Мета уроку

Закріпити поняття закону Архімеда та поняття виштовхувальної сили, гідростатичного зважування. Дослідним шляхом перевірити умови плавання тіл та надати характеристики поведінки тіл у в рідинах Визначити умови плавання тіл.

Розвивати самостійність учнів у проведенні експериментально дослідницьких робіт, визначення мети дослідження та приладів і матеріалів за допомогою яких можна провести такі дослідження. Розвивати уміння знаходити необхідну інформацію по заданій темі, працюючи з довідниковою літературою.

Виховувати допитливість, пізнавальну і комунікативну активність, цікавість до предмета, уміння застосовувати знання отримані на уроках хімії та біології, під час уроків фізики, уміння оцінювати свою роботу

Тип уроку – урок дослідження (систематизація отриманих знань)

Прилади та матеріали: мірні циліндри, хімічні склянки, палички для розмішування хімічних розчинів, ванни з водою, сіль, олія, мандарини, корок, пластилін, презентація з теми, інтерактивна дошка, ноутбук, проектор, навчальний фільм, таблиці густин різних речовин.

Задачі уроку

1. Повторити поняття «Виштовхувальна сила».
2. Згадати Закон Архімеда.
3. Повторити поняття «Гідростатичне зважування»
4. Визначити умови плавання тіл.
5. На конкретних прикладах визначити поведінку тіл в рідинах

План уроку

1. Мотивація навчального процесу, постановка проблеми
2. Актуалізація опорних знань, умінь, навичок
3. Вивчення нового матеріалу
4. Дослідницько  експериментальна частина та висновки з неї
5. Рефлексія
6. Домашнє завдання.

Основні терміни

Виштовхувальна сила – це сила, що діє на тіло, яке занурено в рідину або газ, та направлена в протилежний бік від сили тяжіння, що прикладена до цього тіла.

Закон Архімеда: на тіло, занурене в рідину діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі рідини в об’ємі, зайнятому тілом.

Гідростатичне зважування -  це метод вимірювання густини рідин та твердих тіл, в основі якого лежить виштовхувальна сила, яка діє на тверде тіло, що досліджується, та занурене в рідину відомої густини, або, в випадку визначення густини рідини – на зважуванні твердого тіла, що занурене в рідину, з відомою масою та об’ємом.

Хід уроку

Мотивація навчального процесу, постановка проблеми

Діти, у мене виникла проблема, я купила 10 штук курячих яєць, і щоб не розбити їх, помістила в посудину з водою, тепер мені ніяк їх не дістати. У мене є сіль, вода, склянка, хімічна паличка для розмішування розчинів. Як же дістати яйце, якщо воду виливати не можна?

Перш ніж ми приступимо до експериментів спрямованих на вилучення яйця із склянки, давайте з’ясуємо, які ж сили діють на нього.

Актуалізація опорних знань, умінь, навичок

Отже на тіло, яке занурене в рідину чи газ діють такі сили:

- сила тиску рідини, яка діє на тіло з усіх боків з різними величинами і залежить від глибини занурення тіла, чим глибше, тим тиск на бокові стінки більший, але слід враховувати те, що тиск, який діє на одній глибині однаковий, і відповідно рівнодійна цих сил рівна нулю.

- тиск, що діє на верхню і  нижню частини будь-якого тіла, відрізняється на величину рівну різниці глибин верхньої і нижньої основи. Рівнодійна цих сил і є  виштовхувальною силою  або силою Архімеда.

Що таке виштовхувальна сила? (Виштовхувальна сила – це сила, що діє на тіло, яке занурено в рідину або газ, та направлена в протилежний бік від сили тяжіння, що прикладена до цього тіла)

- що таке сила Архімеда? (Закон Архімеда – на тіло, занурене в рідину діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі рідини в об’ємі, зайнятому тілом)

- як діє виштовхувальна сила на тіла різної, неправильної форми? ( Сила Архімеда не залежить від форми тіла, а залежить лише від глибини занурення тіла)

- які рідини та гази ви знаєте? (вода, молоко, сік, олія, бензин, повітря, пропан, бутан)

- чим вони відрізняються один від одного? ( густиною та хімічним складом)

- яким чином густина впливає на виштовхувальну силу? ( прямо пропорційно: чим більша густина, тим більша виштовхувальна сила і навпаки)

- яким чином можна змінити густину речовини? (змішати кілька рідин або додати розчинні хімічні речовини, такі як сіль чи цукор у воду)

Отже, для того, щоб яйце підняти з дна посудини, достатньо розчинити у воді таку кількість солі, щоб отримати насичений розчин, відмінність між густинами води і насиченого розчину в 300 кг/м куб

(добавляємо достатню кількість солі у склянку)

Вивчення нового матеріалу

Отже, для того, щоб визначити умови плавання тіла, давайте спробуємо змусити шматочок пластиліну плавати на поверхні води:

1. Кидаємо у воду звичайний шматочок пластиліну – він тоне, чому? (густина пластиліну більша за густину води)
2. Зробимо із такого ж шматочку пластиліну човника і обережно поставимо його на воду, човник плаває, чому? (Маса і вага пластиліну лишилися не змінними, але об’єм і форма змінилася, а отже його середня густина зменшилась і стала меншою від води)
3. Які умови повинні виконуватись, щоб тіло плавало підвішеним у будь – якій точці рідини? (обговорення і висновок: густини рідини і тіла мають бути однаковими)

Отже, на тіло занурене в рідину чи газ діють сили:

• Земного тяжіння (рівного вазі тіла чи вазі рідини витісненої цим тілом, яка спрямована вертикально вниз)
• Виштовхувальна сила  рівна Архімедовій силі (яка рівна за законом Архімеда вазі рідини в об’ємі, зайнятому тілом і спрямована вгору)

Умови плавання тіл:

1. Для того, щоб тіло плавало на поверхні рідини, необхідно , щоб  ….(виштовхувальна сила була більшою за вагу самого тіла, силу земного  тяжіння)
2. Для того, щоб тіло перебувало в будь якій точці рідини чи газу необхідно, щоб…..( вага тіла та виштовхувальна сила були рівними між собою)
3.  Для того, щоб тіло тонуло – необхідно, щоб вага тіла була більшою за виштовхувальну силу.

Тим часом сіль повністю розчинилась у склянці, яйце піднялось на поверхню води і плаває.

• Отже, діти, зверніть увагу, яйце спливло. А скажіть, будь ласка вага яйця змінилась? (Не змінилась)
• А що ж тоді сталося, чому яйце спливло? (На нього почала діяти більша виштовхувальна сила)
• А за рахунок чого змінилась виштовхувальна сила? ( За рахунок зміни густини води. Густина води 1000 кг на м. куб, а насиченого соляного розчину майже 1300 кг на м. куб)
• Який висновок можна зробити? (Умови плавання тіл можна визначати при порівнянні густин тіл та рідин чи газів)
• Як звучатимуть ці залежності?

а) якщо густина рідини чи газу більша за густину тіла, то тіло буде плавати на поверхні такої рідини;

б) якщо густина тіла та рідини чи газу однакові, то тіло буде знаходитись у будь-якій точці цієї рідини чи газу, тобто буде зависати;

в) якщо густина рідини чи газу буде менша за густину тіла.ю то таке тіло потоне в дану рідину чи газ.

Дослідницько-експериментальна частина та висновки з неї

А тепер давайте з’ясуємо, як будуть себе поводити різні за густиною та хімічними властивостями рідини та речовини.

Дослід №1

Візьміть мандарин і покладіть його у воду.

- що ми спостерігаємо? (Мандарин  плаває)

- Який висновок? (апельсин менш густий ніж вода)

Очистіть мандарин від шкірки і знову опустіть його у воду.

• Що ми спостерігаємо? (мандарин потонув)
• Який висновок? (густина очищеного мандарина більша ніж води)

Отже з цього досліду можна зробити висновок, що мова частіше за все йде за усереднену величину густини.

Дослід №2

У посудину з водою наливають олії.

• Що ми спостерігаємо? (олія плаває на поверхні води)
• Чому вода і олія не змішались? (вода і олія є нейтральними одна відносно одної речовини)
•  Який висновок можна зробити про їх густини (олія менш густа, порівняно з водою. Густина води 1000 кг на м. куб а олії 930 кг на м.куб)

Висновок: більш рідка рідина плаває на поверхні більш густої рідини.

Дослід №3

В ту ж посудину з водою та маслом обережно опускаємо корок.

• Що ми спостерігаємо? (корок плаває по поверхні олії)
• Який висновок можна зробити? (густина корка менше ніж густина олії, тому корок плаває по поверхні олії)

І останнє питання нашого уроку. Як плавають великі кораблі. Про це ми довідаємось із коротенького відеоролика.

Відео 1.

Рефлексія

Що на уроці для вас було найважчим?

Що у вас викликало найбільші складнощі?

Оцініть свою роботу за дванадцятибальною шкалою.

Домашнє завдання.

Вивчити §           , повторити §             

Урок закінчено, дякую за увагу.