Мое открытие архимедовой силы или как плавают корабли
Автор: Мельник Елена Дмитриевна
Организация: МАОУ «СОШ №40 г.Улан-Удэ»
Населенный пункт: Республика Бурятия, г. Улан-Удэ
Предлагаю фрагмент урока, который несет в себе несколько положительных аспектов: это и развитие интереса к изучению физики, повышение мотивации к учебе, и формирование экспериментальных навыков, развитие логики и мышления. Прием, который позволяет учителю показать, что физика-это живая наука. В методике используется деятельностный подход к обучению. На уроке изучения архимедовой силы предлагаю детям самостоятельно изучить такой вопрос – как плавают корабли?
Задание: выяснить условие как плавают корабли.
Нам известно, что на любое тело, находящееся в жидкости, действует сила тяжести, направленная вертикально вниз, и выталкивающая сила вертикально вверх. Закон Архимеда: «На всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх, и равная весу вытесненной им жидкости». Необходимо сделать метку на прозрачном сосуде первоначальный уровень воды. После этого надо из пластилина скатать шарик. Далее шарик опускаем в сосуд с водой. Шарик утонул. Необходимо сделать метку нового уровня воды. Далее предлагается детям из этого же самого кусочка пластилина слепить небольшую лодочку. Опускать лодочку на поверхность воды осторожно, чтобы она не перевернулась. Теперь мы наблюдаем, что лодочка не тонет, она плавает. Надо отметить второй уровень воды на стенке сосуда. Второй уровень воды выше первого. Лодочка вытесняет больше воды, чем слепленный нами шарик. На протяжении всего опыта кусок пластилина не менялся, его масса оставалась постоянной и сила тяжести. Но лодочка плавает, а шарик тонет.
Дети приходят к выводу что, изменив форму пластилина с шарика на лодочку, тем самым изменили общую плотность. Объем части лодочки, погруженной в воду занят почти одним воздухом. По табличным данным плотность воздуха меньше плотности воды. Изменив форму пластилина, мы изменили общую плотность: общая плотность лодочки меньше плотности воды. Лодочка по сравнению с шариком вытесняет больше жидкости. В случае с лодочкой выталкивающая сила оказалась равной силе тяжести. Поэтому лодочка плавает. Современные корабли изготавливают из стали, которая имеет достаточно большую плотность, но они не тонут, поскольку их общая плотность меньше плотности воды. Нам известно, что корабли имеет полости, которые заняты воздухом. Поэтому вес судна (воздух+ сталь) распределяется по большому объему, что является следствием малой плотности корабля.
Уроки, которые содержат экспериментальную, исследовательскую часть позволяют урок сделать живым и интересным. Ведь это здорово, когда дети во время перемены, заглядывают в кабинет с вопросом, а что мы будем сегодня изучать, когда у ребенка горят глаза и ему хочется идти в школу, на урок.