close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Министерство образования Российской Федерации
Конкурсный дидактический материал «Познавательный комплекс
по физике, тема: Архимедова сила»
Коптелов Иван Сергеевич, учитель физики
МОУ «Сепычевская СОШ», Верещагинского
района, Пермского края, педстаж 40 лет, отличник просвещения, высшая категория.
с.Сепыч.2012 год
В меняющемся мире, меняются требования к выпускнику школы.
Современное общество выдвигает следующие требования, выпускник должен обладать стремлением к самообразованию на протяжении всей
жизни, владеть новыми технологиями и понимать возможности их
использования, уметь принимать самостоятельные решения, адаптироваться
в социальной и будущей профессиональной сфере, разрешать проблемы и
работать в команде, быть готовым к перегрузкам, стрессовым ситуациям и
уметь быстро из них выходить.
Но не редко на практике приходиться сталкивался с ситуациями, когда
учащийся:
- получает задание, но, прочитав его, не может понять, в чем его суть;
- не может применить определенный набор знаний (фактов), которым он
обладает, к решению конкретной задачи и теряется в нестандартной
ситуации;
- при выполнении коллективного задания не может согласовать свою
позицию и действия с действиями других и т.д.
Введение понятия “компетенция” в нормативную и практическую
составляющую образования обозначило проблему, типичную для
российской школы, когда ученики могут хорошо овладеть набором
теоретических знаний, но испытывают значительные трудности в
деятельности, требующей использования этих знаний для решения
конкретных задач или проблемных ситуаций:
- извлекать главное из прочитанного или прослушанного,
- точно формулировать свои мысли, высказываться по заданной теме,
- сотрудничать с другими при выполнении общего задания,
2
- планировать свои действия, оценивать полученный результат,
- предлагать различные варианты решения задачи и выбирать наилучший,
принимая во внимания различные - критерии,
- самоорганизовываться и т.д.
Чтобы воспитать компетентного выпускника необходимо применять
активные методы обучения и технологии развивающие, прежде всего,
познавательную, коммуникативную и личностную активность нынешних
школьников.
Одним из перспективных направлений в плане решения этой задачи является
осуществление компетентностного подхода в образовании.
Это требует серьезных изменений и в содержании образования, и в
осуществлении образовательного процесса, и в практике работы педагога.
Компетентностный подход в обучении не может в полной мере
реализовываться только в рамках одного предмета, но интеграция ключевых
компетенций в программу дисциплины позволит учащемуся овладеть и
предметными и ключевыми компетенциями за один период времени.
Компетенция является сферой отношений, существующих между знанием и
действием в практике, умением извлекать пользу из опыта, решать
проблемы, раскрывать взаимосвязь прошлых и настоящих событий, уметь
находить новые решения, а качество владения компетенцией или то, каким
образом компетенция проявляется в деятельности, есть компетентность.
Чтобы формировать ключевые компетентности в рамках школьной
программы, учителю необходим инструмент. Таким инструментом является
технология модульного обучения.
Модульное обучения зародилась и приобрела большую популярность в
учебных заведениях США и Западной Европы в начале 60-х годов.
3
Модульное обучение возникло как альтернатива традиционному. Именно оно
интегрирует все то прогрессивное, что накоплено в педагогической теории и
практике. Так, из программированного обучения заимствуется идея
активности ученика в процессе его четких действий в определенной логике,
постоянное подкрепление своих действий на основе самоконтроля,
индивидуализированный темп учебно-познавательной деятельности. Из
теории поэтапного формирования умственных действий используется ориентировочная основа деятельности. Кибернетический подход обогатил
модульное обучение идеей гибкого управления деятельностью учащихся,
переходящего в самоуправление. Из психологии используется рефлексивный
подход. Накопленные обобщения теории и практики дифференциации,
оптимизации обучения, проблемности - все это интегрируется в основах
модульного обучения, в принципах и правилах его построения, отборе
методов и форм осуществления процесса обучения.
Отечественная и зарубежная практика показывает перспективность
модульного обучения, которое характеризуется опережающим изучением
теоретического материала укрупненными блоками-модулями,
алгоритмизацией учебной деятельности, завершенностью и
согласованностью циклов познания и других циклов деятельности. Сущность
модульного обучения изложена П.И.Третьяковым. К его ведущим принципам
относятся принципы модульности, структуризации содержания обучения на
обособленные элементы, динамичности, деятельности, гибкости, осознанной
перспективы, разносторонности методического консультирования и
паритетности. Модульное обучение преследует формирование общей
системы общеучебных умений и навыков, служащих развитию ребенка.
Цель технологии модульного обучения: содействие развитию
самостоятельности учащихся, их умения работать с учетом индивидуальных
способов проработки учебного материала. Технология модульного обучения
основывается на специально созданной учебной программе. Которая состоит
4
из целевого плана действий, банка информации и методического руководства
по реализации дидактических целей предоставляет обучающемуся
возможность самостоятельно работать с этой программой, используя ее
полностью или заменяя отдельные элементы в соответствии с потребностями
обучаемого. Так как основой обучения является осознанное самостоятельное
выполнение действия, поэтому необходимо чётко определять, что такое
самостоятельность?
Термин "самостоятельность" обозначает такое действие человека, которое он
совершает без непосредственной или опосредованной помощи и указаний
другого человека, руководствуясь лишь собственными представлениями о
порядке и правильности выполняемых операций. Например, педагог, только
что объяснивший некоторый метод деятельности, предлагает учащимся
проделать ряд упражнений для его усвоения. Учащиеся работают под
наблюдением педагога, который проверяет результаты деятельности,
указывает на ошибки. Самостоятельна ли эта работа? Очевидно, что ответить
на данный вопрос можно только после того, как будет найден способ
строгого соотнесения понятия "самостоятельность" и выполняемой
учащимися деятельности путем рассмотрения процесса усвоения знаний в
данном конкретном случае. Информация о способах деятельности
усваивается учащимся, и он становится способным к выполнению
деятельности с определенным успехом. Учащийся может осуществлять
познавательную деятельность по собственной инициативе, направляемой
познавательной потребностью или интересом, но может выполнить ее и по
"принуждению", из опасения получить плохую оценку или какие-либо
другие неприятности. И в том и в другом случае мы, очевидно, имеем дело с
вариантами мотиваций в познавательной деятельности учащихся.
Известно, что учащийся может выполнять свою познавательную
деятельность по строго предписанным ему правилам (алгоритмам),
регламентирующим исполнение каждой операции и контроль ее
5
правильности. Эта регламентация либо осуществляется самим педагогом,
либо записывается в виде специально подготовленных рекомендациях. В
обоих случаях учащийся несамостоятелен. Его деятельность управляема.
Если учащийся работает по учебным материалам и разработанным
программам, в которых предусмотрено право выбора содержания, способов
деятельности, контроля качества, он самостоятелен. Если учащийся,
прослушав лекцию или пронаблюдав за деятельностью другого человека,
затем сам пытается воспроизводить ее, он не самостоятелен, а если его
деятельность осуществляется в новых условиях с уже приобретённые знания
и умения совершенствуются, то обучающийся осуществляет свою
деятельность самостоятельно. Именно такой подход к осуществлению
деятельности и предусмотрен в системе модульного обучения.
Модульная технология позволяет, сохраняя алгоритмитмизацию
деятельности, через систему целеполагания и анализа результатов
достижения цели, учащиеся переходят к продуктивной деятельности,
критически (с позиции поставленной цели) подходя к алгоритму действия,
имея возможность изменить этот алгоритм, таким образом происходит
формирование компетенции.
Учитель, в условиях модульной технологии, ставит перед собой и учащимися
цели их совместной деятельности, обеспечивая тем самым мотивацию их
работы. Ставя цель, учитель определяет, не только объем содержания, но и
уровень усвоения на диагностической основе.
Согласно теории деятельности, обучение эффективно только при такой его
организации, когда учащийся усваивает учебное содержание в деятельности.
Только в этом случае обучение ведет к осознанному и прочному усвоению
знаний и развитию интеллекта ученика. Поэтому новая парадигма
образования состоит в том, что учащийся должен учиться сам, а учитель —
осуществлять мотивационное управление его учением, т. е. мотивировать,
6
организовывать, координировать, консультировать, контролировать его
деятельность. Перевод обучения на субъект-субъектную основу требует
такой педагогической технологии, которая бы обеспечила ученику развитие
его мотивационной сферы, интеллекта, склонностей, самостоятельности,
коллективизма, умения осуществлять самоуправление учебнопознавательной деятельностью.
Технология модульного обучения позволяет осуществлять обучение на
субъект-субъектной основе с включением ключевых компетенций в предмет
как компоненты результатов обучения. Интеграция ключевых компетенций в
программу дисциплины позволит учащемуся овладеть и предметными
(специальными, профессиональными), и ключевыми компетенциями за один
период времени.
Реализация технологии модульного обучения в условиях компетентностного
подхода предполагает разработку:
модульной программы, отражающей основные требования образовательного
стандарта по учебному предмету и способы формирования ключевых
компетенций;
пакет методического, дидактического, учебного материала на основе
структуры модуля с дифференцированными и компетентностноориентированными заданиями, разработанными в строгом соответствии с
требованиями к содержанию деятельности учащихся (по уровням
сформированности ключевых компетентностей), разработана система
оценивания

системы оценивания качества предметных знаний и умений.

системы оценивания уровня компетентности школьников.
7
Модульная система обучения, основанная на компетентностном подходе,
позволяет разрабатывать модульные программы разного направления и
содержания: обучающие по отдельным предметам (дисциплинам);
специальные (по ключевым навыкам); интегрированные; оценочные (оценка
деятельности на конкретном рабочем месте). Такая система позволяет
обучающемуся самостоятельно выбирать индивидуальный темп
продвижения по программе и проводить самооценку своих достижений.
При реализации технологии модульного обучения рекомендуется
использовать несколько правил:
перед каждым модулем проводить входной контроль знаний и умений
учащихся, чтобы иметь информацию об уровне готовности к работе по
новому модулю и уровне сформированности ключевых компетенций;
при обнаружении пробелов в знаниях учащихся необходимо провести
соответствующую коррекцию;
обязательно осуществляется текущий и промежуточный контроль в конце
каждого учебного элемента (чаще это мягкий контроль: самоконтроль,
взаимоконтроль, сверка с образцом и т. д.). Текущий и промежуточный
контроль имеют своей целью выявление пробелов в усвоении для их
устранения непосредственно в ходе работы, и наблюдать за процессом
формирования ключевых компетенций;
после завершения работы с модулем осуществляется выходной контроль, он
должен показать уровень усвоения модуля и динамику формирования
ключевой компетентности;
если итоговый контроль показал низкий уровень усвоения учебного
материала и отсутствие положительной динамики в формировании ключевых
8
компетенций, необходимо выявить причину и провести доработку или
реконструкцию учебного модуля;
введение модулей в учебный процесс нужно осуществлять постепенно.
Технология модульного обучения в рамках компетентностного подхода
имеет массу преимуществ и вместе с этим трудностей, как для учащихся, так
и для преподавателей: учащиеся точно знают, что они должны усвоить, в
каком объеме и что должны уметь после изучения модуля, могут
самостоятельно планировать свое время, эффективно использовать свои
способности, а учитель имеет возможность концентрировать свое внимание
на индивидуальных проблемах обучающихся, своевременно идентифицирует
проблемы в обучении, учитель выполняет творческую работу,
заключающуюся в стимулировании мышления учащихся, активизации их
внимания, мышления и памяти, активизации нужных реакций, оказании
всевозможной помощи учащимся.
Однако ученики должны владеть самодисциплиной, чтобы добиваться
поставленных целей, выполнять большой объем самостоятельной работы и
нести ответственность за свое обучение, а учителям трудно изменить
привычный образ мыслей и действий, так как им необходимо отказаться от
центральной роли в учебном процессе и стать помощником ученика в
достижении поставленных целей, изменить структуру и стиль своей работы
для обеспечения активной, самостоятельной, целеустремленной и
результативной работы каждого ученика.
Таким образом формирование ключевых компетенций совершается у
субъекта в процессе осознанной деятельности, а в условиях технологии
модульного обучения ученик - субъект, имеет возможность овладеть целым
классом обобщенных способов действий на высоком уровне, в результате
чего происходит формирование ключевых компетенций.
9
Пример-урок физики в 7 классе.
ЗАКОН АРХИМЕДА (физика 7 класс)
Цель урока: изучить содержание закона Архимеда, раскрыть физическую
суть плавания
Демонстрации: опыты по рис. 133 учебника
Ход урока
I. Проверка домашнего задания
II. Демонстрация опытов.
Любая сила, как физическая величина должна быть измерена. Опыт по рис.
133. Разность силы упругости динамометра до погружения тела в воду, и в
погружённом состоянии равна не только величине выталкивающей силы, но
и весу вытесненной воды. Этот опыт подтверждает полученный Архимедом
вывод, что тело, погружённое в жидкость, теряет в своём весе ту часть,
которая равна весу вытесненной жидкости.
III. Лекция учителя.
«На тело , погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая
сила, направленная снизу вверх и равная весу жидкости в объёме,
вытесненном телом».
Докажем это утверждение. Нетрудно понять, что на любое тело действует
выталкивающая сила, которая зависит лишь от объёма погружённой части.
Давление, которое действует на тело со стороны слоёв жидкости, будет
одинаковым для любых тел.
Заменим твёрдое тело жидким с той же плотностью, что и жидкость в
сосуде. Она, как и любой элемент жидкости будет находиться в равновесии.
Поэтому архимедова сила, приложенная к этому жидкому телу, будет
уравновешена силой тяжести. Следовательно:
FA = mg но m = ρжV
тогда FA = ρжgV (1). Это и есть аналитическая форма
закона Архимеда.
Следует помнить, что при расчёте силы Архимеда под Vm понимают только
ту часть объёма тела, которая полностью находится в жидкости.
10
Это может быть и часть объёма тела (если оно плавает на поверхности, не
полностью погрузившись), и весь объём (если тело утонуло).
IV. Решение задач: Алгоритм:
1. Выделите тело, погружённое в жидкость или газ, и его характеристики.
Изобразите на рисунке.
2. Определите тела, действующие на рассматриваемое тело. Изобразите
действующие силы.
3. Запишите условия равновесия.
4. Составьте уравнение (или несколько уравнений), связывающее искомую
величину с известными.
5. Выделите формулу для расчёта искомой величины.
6. Проверьте правильность формулы по единицам величин, стоящих в правой
и левой частях равенства.
7. выразите величины в единицах СИ и проведите расчёт.
V. Домашнее задание: §49 вопросы к параграфу;
Исследование зависимости выталкивающей силы от глубины
погружения тела.
Цель
исследования:____________________________________________________
__________________________________________________________________
_______
11
Оборудование:_____________________________________________________
____
__________________________________________________________________
_______
План проведения исследования:
1.Чтобы исследовать зависимость ___________________силы от _______
_________________________________ буду менять __________________
_____________________и сохраняю неизменным _____________________
________________________________________________________________
2.Чтобы измерить выталкивающую силу буду измерять вес тела в ______
_________и вес тела в ____________________________________________
3. Выталкивающую силу рассчитаю по формуле: F выт. =________________
4.Измерение__________________ провожу при помощи_______________
Цена деления___________________________________________________
Абсолютная погрешность измерений________________________________
5.Результаты измерений запишу в таблицу:
Глубина
Вес тела в
погружения
воздухе, Н
Вес тела в воде, Н
Выталкивающая
сила, Н
6. Сделаю вывод:___________________________________________________
__________________________________________________________________
Исследование зависимости выталкивающей силы от массы тела.
Цель
исследования:____________________________________________________
__________________________________________________________________
_______
12
Оборудование:_____________________________________________________
____
__________________________________________________________________
_______
План проведения исследования:
1.Чтобы исследовать зависимость ___________________силы от _______
_________________________________ буду менять __________________
_____________________и сохраняю неизменным _____________________
________________________________________________________________
2.Чтобы измерить выталкивающую силу буду измерять вес тела в ______
_________и вес тела в ____________________________________________
3. Выталкивающую силу рассчитаю по формуле: F выт. =________________
4.Измерение__________________ провожу при помощи_______________
Цена деления___________________________________________________
Абсолютная погрешность измерений________________________________
5.Результаты измерений запишу в таблицу:
Масса тела,
Объем
Вес тела
Вес тела
Выталкивающая
г
тела, см3
в воздухе,
в воде, Н
сила, Н
Н
50
20
150
20
6. Сделаю вывод:___________________________________________________
__________________________________________________________________
Исследование зависимости выталкивающей силы от объема,
погруженного в нее тела.
Цель
исследования:____________________________________________________
13
__________________________________________________________________
_______
Оборудование:_____________________________________________________
____
__________________________________________________________________
_______
План проведения исследования:
1.Чтобы исследовать зависимость ___________________силы от _______
_________________________________ буду менять __________________
_____________________и сохраняю неизменным _____________________
________________________________________________________________
2.Чтобы измерить выталкивающую силу буду измерять вес тела в ______
_________и вес тела в ____________________________________________
3. Выталкивающую силу рассчитаю по формуле: F выт. =________________
4.Измерение__________________ провожу при помощи_______________
Цена деления___________________________________________________
Абсолютная погрешность измерений________________________________
5.Результаты измерений запишу в таблицу:
Объем тела, см3
Вес тела
Вес тела
Выталкивающая
в воздухе, Н
в воде, Н
сила, Н
20
10
6. Сделаю вывод:___________________________________________________
_________________________________________________________________
7. Чтобы установить вид зависимости выталкивающей силы от ___________
____________________________ строю_______________________________
F выт., Н
14
V, см3 8. Сделаю
вывод:_______________________________
Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности
жидкости.
Цель
исследования:____________________________________________________
__________________________________________________________________
_______
Оборудование:_____________________________________________________
____
__________________________________________________________________
_______
План проведения исследования:
1.Чтобы исследовать зависимость ___________________силы от _______
_________________________________ буду менять __________________
_____________________и сохраняю неизменным _____________________
________________________________________________________________
2.Чтобы измерить выталкивающую силу буду измерять вес тела в ______
_________и вес тела в ____________________________________________
3. Выталкивающую силу рассчитаю по формуле: F выт. =________________
4.Измерение__________________ провожу при помощи_______________
Цена деления___________________________________________________
Абсолютная погрешность измерений________________________________
5.Результаты измерений запишу в таблицу:
Жидкость
Плотность
Вес тела
Вес тела
Выталкивающая
жидкости,
в воздухе,
в воде, Н
сила, Н
15
кг / м3
Н
Вода
Подсолнечн
ое масло
6. Сделаю вывод:___________________________________________________
________________________________________________________________
АРХИМЕДОВА СИЛА.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 21 (физика 7)
НАЧАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ
1. На какое из двух одинаковых тел действует большая архимедова сила (см.
рис.)? Выберите правильное утверждение
1
2
А. на первое тело Б. на второе тело В. на оба тела одинаковая
2. К коромыслу весов подвешены два медных цилиндра одинакового объёма.
Нарушится ли равновесие весов, если один цилиндр поместить в воду, а
другой – в спирт? Выберите правильное утверждение.
А. перевесит цилиндр, помещённый в воду Б. не нарушится
В. перевесит цилиндр, помещённый в спирт
3. Медный шарик, подвешенный к динамометру, погрузили сначала в воду, а
затем в керосин (см. рис.) Выберите правильное утверждение
16
Вода
керосин
А. Архимедова сила действует на шарик только в воде
Б. В обоих случаях объём вытесненной жидкости одинаков
В. При погружении шарика в любую жидкость показание динамометра
увеличивается
4. В воду погружены три сплошных стальных шарика на нитях (см. рис.)
Выберите правильное утверждение
2
3
1
А. Архимедова сила действует только на шарик 1
Б. В случае обрыва нити любой из шариков утонет
В. Архимедова сила, действующая на каждый шарик, меньше веса
вытесненной этим шариком воды
5. В воду погружены три одинаковых сплошных стальных шарика на нитях.
Выберите правильное утверждение
1
2
3
А. Если обрезать нити, шарики всплывут
Б. На все три шарика действуют одинаковые архимедовы силы
В. Шарик в воде тяжелее, чем в воздухе
17
6. Два шарика, свинцовый и железный, равной массы подвешены к
коромыслу весов. Нарушится ли равновесие весов, если шарики опустить в
воду? Выберите правильное утверждение.
СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ
1. а) Первоклассник и десятиклассник нырнули в воду. Кого вода
выталкивает сильнее? Почему?
б) На какое из трёх одинаковых тел действует большая архимедова сила?
2. а) Почему камень в воде легче поднимать, чем в воздухе?
б) Одинаковая ли архимедова сила действует на оба тела?
Керосин
вода
1
3.
а)
Приведите
2
примеры,
которые
подтверждают
существование
выталкивающей силы, действующей на тела, погружённые в жидкость или
газ
б) На какое из тел (1 или 2) действует большая архимедова сила?
18
2
1
4. а) Изменяется ли выталкивающая сила, действующая на подводную лодку
при её погружении? Плотность воды считать одинаковой на разной глубине.
б) На какое из тел (1 или 2 ) действует большая архимедова сила?
1
5.
2
а) Действует ли архимедова сила на тело, которое лишь частично
погружено в жидкость?
б) Одинаковая ли архимедова сила действует на оба тела, опущенные в
воду?
1
2
6. а) Какие известные вам из жизни явления указывают на существование
выталкивающей силы?
19
б) Одинаковая ли архимедова сила действует на эти тела?
Раствор соли
вода
1
2
ДОСТАТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ
1.а) Почему выталкивающая сила, действующая на одно и то же тело, в газах
во много раз меньше, чем в жидкостях?
б) Железобетонная плита размером 3,5 х 1,5 х 0,2 м полностью погружена в
воду. Вычислите архимедову силу, действующую на плиту.
2. а) Одинаковая ли сила потребуется для того, чтобы удержать пустое ведро
в воздухе или это же ведро, но наполненное водой в воде?
б) Вычислите выталкивающую силу, действующую на гранитную глыбу,
если она при полном погружении в воду вытесняет 0,8 м3 воды
3. а) В воду опущен медный кубик массой 10 г и тонкая медная пластина
массой 10 г. Одинакова ли выталкивающая сила в обоих случаях?
б) Определите объём куска алюминия, на который в керосине действует
архимедова сила величиной 120 Н.
4. а) Кусок мрамора весит столько, сколько весит медная гиря. Какое из этих
тел легче удержать в воде?
б) Камень объёмом 0,006 м3 имеет массу 15 кг. Какая сила потребуется,
чтобы удержать погружённый целиком в воду камень?
5. а) К чашкам весов подвешены две гири – фарфоровая и железная равной
массы. Нарушится ли равновесие весов, если гири опустить в сосуд с водой?
20
б) Кусок мрамора объёмом 0,11 м3 надо поднять со дна озера. Какая для
этого потребуется сила, если масса этого куска 300 кг?
6. а) Действуют ли на искусственном спутнике Земли закон Паскаля и
архимедова сила?
б) При полном погружении в жидкость на тело объёмом 4 дм3 действует
выталкивающая сила 40 Н. Какая это жидкость?
Самооценка: Отметка « 3» правильно ответил начальный уровень,
«4»-------------------------средний уровень,
« 5»-------------------------любой вопрос из достаточного
уровня.(а,б).
ПЛАВАНИЕ ТЕЛ. ПЛАВАНИЕ ЖИВОТНЫХ и ЧЕЛОВЕКА
Цель урока: закрепить понимание условий для плавания тел. Выяснить
особенности условий плавания человека и животных
Демонстрации:
1. Плавание однородных тел в воде
2. Плавание тел, у которых плотность материала больше плотности воды.
Ход урока
I. Лекция учителя.
Тело плавает, если mg = FA. Это условие можно переписать так: FA = ρжgVж
(1)
В то же время, сила тяжести тела равна: Fm = mg = ρVg (2)
Приравняем правые части (1) и (2) , получим: ρжgVж = ρVg
ρV (3)
Из выражения (3) следует:
21
откуда: ρжV =
1. Для того чтобы тело плавало при полном погружении, необходимо, чтобы
плотность тела была равна плотности воды. Это легко доказать: если тело
погружено полностью, то
V = Vж. Тогда в выражении (3) объёмы можно сократить, получим: ρж = ρ
2. Для того чтобы тело плавало, находясь определённой частью над
жидкостью, необходимо, чтобы плотность тела была меньше плотности
жидкости. Докажем это. Согласно условию
V < Vж. Тогда равенство (3) предполагает для сохранения равенства условие:
ρж > ρт Т.е. при ρт > ρж тело тонет.
Большой
познавательный
интерес
имеет
рассмотрение
принципов
плавания человека и животных. При объяснении этого материала важно
подчеркнуть, что можно различать два вида плавания – активное и
пассивное. При пассивном плавании движение объекта происходит за счёт
течений. При этом средняя плотность тела меньше плотности воды.
При активном плавании пользуются либо гребными устройствами
(плавники, ласты, руки), либо используют реактивный принцип движения
(медузы, каракатицы).
Для рыб очень важна роль плавательного пузыря. Изменяя его объём,
можно регулировать глубину погружения.
Человек имеет плотность примерно равную плотности пресной воды.
Поэтому в реке или озере его плавание должно быть активным – при помощи
рук и ног.
В солёной морской воде он может свободно держаться на воде, увеличивая
объём тела при помощи глубокого вздоха.
II. Домашнее задание: § 48, 49 вопросы к параграфу.
22
ПЛАВАНИЕ СУДОВ
Цель урока: рассмотреть физические способы плавания судов.
Новый материал – лекция учителя
Говоря о плавании судов, можно заметить, что необходимость в таком
способе передвижения 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, но и их конструкция.
Более 4 тысяч лет назад стали использовать паруса. Парусный флот достиг
истинного расцвета к середине Х1Х века. Некоторые парусники развивали
скорость до 20 узлов (1 узел = 1,852 км/ч).
Поворот в строительстве судов произошёл в 1807 году, когда Р. Фултон
построил первый пароход 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 применении
материалов, плотность которых выше плотности воды. Почему же танкеры,
крейсеры, изготовленные из стали и железа держатся на воде?
В корпусе корабля много пустот с воздухом. Это отсеки между
переборками в трюме, каюты и т.д. При определённой осадке сила тяжести
корабля уравновешивается силой Архимеда. Осадкой корабля называется
глубина погружения судна в воду.
При полной загрузке судно не должно опускаться ниже грузовой
ватерлинии. Иначе это может привести к потере устойчивости и перевороту
корабля.
23
Осадка океанских кораблей может достигать более 20 м, а надводная часть
при этом составляет 8 – 10 м. Можно заметить, что огромная масса танкеров
предполагает большой тормозной путь в несколько километров.
Масса воды, вытесненная судном, называется водоизмещением. Эта
величина
выражается
обычно
в
тоннах.
Большие
танкеры
имеют
водоизмещение от 100 000 до 200 000 тонн.
Подводные суда . Первая подводная лодка была построена в 1620 году в
Англии, а в России – спустя сто лет, в 1724 году. Любая подводная лодка –
прочный герметический корпус с множеством отсеков. Принцип погружения
и всплытия основан на заборе воды из моря в балластные системы и
выдавливания воды сжатым воздухом при всплытии. Современные (атомные)
подводные лодки имеют высоту с пятиэтажный дом и длину более 150
метров. На них устанавливают атомный реактор, который может работать без
дозаправки более года. Лодки оснащены современным оружием и
представляют большую опасность для противника.
Домашнее задание: § 50 вопросы к параграфу
КОНСПЕКТ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ
Силой тяжести называют силу, с которой тело притягивается к какой-либо
планете. Сила тяжести всегда направлена к её центру. Сила тяжести ,
действующая на тело, зависит от его массы и места наблюдения. По мере
удаления в космос сила тяжести уменьшается.
Весом называют силу, с которой тело действует на свою опору или подвес.
Обычно вес тел направлен вниз.
Условие равенства веса силе тяжести: тело и его опора (или подвес)
должны покоиться или двигаться вместе прямолинейно и равномерно. При
этом на тело не должна действовать архимедова сила.
24
Невесомость – явление, при котором тело не действует на свою опору или
подвес ( или они вообще отсутствуют).
Силой трения называют силу, которая возникает при движении (или
попытке вызвать движение) одного тела по поверхности другого. Она всегда
направлена противоположно направлению скольжения (или направлению
возможного скольжения) рассматриваемого тела по поверхности другого
тела. Сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления на
трущиеся поверхности.
Деформация – явление изменения формы или размеров тела. Если после
снятия нагрузки деформация тела исчезает, то она называется упругой
деформацией.
В
противном
случае
деформация
тела
называется
пластической
Силой упругости называют силу, которая возникает при деформации тела.
Сила упругости прямо пропорциональна модулю изменения длины упруго
деформированного тела.
Выталкивающей силой или силой Архимеда называют силу, с которой
жидкость или газ действуют на погружённое в них тело. Обычно архимедова
сила направлена вверх. Способ измерения архимедовой силы: необходимо
найти разность силы тяжести тела и его веса в жидкости или газе.
При прочих равных условиях архимедова сила тем больше, чем больше
объём погружённой части тела и плотность окружающей среды. Архимедова
сила не зависит от формы, массы, плотности погружённого тела, а также от
глубины его погружения внутри жидкости.
Закон Архимеда: выталкивающая сила равна весу жидкости (или газа),
вытесненной телом, и направлена противоположно вектору этого веса.
Следствие: в условиях невесомости архимедова сила не возникает
25
ЗАДАЧИ НА РАСЧЁТ АРХИМЕДОВОЙ СИЛЫ
ВАРИАНТ 1
1. Медный цилиндр массой 1,78 кг опущен в бензин. Вычислите объём
вытесненного бензина.
1) 18м3 2) 2м3 3) 1,8м3 4) 0,02м3 5) 0,0002м3
2. Вычислите архимедову силу, действующую на этот цилиндр
1) 1,4 Н 2) 1,6 Н 3) 15,8 Н 4) 21 Н
5) 12,8 Н
3. Металлическая деталь весит в воздухе 44,5 Н, а при погружении в керосин
40,5 Н. Чему равна архимедова сила, действующая на деталь?
1) 5000 Н 2) 14 Н 3) 19 Н 4) 4 Н 5) 400 Н
4. Каков объём этой детали? (Смотри задачу № 3)
1) 0,063м3 2) 7,2м3 3) 0,0005 м3 4) 2000 м3 5) 7000 м3
5. Вычислите плотность этой детали. (Смотрите задачу № 3)
1) 7800 кг/м3 2) 8900 кг/м3 3) 13 800 кг/м3 4) 2000 кг/м3 5) 1260 кг/м3
6. Гранитная плита длиной 1,2 м, шириной 40 см и толщиной 25 см
находится на дне реки. Какую силу надо приложить, чтобы поднять её?
1) 400 Н
2)3450 Н
3) 1920 Н 4) 246 Н 5) такого ответа здесь не
приведено
ЗАДАЧИ НА РАСЧЁТ АРХИМЕДОВОЙ СИЛЫ
ВАРИАНТ 2
1. Латунная деталь объёмом 250 см3 погружена в нефть. Чему равна
архимедова сила, действующая на деталь?
1) 18 Н 2) 2 Н 3) 1,8 Н 4) 0,02 Н 5) 0,0002 Н
2. Вычислите вес этой детали в воздухе. (Смотрите задачу 1)
1) 1,4 Н 2) 1,6 Н 3) 15,8 Н 4) 21 Н 5) 12,8 Н
26
3. Каков вес этой детали в нефти? (Смотрите задачу 1)
1) 5000 Н 2) 14 Н 3) 19 Н 4) 4 Н 5) 400 Н
4. Вес тела в воздухе 2,73 Н , а в жидкости 2,10 Н
Какова масса вытесненной жидкости, если объём тела 50 см3
1) 0,063 кг
2) 7,2 кг
3) 0,0005 кг
4) 20 кг
5) такого ответа здесь не
приведено
5. Вычислите плотность жидкости. (Смотрите задачу 4)
1) 780 кг/м3 2) 800 кг/м3 3) 900 кг/м3 4) 1000 кг/м3 5) 1260 кг/м3
6. Стальной якорь, имеющий вес в воздухе 3950 Н, находится на дне реки.
Какую силу надо приложить к цепи якоря, чтобы поднять его?
1) 400 Н
2) 3450 Н
3) 1920 Н
4) 246 Н 5) такого ответа здесь не
приведено.
27
Библиография
1. Адамский А. Амонашвили Ш. и др. Школа сотрудничества. М. Первое
сентября, 2000. – 262 с.
2. Бабанский Ю.К. Выбор методов обучения в средней школе. – М:
Педагогика, 1981. – 248 с.
3. Бересенева Л.А. Два модульных урока по биологии. Биология в школе –
1996. - № 1. с. 34 – 41
4. Воровщиков С.Г.
Учебно-познавательная компетентность школьников:
опыт системного конструирования // Завуч. 2007. № 6. с.81
5. Дахин А.
Компетенция и компетентность: сколько их у российского
школьника // Народное образовании. 2004. № 4. с. 136; 2007. № 7. с. 145.
6. Зуева М.В., Иванова В.В.
Совершенствование организации учебной
деятельности школьников на уроках химии. – Просвещение, 1988.
7. Иванова Р.Г. и др. Самостоятельные работы по химии: М: Просвещение
1982.
8. Исаева Д.И. Межпредметная интеграция как средство формирования
информационно-познавательной компетентности у учащихся 5-8 классов //
стандарты и мониторинг в образовании. 2007. № 4 с. 59
9. Кузнецова Н.Е.
Формирование систем при обучении химии. – М:
Просвещение, 1989.
10. Кулюткин Ю.Н. Взаимодействие между учащимися в процессе обучения.
Вечерняя школа. – 1983. № 5. с. 68-71.
11. Кулюткин Ю.Н. Принцип деятельности в обучении. Вечерняя школа. –
1995. № 1. с. 65-68.
12. Макареня А.Э., Обухов В.Л. Методология химии. – Просвещение. 1985.
13. Молчанова Н.М. Формы организации процесса обучения и условия их
эффективности. Казань. 1988.
14. Онищук В.А. Урок в современной школе. – М: Просвещение, 1981.
15. Печёнкина Л.Н. «Тренажёр по решению задач по химии в 8 классе
средней школы. Пермь, 1994.
28
16. Селевко Т.К. Современные технологии. – М: 1998. с. 105
17.Селевко Г. Компетенции и их классификация // Народное образование.
2004. №4. с. 138
18. Сластенин В.А. и др. Педагогика – М: Школа-Пресс. – 1998. с. 511.
19. Смелова В.Г. Модульное обучение. Тема «Строение клетки». Биология в
школе – 1998. № 6. с. 44-53.
20. Скок Г.Б.
Как проанализировать собственную педагогическую
деятельность – М: 2000.
21. Тара Н.Н. Учить творчеству. – М: Просвещение. 1991. с. 152
22. Тихонова А.Е. и др. Обучающие модули. Способ построения. Биология в
школе. 1995. № 6. с. 31-36.
23. Третьяков П.И.
Технология модульного обучения в школе. Практико-
ориентировочная монография. М: Новая школа. 1997. с. 352.
24. Хуторской А. Ключевые компетенции как компонент личностноориентированной парадигмы образования // Народное образование. 2003.
№ 2. с. 58.
25. Хуторской А.
Ключевые компетенции: технология конструирования. //
Народное образование. 2003. № 5. с. 55.
26. Чередов И.М. Формы учебной работы в средней школе. М: Просвещение.
1986. с. 45.
27. Шамова Р.И.
Модульное обучение: сущность, технология. Биология в
школе. 1994. № 5 с. 29 – 32.
28. Шамова Т.И., Перминова Л.М.
Основы технологии модульного
обучения. Химия в школе. 1995. № 5. с. 12 – 18.
29. Шавырина Г.В. Оперативность мышления: диагностика и тренировка.
Химия в школе. 1995. № 5. с. 41-45.
30. Щукина Г.И. Роль деятельности в учебном процессе – М: Просвещение.
1986. с. 253.
29
Адреса образовательных сайтов в Интернете:
1) Министерство образования РФ: http: // www. ed.gov.ru
2) Всероссийский @ августовский виртуальный педсовет: http: // pedsovet.
alledu.ru.
3) МО учителей физики, астрономии и естествознания: http: // schools.
techno.ru
4) Поисковые системы: http: // www. yandex. ru / ; http: // www. rambler. ru /
5) Российский общеобразовательный портал: http: // shool. edu. Ru
30
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа