фізика 7 клас,вчитель Прокопчук В.В,

Працюємо за підручником: Фізика 7. В.Д.Сиротюк.

Урок№50 Виштовхувальна сила в рідинах і газах.Закон Архімеда.Розвязування задач.

Прочитати $ 38.Вивчити закон Архімеда.

Тема. Виштовхувальна сила в рідинах та газах. Закон Архімеда

Мета: сформувати поняття про виштовхувальну силу, розвивати вміння знаходити рівнодійну двох сил, застосовувати закон Паскаля, формувати вміння установлювати причинно-наслідкові в спостережуваному явищі, ознайомити учнів із практичним застосуванням закону Архімеда.

Очікувані результати: учні володіють поняттям та знають визначення виштовхувальної сили, формулюють закон Арімеда, застосовують його при розв’язуванні задач та можуть пояснити практичне його застосування.

Хід уроку

1. Сила тяжіння.
2. Сила тяжіння – це сила, з якою Земля притягує до себе тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї.
3. Позначається F_тяж,
4.  Обчислюється за формулою F_тяж=mg,
5. Вимірюється сила тяжіння в ньютонах, динамометром.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Сьогодні на уроці ми зрозуміємо, чому можливе плавання величезних океанських судів, підводних човнів, повітряних куль, чому м’яч, який занурили у воду і відпустили, вискакує над поверхнею води, чому важкий камінь, який на суходолі не можна посунути з місця, легко підняти під водою.

Для доведення існування виштовхувальної сили проводимо фронтальний експеримент. Прикріплюємо циліндр до динамометра і, обережно занурюючи тягарці у воду, спостерігаємо за пружиною динамометра. Проведемо ще один дослід. Підвісимо до коромисла  терезів дві однакові кулі. Маси куль є рівними, отже, терези будуть зрівноважені. Підставимо під праву кулю порожню посудину. Наллємо в посудину воду і побачимо, що рівновага терезів порушиться. Отже, якась сила намагається виштовхнути, тіло занурене в воду.

Подивіться відео:

https://www.youtube.com/watch?v=G6Y1msVaGyQ

Щоб розібратися, розглянемо занурений у рідину кубик.(мал.206 ) На нього з усіх боків діють сили гідростатичного тиску рідини.

Сили гідростатичного тиску, що діють на бічні грані кубика, є протилежними за напрямом і рівними за значенням, оскільки площі бічних граней однакові і ці грані розташовані на однаковій глибині. Такі сили зрівноважують одна одну.

А от сили гідростатичного тиску F₁ і F₂, що відповідно діють на верхню і нижню грані кубика, одна одну не зрівноважують.

На верхню грань кубика діє сила тиску F₁:

,

де  – гідростатичний тиск рідини, S – площа грані.

Аналогічно на нижню грань кубика діє сила тиску F₂:

Нижня грань перебуває на більшій глибині, ніж верхня ( ), тому сила тиску F₂ більша за силу тиску F₁. Рівнодійна цих сил дорівнює різниці значень F₂ і F₁ і напрямлена в бік більшої сили, тобто вертикально вгору.

По вертикалі вгору на кубик, занурений у рідину, діє сила, зумовлена різницею тисків на його верхню і нижню грані, - виштовхувальна сила:

F_вишт =F₂ – F₁.

На тіло, розташоване в газі, також діє виштовхувальна сила, але значно менша від виштовхувальної сили, що діє на те саме тіло в рідині, адже густина газу набагато менша від густини рідини. Виштовхувальну силу ще називають архімедовою силою.

Для визначення архімедової сили пропоную учням переглянути відео https://www.youtube.com/watch?v=KV8bSIAGPdk.

Визначимо значення архімедової сили для кубика, зануреного в рідину. Отже,  

F_арх =F₂ – F₁,

де  – сила тиску рідини, що діє на верхню грань кубика,  – сила тиску рідини на нижню грань кубика.

Знаючи F₂ і F₁, знайдемо виштовхувальну силу:

F_арх= .

Різниця глибин , на яких перебувають нижня і верхня грані кубика, є висотою h кубика, отже, F_арх .

F_арх

Тут  – це маса рідини в об’ємі кубика, тобто маса рідини, об’єм якої дорівнює об’єму кубика. Оскільки , то

F_арх .

Архімедова сила дорівнює вазі рідини в об’ємі кубика.

Ми розглянули випадок із кубиком, який був повністю занурений у рідину. Проте отриманий результат справджується для тіла будь-якої форми і у випадках, коли тіло занурене в рідину частково, - для розрахунків лише потрібно брати об’єм зануреної в рідину частини тіла. Крім того, результат справджується і для газів.

Закон Архімеда: на тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі рідини або газу в об’ємі зануреної частини тіла: Архімедова сила прикладена до центра зануреної частини тіла і напрямлена вертикально вгору.

Для пояснення дії виштовхувальної сили пропоную учням переглянути відео https://www.youtube.com/watch?v=G6Y1msVaGyQ.

IV. Закріплення вивченого матеріалу

Розв’язування задач

Вправа №280; №287.

V. Підсумок уроку

Рефлексація

Працюючи  я:

- дізнався про …

- зрозумів …

- навчився …

Найбільше мені сподобалися…

На занятті у мене найкраще виходило…

Я мав складнощі з…

Я хотів би ще дізнатися про…

Урок№51 Лабораторна робота №10 "Зясування умов плавання тіла ".Розвязування задач.

Переглянути відео:

https://www.youtube.com/watch?v=-ZKF6pkes8M

Розвязати "Перевір себе в тестовій формі",сторінка 158-160

Урок№52 Контрольна робота.

Виконати "тестові завдання" сторінка 161-162.  

Контрольна робота з теми «Взаємодія тіл. Сили»

Початковий рівень

1. (1 бал)Сила – це фізична величина, яка характеризується:
   1. Тільки величиною;
   2. Тільки напрямком;
   3. Величиною і напрямком;
   4. Здатністю змінювати масу тіла, на яке вона діє.
   5. Здатністю змінювати густину тіла.
2. (1 бал)Якою одиницею вимірюють величину сили?
   1. 1 кг;     б) 1 м/с;      в) 1 с;           г)   1Н/кг;                д) 1Н.

3. (1 бал)Коефіцієнт тертя ковзання визначають формулою:
   1.        б)          в)          г)       д) 

Середній рівень.

4. (1 бал)Визначте силу тяжіння, яка діє на тіло масою 100 г.

5. (2 бали)Дві команди в протилежних напрямах тягнуть канат, модулі їх сил відповідно 10Н, 6Н. знайдіть рівнодійну цих сил і зобразіть графічно.

Достатній  рівень

6. ( 3 бали )  Щоб рівномірно рухати тіло масою 2 кг по горизонтальній поверхні, треба прикласти силу 4 Н. Визначте коефіцієнт тертя тіла по цій поверхні.

Високий рівень

7. ( 3 бали )  Бідон масою 750 г вміщає  3,5 л води. Визначити вагу бідона з водою.

8. (3 бали) Під час спорудження будинку вибрано 1000 м³ ґрунту.    Скільки машин можна навантажити цим ґрунтом,  якщо його  густина   1400 кг/м³ , а вантажопідйомність машини – 35 кН?

Урок№54 Механічна робота.Потужність.

Тема уроку: Механічна робота. Потужність

Назва сили		Сила пружності	Сила тертя
	Тіло
Напрям		Проти напряму руху  частинок
	F = mg

Назва сили	Cила тяжіння	Сила пружності	Сила тертя
Точка прикладання	Тіло	Тіло або частина тіла	Тіло
Напрям	До центру Землі	Проти напряму руху  частинок	Вздовж поверхні стикання проти напряму руху
Формула	F = mg	F = kx	F = μN

  . .  випливає, що у випадку, коли хоча б один зі співмножників (сила F або переміщення s) дорівнює нулю, робота дорівнює нулю — незалежно від величини іншого співмножника. Бажаю успіхів!!!