Конспект урока по физике в 7 классе по теме: «Плавание судов. Воздухоплавание»

Этапы работы

Содержание этапа (заполняется педагогом)

1.

Организационный момент, включающий:

постановку цели, которая должна быть достигнута учащимися на данном этапе урока (что должно быть сделано учащимися, чтобы их дальнейшая работа на уроке была эффективной)

определение целей и задач, которых учитель хочет достичь на данном этапе урока;

описание методов организации работы учащихся на начальном этапе урока, настроя учеников на учебную деятельность, предмет и тему урока (с учетом реальных особенностей класса, с которым работает педагог).

Цель этапа: обеспечить деловую атмосферу на уроке, настроить учащихся на свободное общение с учителем.

Задачи:

проверить готовность класса и оборудования урока к работе;

организовать внимание всех учащихся;

помочь учащимся быстро включиться в деловой ритм урока.

Метод: словесный

Учащиеся слушают учителя, настраиваются на продуктивную работу во время урока.

Учитель: Здравствуйте! Я рад приветствовать всех, кто стремится больше узнать об окружающем мире. После изучения тем: «Архимедова сила. Плавание тел», мы продолжаем рассматривать вопросы, связанные с плаванием судов и воздухоплаванием. Надеюсь, что урок проведем с пользой, деловой беседой.

Результат:

1.Учитель убедился, что учащиеся готовы к работе, сидят правильно, внимательно слушают учителя, на столах учащихся есть все необходимое для работы.

2. Психологическая готовность к восприятию.

2.

Актуализация знаний учащихся:

определение целей, которые учитель ставит перед учениками на данном этапе урока (какой результат должен быть достигнут учащимися);

определение целей и задач, которых учитель хочет достичь на данном этапе урока;

описание методов, способствующих решению поставленных целей и задач;

описание критериев достижения целей и задач данного этапа урока;

определение возможных действий педагога в случае, если ему или учащимся не удается достичь поставленных целей;

описание методов организации совместной деятельности учащихся с учетом особенностей класса, с которым работает педагог;

в описание методов мотивирования (стимулирования) учебной активности учащихся в ходе опроса;

Цель этапа:

проверить знания учащихся по теме «Архимедова сила. Условия плавания тел».

устранить пробелы в знаниях учащихся

Задачи:

актуализировать знания учащихся путем показа видеофрагментов и приведения исторических фактов.

Цель для учащихся:

Вспомнить, что известно по изучаемому вопросу

Систематизировать информацию до её изучения

Сформулировать собственные цели задачи урока.

Чтобы приступить к изучению новых знаний, давайте вспомним, что нам уже известно. На тело, погруженное в жидкость, действует сила архимеда, котораявыталкивает тело из воды. Сила архимеда зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело и от объёма самого тела. Силу архимеда можно расчитать по формуле: F_A = ρ_жgV_т(выбор формул из предложенных), где F_A – сила архимеда, измеряется в Н;ρ_ж–плотность жидкости, измеряется в кг/м³;V_т – объём тела, на которое действует сила архимеда,измеряется в м³. (слайд 2)

Кроме силы архимеда на тело действует сила тяжести (F_тяж). Если F_тяж>F_A,то тело тонет; если F_тяж<F_A,то тело всплывает; если F_тяж=F_A,то тело плавает.

Тело всплывает, если ρ_ж> ρ_т;тело тонет, если ρ_ж< ρ_т;тело плавает, если ρ_ж= ρ_т; (слайд 3)

Подобные явления мы можем наблюдать и с телом, которое находится в воздухе.

Вопрос ученикам;

- Где мы встречаемся в жизни с подобными явлениями. (ответы учеников).

Тема урока «Плавание судов. Воздухоплавание.» (слайд 4)

Вопрос ученикам:

- Какова же цель нашего урока, как вы считаете?

Фронтальная работа с классом с одновременным открыванием выделенных слов в тексте на доске.

Судоходство. Пароходство. Полет. Воздухоплавние. Что вы знаете об этих явлениях? Каковы физические принципы этих явлений? Как развивались представления о данных явлениях? Каковы условия их возникновения? Где мы встречаемся с этими явлениями?

Вместе с вами на уроке и выясним это.

Результат этапа:

- пробуждение имеющихся знаний, интереса к получению информации, актуализация жизненного опыта;

-постановка целей и задач урока.

3.

Изучение нового учебного материала.Данный этап предполагает:

- постановку конкретной учебной цели перед учащимися (какой результат должен быть достигнут учащимися на данном этане урока);

- определение целей и задач, которые ставит перед собой учитель на данном этапе урока;

- изложение основных положений нового учебного материала, который должен быть освоен учащимися (на основе содержания данного пункта эксперт выносит суждение об уровне владения педагогом предметным материалом);-

- описание форм и методов изложения (представления) нового учебного материала;

-описание основных форм и методов организации индивидуальной и групповой деятельности учащихся с учетом особенностей класса, в котором работает педагог;

описание критериев определения уровня внимания и интереса учащихся к излагаемому педагогом учебному материалу;

описание методов мотивирования (стимулирования) учебной активности учащихся в ходе освоения нового учебного материала;

Цель для учителя:

Раскрыть физические основы и принципы плавания судов и воздухоплавания. Обосновать условия существования данных явлений.

Развивать воображение, логического и абстрактного мышления, умение делать необходимые расчеты. Расширить кругозор учащихся.

Цель для учащихся:

Осмыслить новую информацию.

Конструировать (корректировать) цели своего учения.

Необходимость в таком способе передвижения, как плавание по рекам, у человека была всегда. Первыми плавательны­ми средствами были стволы деревьев, надутые мешки из шкур живот­ных, плоты, позднее — лодки.

Развитие цивилизации привело к необходимости расширения торгов­ли, перевозки различных видов товаров, открытие новых морских пу­тей. При этом не только изменились размеры плавающих судов, ни и их конструкция.

Более 4 тысяч лет назад стали использовать паруса. Парусный флот достиг истинного расцвета к середине XIX. Некоторые парусники раз­вивали скорость до 20 узлов (1 узел = 1,852 км/ч).

Переворот в строительстве судов произошел в 1807 году, когда Р.Фултон построил первыйпароход в США, который работал на энер­гии водяного пара.

«Клермонт» - первый пароход Фултона мог развивать скорость 9 км/ч.Строительство пароходов быстро вытеснили парусный флот.

Строительство современных плавательных судов основано на приме­нение материалов, плотность которых выше плотности воды. Почему же танкеры, крейсеры, изготовленные из стали и железа держатся на воде?

Видеоопыт. (Физика, 7 – Дрофа)

Разберем некоторые термины: (слайд 5)

Согласно закону Архимеда: вес воды, вытесняемой подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом.

Глубину, на которую судно погружается в воду, называют осадкой. Наибольшая допус­каемая осадка отмечена на корпусе судна крас­ной линией, называемой ватерлинией.

Вес воды, вытесняемой судном при погру­жении до ватерлинии, равный силе тяжес­ти, действующей на судно с грузом, назы­вается водоизмещением судна.

Сейчас для перевозки нефти строят суда во­доизмещением 5 000 000 кН (5 · 10⁶ кН) и боль­ше, т. е. имеющие вместе с грузом массу 500 000 т (5 · 10⁵ т) и более.

Если из водоизмещения вычесть вес самого судна, то получим грузоподъёмность этого суд­на. Грузоподъёмность показывает вес груза, перевозимого судном.

Судостроение существовало ещё в Древнем Египте, Финикии, Древнем Китае.

В России судостроение зародилось на рубеже XVII — XVIII вв. Сооружались главным обра­зом военные корабли, но именно в России были созданы первый ледокол, суда с двигателем внутреннего сгорания, атомный ледокол «Арк­тика» (рис. 159).

Воздухоплавание.

С давних времён люди мечтали о возможнос­ти летать над облаками, плавать в воздушном океане, как они плавали по морю. Для воздухо­плавания вначале использовали воздушные шары (рис. 161, а), которые раньше наполняли нагретым воздухом, сейчас — водородом или гелием.

Для того чтобы шар поднялся в воздух, необ­ходимо, чтобы архимедова сила (выталкивающая) F_А, действующая на шар, была больше силы тяжести F_тяж, т. е. F_A>F_тяж.

По мере поднятия шара вверх архимедо­ва сила, действующая на него, уменьшается(F_a = gρV), так как плотность верхних слоёв атмосферы меньше, чем у поверхности Земли. Чтобы подняться выше, с шара сбрасывают специально взятый для этой цели груз (бал­ласт) и этим облегчают шар. В конце концов шар достигает своей предельной высоты подъ­ёма. Для спуска шара из его оболочки при по­мощи специального клапана выпускают часть газа.

(слайд 6) В горизонтальном направлении воздушный шар перемещается только под действием вет­ра, поэтому он называетсяаэростатом(от греч. аэр — воздух, стато — стоящий). Для иссле­дования верхних слоёв атмосферы, стратосфе­ры раньше применялись огромные воздушные шары—стратостаты.

До того как научились строить большие са­молёты, для перевозки по воздуху пассажиров и грузов применяли управляемые аэростаты — дирижабли (значит «управляемый») (рис. 161, б). Они имеют удлинённую форму, под корпу­сом подвешивается гондола для пассажиров и гондола с двигателем, который приводит в дви­жение пропеллер.

Воздушный шар не только сам поднимается вверх, но может поднять и некоторый груз: кабину, людей, приборы. Поэтому, для того что­бы узнать, какой груз может поднять воздуш­ный шар, необходимо определить его подъём­ную силу.

Работа с учебником (Разбор задачи): (слайд 7)

Пусть, например, в воздух запущен шар объёмом 40 м³, наполненный гелием. Масса гелия, заполняющая оболочку шара, будет равнаm_г = ρ_гV = 0,1890 кг/м³ · 40 м³ = 7,2 кг, а его вес равен Р = gm_г;Р = 9,8 Н/кг · 7,2 кг = 71 Н.

Выталкивающая же сила (архимедова), дейст­вующая на этот шар в воздухе, равна весу воздуха объёмом 40 м³, т. е. F_A =gρ_воздV; F_a= 9,8 Н/кг · 1,3 кг/м³ · 40 м³ = 520 Н.

Значит, этот шар может поднять груз весом 520 Н – 71 Н = 449 Н. Это и есть его подъёмная сила.

Шар такого же объёма, но наполненный во­дородом, может поднять груз весом 479 Н. Зна­чит, подъёмная сила его больше, чем шара, на­полненного гелием. Но всё же чаще используют гелий, так как он не горит и поэтому безопаснее. Водород же горючий газ.

Гораздо проще осуществить подъём и спуск шара, наполненного горячим воздухом. Для этого под отверстием, находящимся в нижней части шара, располагают горелку. При помо­щи газовой горелки можно регулировать тем­пературу воздуха, а значит, его плотность и выталкивающую силу. Чтобы шар поднялся выше, достаточно сильнее нагреть воздух в нём, увеличив пламя горелки. При уменьше­нии пламени горелки температура воздуха в шаре уменьшается, и шар опускается вниз.

Можно подобрать такую температуру шара, при которой вес шара и кабины будет равен вы­талкивающей силе. Тогда шар повиснет в воз­духе и с него будет легко проводить наблюде­ния.

По мере развития науки происходили и су­щественные изменения в воздухоплаватель­ной технике. Появилась возможность для соз­дания новых оболочек для аэростатов, кото­рые стали прочными, морозоустойчивыми и лёгкими.

Достижения в области радиотехники, элект­роники, автоматики позволили создать беспи­лотные аэростаты. Эти аэростаты используются для изучения воздушных течений, для геогра­фических и медико-биологических исследова­ний в нижних слоях атмосферы.

Динамическая пауза: Посмотрите влево, посмотрите вправо, вверх, вниз. Где вы видите явления, изучаемые на уроке.

Работа с текстом учебника по группам:

Карточка 1. Рассмотрите рисунок на стр. 155 (§ 53) и ответьте на вопросы. Что изображено на рисунке? У какого из этих тел скорость больше?.

Карточка 2. Что изображено на рисунке 159. С какой целью изобретались эти корабли?

Карточка 3. Рассмотрите рисунок 161 и ответьте на вопросы. Что изображено на рисунке? Какие из этих тел могут перемещаться не только вверх, но и по прямой?

Карточка 4. Найдите в тексте § 54 как переводятся слова «стратостат» и «дирижабль»? С какой целью запускались эти тела?

Карточка 5. Рассмотрите рисунки на стр. 159. Поясните, что изображено на этих рисунках.

Работа с текстом (по группам) (слайд 9)

Откройте стр. 64 учебника:

Девочки: Шары, заполненные какими газами не взлетят? Почему?

Мальчики: Шары, заполненные какими газами взлетят? Почему?

Вывод:(слайд 10)

1. Итак, почему же суда, изготовленные из материалов с большей плотностью, чем вода не тонут?

Ответ: объём воздуха достаточен для того, что бы Сила Архимеда была больше чем сила тяжести.

2. Уменьшится или увеличится осадка судна при переходе его из реки в море? Почему?

Ответ: Уменьшится. Потому что увеличится сила архимеда из-за большей плотности морской воды.

3. Какое условие должно существовать для того, чтобы воздушный шар поднялся в небо?

Ответ: Сила архимеда должна быть больше силы тяжести.

Результат:

Осмысление учащимися новой информации с ведением записей, активное конструирование (коррекция) целей учения.

Учащиеся сделали соответствующие выводы о значимости изучаемого материала.

Учащиеся были активны.

Учащиеся говорили правильно.

4.

Закрепление учебного материала, предполагающее:

постановку конкретной учебной цели перед учащимися (какой результат должен быть достигнут учащимися на данном этапе урока);

определение целей и задач, которые ставит перед собой учитель на данном этапе урока;

описание форм и методов достижения поставленных целей в ходе закрепления нового учебного материала с учетом индивидуальных особенностей учащихся, с которыми работает педагог.

описание критериев, позволяющих определить степень усвоения учащимися нового учебного материала;

Описание возможных путей и методов реагирования на ситуации, когда учитель определяет, что часть учащихся не освоила новый учебный материал

Цель для учителя: создать условия для закрепления знаний учащихся по теме «плавание судов. Воздухоплавание».

Цель для учащихся: показать усвоение учебного материала.

Подведем итог работы на уроке.

Что узнали? (слайды 11-12)

Плавание судов основано на законе Архимеда.

Осадка судна – это глубина, на которую судно погружается в воду.

Ватерлиния – это красная линия на корпусе судна, показывающая наибольшую допускаемую осадку

Водоизмещение – это вес воды, вытесняемой судном при погру­жении до ватерлинии, равный силе тяжес­ти, действующей на судно с грузом.

Грузоподъёмность – это разность водоизмещения и веса самого судна

Воздушные шары наполняют водородом или гелием, так как их плотность меньше плотности воздуха.

Подъёмную силу можно рассчитать, найдя разность силы архимеда и веса газа, заполняющего воздушный шар: F_A – P

По мере подъёма воздушного шара выталкивающая сила уменьшается, так как уменьшается плотность атмосферы.

Высоту подъёма воздушного шара, наполненного горячим воздухом, регулируют при помощи горелки, нагревая газ или охлаждая его.

Проверка материала тестированием. При помощи раздаточного материала.

Результат:

Соотнесение учащимися новой информации с уже известной, оценивание пути от представления к пониманию.

Тестирование показало высокий уровень усвоения знаний.

Учащиеся активны, свободно участвуют в обсуждении.

На уроке рабочая атмосфера.

5.

Задание на дом, включающее:

- постановку целей самостоятельной работы для учащихся (что должны сделать учащиеся в ходе выполнения домашнею чадания);

- определение целей, ко торые хочет достичь учитель, задавая задание на дом;

- определение и разъяснение учащимся критериев успешного выполнения домашнего задания

Цель этапа: Сообщить учащимся о домашнем задании, разъяснить методику его выполнения, мотивировать необходимость и обязательность.

Задачи:

обеспечить понимание цели, содержания и способов выполнения домашнего задания;

нацелить на успешность выполнения на последующем уроке контрольной работы;

предложить дифференцированное домашнее задание.

Домашнее задание: (слайд 13)

1. Учить §§ 53-54;

2. Подготовить сообщение, презентацию о достижении русских, советских, российских мореплавателей.

3. Подготовить сообщение, презентацию на тему: «Основные этапы в развитии воздухоплавания».

Рефлексия: (слайд 14)

Закончите предложение:

Я узнал(а) сегодня, о…

Я понял(а) сегодня, что…

Результат:

1 .Учащиеся уяснили суть домашнего задания и записали его в дневники.

Учитель прокомментировал домашнее задание и предупредил учащихся о предстоящей контрольной работе.

Учитель выявил наличие проблем в ощущениях отдельных учащихся па уроке, наметил цели индивидуальной работы с ними.