Конспект урока по физике в 7 классе на тему "Плавание судов"

Конспект урока по физике в 7 классе на тему "Плавание судов"

Цель урока: рассмотреть физические основы плавания судов.

Задачи:

Образовательная: 

Понимать смысл понятий: Осадка, Ватерлиния, Водоизмещение, Грузоподъёмность;

Уметь объяснять плавание судов;

Использовать понятия: Осадка, Ватерлиния, Водоизмещение, Грузоподъёмность при решении задач.

Развивающая: 

Продолжить развитие навыков обрабатывать и представлять информацию в разных формах (словесно, рисунков и структурных схем);

Продолжить развитие умений сравнивать, анализировать и обобщать факты;

Продолжить развитие умений представлять и аргументировать групповое решение;

Продолжить развитие умений оценивать собственные знания.

Воспитательная: Воспитание умения слушать и быть услышанным.

Оборудование и дидактический материал:

Набор карточек для таблицы

Тело тонет

Тело плавает

Тело всплывает

FT > FA

FT = FA

FT < FA

ρT > ρЖ

ρT = ρЖ

ρT < ρЖ

Гвоздь и стакан с водой

Сосуд с водой

Кусочек фольги и  кораблик из фольги (этой же массы)

Таблички — названия групп «Понятия», «Историки», «Экологи», «Эрудиты». 

Карточки-задания группам.

Бортовой журнал (для каждого ученика)

Заготовки для схемы и таблицы.

Мультимедийная презентация

Организационный момент. 

Учитель:  Дорогие семиклассники ! 

Я очень рада

Войти в приветливый ваш класс

И для меня уже награда

Вниманье ваших умных глаз

Я знаю: каждый в классе гений,

Но без труда талант не впрок

Из ваших знаний и умений

Мы вместе сочиним урок.

(краткий рассказ о себе)

Учитель: Как много людей собралось сегодня в нашем классе. Как вы думаете, что сближает  в обществе человека с человеком?  Улыбка.  Давайте улыбнёмся  друг другу и пожелаем успеха на уроке.

Учитель:  - За окном весна. Звучит капель. Капель - это вода. Ни на одной планете нет такого количества воды, как на Земле. Она и вокруг нас - 3/4 поверхности Земли занимает вода, и внутри нас - мы на 90% состоим из воды. Это самое удивительное вещество на Земле.  Я заговорила о воде, на столе - модели судов. Не подсказывает ли это вам тему нашего урока? ("Плавание судов" появляется на экране.)  Что мы должны знать  о плавании судов?  Правильно, необходимо учитывать условия плавания тел.

Повторение

Давайте, вспомним, когда тела тонут, плавают, всплывают.(Ответы учащихся)

На доске записаны символы:  FT                FA 

                                                   ρT                  ρЖ



Какие знаки равенства можно поставить между символами? 



>    Тогда тело как себя поведет?

<     Что мы ожидаем?

=     Что наблюдаем? Проверяем на опыте!

Мотивация.

Учитель:  Предлагаю  посмотреть  эпизод из м/ф по сказке А.С. Пушкина  …..  

-Каким образом бочка может плыть по морю? 

-(Отпускается  гвоздь в стакан с водой) Почему гвоздь тонет, а металлический корабль нет? Почему  пластилин тонет, а пластилиновый кораблик этой же массы нет?

Почему лист фольги тонет в воде, а коробочка из фольги – нет? На эти вопросы вы сможете ответить в ходе  урока. Итак, тема урока «Плавание судов».

Работать мы будем сегодня в группах «Понятия», «Историки», «Экологи»,  «Эрудиты». При работе в группе и слушании выступающих вам понадобится внимание, взаимоуважение и дисциплинированность. Я выступаю в роли капитана.  В ходе урока мы должны рассмотреть физические основы плавания судов. Слушая представителя группы, вы будете делать пометки в бортовом журнале. Итак, команды к плаванию готовы? В путь!





Изучение нового материала

Учитель: Говоря о плавании судов, можно заметить, что необходимость в таком способе передвижения у человека была всегда. Какова история становления судов? Об этом нам расскажет представитель  группы  «Историки». На ваших партах лежат бортовые журналы. Найдите задание №1 и заполните её.

Представитель  группы  «Историки»: 

Судно — это сложное инженерное сооружение, способное передвигаться по воде (обычные надводные суда), под водой (подводные суда) или над водой (суда на подводных крыльях и на воздушной подушке)Первым средством передвижения людей по воде были обломки деревьев, потом появились плот, челн — бревно с выдолбленной сердцевиной. Постепенно люди научились улучшать мореходные качества судов, строить их из отдельных частей — каркаса и обшивки. Первоначально на челнах и плотах передвигались с помощью шестов и весел. Затем, примерно за 3000 лет до в. э. появился парус — на судах в Средиземном море. Со временем паруса были заменены паровыми машинами. С развитием атомной энергетики появились установки, вырабатывающие пар на тепле, выделяемом в ядерном реакторе. Первое гражданское судно на ядерном топливе — атомный ледокол «Ленин» работал в Арктике с 1959 г.Самоходное судно приводится в движение с помощью движителя (паруса, винта, колёс). Корпус судна состоит как бы из скелета (его называют набором), к которому прикрепляются наружная обшивка, палуба и другие части.

                             Бортовой журнал

                                         Задание № 1.    Судно

                             по способу передвижения



                                  (по воде)……….      (над водой)        …(под водой)…….      



Вид судна

С помощью чего передвигалось

обломки деревьев

рук

плот, челн

шестов и весел

парусники 

парусов

пароход

паровых машин

современные суда

дизеля, ядерного реактора



Учитель: Прослушав выступление, у меня возникли вопросы: 

По способу передвижения, какие судна бывают? Какие виды судна вы запомнили,   с помощью чего они передвигались?  Итак, мы узнали,  историю становления судна, а как же суда держатся на воде, принимают на борт и перевозят большие грузы? Выясняла всё это группа «Понятия». Их заданием было изложить основные понятия, отражающие  физические основы плавания  судов. Информационную поддержку вы можете получить в учебнике на с. 124. В бортовых журналах найдите задание №2 и запишите то определение, которое вам понятнее.. Вам слово.



Представитель группы «Понятия»:  

Любое тело вытесняет своей подводной частью столько воды, что вес этой воды равен весу тела в воздухе. Это справедливо и для любого судна.  Условия  плавания судов: в судостроении используется тот факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу.

 Вес воды, вытесненной подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом.

 Осадка- глубина, на которую судно погружается в воду.  Например, у судов, выходящих в открытые водные пространства, должна быть хорошая мореходность, а у судов, плавающих на малых реках, — минимальная осадка.
Ватерлиния- линия, до которой погружаются суда.

Водоизмещение судна - количество воды, вытесненной плавающим судном
Грузоподъёмность- вес груза, которое судно может принять при погружении. 

Закрепление изученного материала

Учитель: Что вы узнали из  этого выступления,  что запомнили, что вы записали в своих бортовых журналах? Эти понятия отражают  физические основы плавания  судов.

 Закрепим их  решением задач. Находим задачу в бортовом журнале, задание №3.

Задача : После разгрузки баржи её осадка в реке уменьшилась на 60см. Определите вес груза, снятого с баржи, если площадь сечения баржи на уровне воды равна 240 м2.

Дано:                  СИ                            Решение: 

S= 240 м2                                           Вес груза, снятый с баржи, равен изменению 

h= 60см           0,6 м                 Архимедовой  силы, действующей на баржу, 

= 1000кг/м3                                FА = g V=  g S h   V= S h  =144м3

g= 9,8=10 Н/кг                           FА= 1000кг/м3 * 10 Н/кг  *  240 м2*  0,6 м  =144 0000 Н                                                                                                         

P-?                                                     Ответ: Р= FА=144 0000 Н

Задача №1. В гавани во время прилива стоит судно, с которого спускается в море лесенка. Ученик, желая определить скорость подъёма воды во время прилива, измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 часа. Получит ли он верный результат? (Ответ: нет, т. к. корабль поднимается вместе с водой).

 Задача №2.  Почему надувная лодка имеет малую осадку? (Ответ: плотность воздуха, которым она надута, во много раз меньше плотности воды, а вес стенок лодки невелик).

Задача №3. На вашей подводной лодке нет глубиномера, но есть барометр. Как можно узнать глубину погружения лодки? Какое давление покажет барометр на глубине 48 м? На поверхности давление считать нормальным. (Ответ: каждые 12 м давление увеличивается на 1 мм рт. ст. или 1,33 Па. На глубине 48 м давление  равно 764 мм рт ст)



Учитель: Команды во время путешествия немного устали и я как капитан, предлагаю  отдых.  (Физкультминутка)  

Учитель: А теперь внимание на экран. (Видеофрагмент).  Самое время пришло дать слово экологам. Задачей экологов было охарактеризовать экологическую ситуацию, создаваемую в результате эксплуатации водных транспортных средств. Предложить альтернативные транспортные средства. Не забываем про бортовые журналы и отвечаем на вопросы задания №4. (Учащиеся слушают представителя группы и смотрят видеофрагмент).

Послушаем представителя группы:

1. Водные транспортные средства загрязняют воду. Нефть, попавшая в море из двигателей или из танкеров, всплывает и растекается по поверхности, в результате на воде образуется пленка, резко уменьшающая газообмен между водой и атмосферой и тем самым нарушающая нормальную жизнь планктона, рыб и других обитателей моря. Таким образом, экологическая обстановка ухудшается  2.Экологически безвредными транспортными средствами являются плоты и парусные суда.

Учитель:  Итак,  ребята что вы записали в своём бортовом журнале?  Плоты и парусные суда – не современные виды транспорта,  поэтому при перевозке  грузов, пассажиров и  при эксплуатации транспортного средства следует соблюдать ТБ.  Слово берут эрудиты и выполняем задание №5 в бортовом журнале.  Им было предложено выяснить: Как изменится осадка корабля при переходе из реки в море? Почему? Плотность морской воды больше, чем в речной, значит выталкивающая сила больше. Осадка корабля уменьшится. (Почему гвоздь тонет, а металлический корабль нет?) Почему кусочек пластилина тонет, а пластилиновый кораблик этой же массы нет. Почему лист фольги тонет в воде, а коробочка из фольги – нет?  Здесь увеличивают объем, и архимедова сила увеличивается. Масса и плотность не меняются, а объём вытесненной жидкости стал больше, т. к. мы изменили форму тела. Объём корабля больше объёма гвоздя, соответственно велика сила Архимеда.

Обобщение материала.

Итак, мы рассмотрели физические основы плавания судов и факт, что путем изменения объема можно придать плавучесть практически любому телу. Перечислите их.

А теперь  давайте выясним, что вы запомнили. Предлагается тест в бортовом журнале. (тест с взаимопроверкой)



Домашнее задание (задание записано в «Бортовом журнале»)

Учитель: Проведите небольшое исследование.

Рассчитайте наибольшую массу груза, который бочка способна удержать на плаву, и проверить свое теоретическое предсказание на опыте. Только вместо настоящей бочки используем ее модель - пластмассовый пенал от фотопленки.



Учитель: Среди вас наверняка есть любители путешествовать. Вдруг вам необходимо будет построить плот для переправы через реку. Постройте дома модель плота (используйте модель плота — карандаши скреплённые скотчем). Рассчитайте грузоподъёмность. Решение или план решения любой из этих задач оформите на листе.



Рефлексия. Мореплаватели часто находят бутылки с записками или клады с потонувших кораблей. Вот и наше путешествие закончилось и этот волшебный сундук ваш (коробка конфет). А для желающих побольше узнать о кораблях, мореплавателях, всегда открыты двери библиотек. Дополнительную информацию по теме урока вы можете прочитать на сайте классная физика class-fizika.narod.ru.



















































Литература.

1.Балашов М.М.О природе.-М.:Просвещение,1991.

2.Дягилев Ф.М.Из истории физики и её творцов.-М.:Просвещение,1986.

3.Извеков В.И.Механизм живого интереса. -Ж.”Директор школы”№2,2004.

4. Матюхина М.В.Мотивы обучения учащихся с разным уровнем успеваемости.-М.:Просвещение,2004.

5.Петрухина М.А.Нестандартные уроки физики.-Волгоград:Учитель,2004.

6.Разумовский В.Г.Современный урок физики в средней школе.-М.:Просвещение,1999. 

7.Синичкин В.П.Внеклассная работа по физике. Саратов: ОАО“Издательство”Лицей”,2002.

8.Журнал”Физика в школе”,№6-1999.

9.Я познаю мир: Дет.энцикл.: Физика/ Сост. Леонович А.А.-М.:ООО”Издадельство АСТ-ЛТД”,1997.

10. Я иду на урок физики: 7 класс: Книга для учителя. -М.: