = mg en FA = w gV

Vergelijk de Archimedische kracht met de zwaartekracht. Vul de resultaten van de berekeningen in de tabel in en let op: de capsule zinkt of drijft.

	Lichaamsgewicht, m, kg	Zwaartekracht, F zwaar, nee	De hoeveelheid verplaatst water, V, m 3	archimedische kracht, F EEN	Vergelijking F zwaar en F MAAR	Gedrag van de capsule in water
						opduikt

Taak 3.

1. Bepaal bij welke verhouding van zwaartekracht en Archimedische kracht de capsule ergens in de vloeistof zal drijven, volledig erin ondergedompeld? Wat is de betekenis van het volume water dat door de capsule wordt verplaatst?
2. Bepaal de massa voor het drijflichaam (geen berekening).
3. Vul de capsule met zand tot de vereiste massa, laat hem dan in water zakken en controleer door ervaring of uw redenering correct is.
4. Maak een conclusie over de toestand van het lichaam dat in een vloeistof drijft.

Ervaring 2

Laten we de navigatieomstandigheden controleren, afhankelijk van de dichtheid van de stof waaruit de lichamen zijn gemaakt en de dichtheid van de vloeistof. Om dit te doen, hebben we een bad met water, een plaat aluminiumfolie, een tang.

1. Door de hoeken te buigen, maken we een doos van de plaat. Laten we het op het wateroppervlak plaatsen. We observeren het drijven van de doos op het wateroppervlak.
2. We halen de doos uit het water, brengen de plaat terug naar een platte look. vouw de plaat dubbel, vier keer, enz. Knijp met een tang in de folie en laat deze in het water zakken.

Resultaat: de plaat in de vorm van een doos drijft, in een gecomprimeerde vorm zinkt hij.

Probleemsituatie: Waarom? - (De verhouding van de dichtheden van het lichaam en het water).

• dikte dozen aluminiumfolie is kleiner dan de dichtheid van water en de dichtheid van een samengeperste klomp folie is groter dan de dichtheid van water.
• Voorwaarden voor drijflichamen: zinkt als ρ t ˃ ρ van water; drijft als ρ t ˂ ρ van water; drijft als ρ t = ρ water. (ρ aluin \u003d 2700 kg / m 3; ρ water \u003d 1000 kg / m 3).

IV. Reflectie

Ervaring 3. Bekijk en verklaar de werking van het apparaat dat de leerling heeft gemaakt volgens de opdracht bij § 52 (p. 55 van het leerboek). "kartuizer duiker". In plaats van een transparant flesje gebruikte de student een gewone pipet.

Het apparaat maakt het mogelijk om de wetten van het zwemmen van lichamen te demonstreren.

V. Huiswerk

§52; oefening 27 (3,5,6).

Introspectie van de les

Het thema van de les natuurkunde in de 7e klas is "De voorwaarden voor drijvende lichamen." Er zitten 20 leerlingen in de klas. De meesten van hen hebben een goede wiskundige opleiding. Kinderen zijn nieuwsgierig en actief. Ze werken goed in een team. Neem deel aan de voorbereiding van apparatuur voor de les.

Het doel van de les: studenten interesseren, hen dichter bij het zelfstandig oplossen van problemen brengen. Tijdens de les leren de kinderen om zelfstandig manieren te plannen om doelen te bereiken, ook alternatieve, om bewust de meest effectieve manieren te kiezen om een ​​probleem op te lossen.

Het type les - de les van herhaling van vakkennis - stelt je in staat om de kennis die je in de vorige les hebt opgedaan te controleren en je voor te bereiden op het oplossen van problemen over het onderwerp in de volgende les.

De geselecteerde fasen van de les zijn logisch met elkaar verbonden, er is een soepele overgang van de ene naar de andere. Tijdens de les regisseert de leraar alleen, corrigeert hij de acties van studenten, die bijna de hele les zelfstandig werken. Om tijd te besparen tijdens het praktijkgedeelte hebben de studenten in extra klassen twee zandcapsules gemaakt, geheel en gedeeltelijk gevuld (taak 1 en 2), de derde bleef leeg. Tijdens de les leerden de kinderen om conclusies te trekken uit het experiment, actief te discussiëren over de oplossing van probleemsituaties. In de laatste fase was de aandacht van de kinderen weer gericht op het onderwerp van de les. De leraar becommentarieerde het huiswerk en gaf cijfers voor mondelinge antwoorden, na de les werden de notitieboekjes over laboratoriumwerk gecontroleerd.

Ik geloof dat de doelstellingen van de les zijn bereikt: de kinderen leerden analyseren, belichten (de belangrijkste, essentiële), vergelijken, classificeren, feiten en concepten generaliseren, oplossingen vinden voor probleemsituaties. De les creëerde een sfeer van collectief zoeken, emotionele verheffing, de vreugde van het leren, de vreugde van het overwinnen van moeilijkheden.