Урок физики на тему «Плавание тел. Плавание судов». Плавание сосудов сообщение по физике
"Плавание судов. Воздухоплавание". 7-й класс
Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»
Презентации к уроку
Загрузить презентацию (1,4 МБ)
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Загрузить презентацию (2,5 МБ)
Загрузить презентацию (1,8 МБ)
Загрузить презентацию (980,4 кБ)
Цель урока: рассмотреть физические основы плавания тел, судов, воздухоплавания.
Задачи урока:
- Познакомить учащихся с условиями плавания тел, судов, воздухоплавания и с историей развития отраслей судостроения и воздухоплавания.
- Прививать культуру умственного труда, развивать познавательный интерес к предмету.
- Развивать умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать; продолжить формирование умений пользоваться теоретическими и экспериментальными методами физической науки для обоснования выводов по изучаемой теме и для решения задач.
Технологии: Информационные технологии на уроке в следующих направлениях: мультимедийный сценарий урока, поиск необходимой информации в Интернете в процессе подготовки к урокам.
Тип урока: повторительно-обобщающий (урок-соревнование).
Формы организации учебной деятельности: индивидуальная, групповая, фронтальная.
Цифровые образовательные ресурсы в данной теме используются для поиска и систематизации справочной информации об основных понятий раздела: архимедова сила, условия плавания тел. Учащиеся используют Интернет для поиска информации, программы Microsoft Word и Microsoft Power Point для подготовки выступлений. (Домашняя работа).
Отличительные особенности данного урока:
Систематизация и обобщение знаний учащихся для подготовки к контрольной работе.
Ожидаемые результаты обучения:
В результате изучения данной темы учащиеся:
- обобщают и систематизируют знания по теме;
- успешно выполняют тестовую работу;
- умеют находить, отбирать и систематизировать информацию;
- умеют формулировать и аргументировать мысль, связно излагать информацию, задавать вопросы и отвечать на них;
- умеют готовить презентацию с использованием программы Microsof Power Point.
Оборудование и программное обеспечение к уроку: компьютер, мультимедийный проектор презентация урока, презентации подготовленные командами, карточки с расчётными задачами к конкурсу «морской бой », воздушные шары с гелием, модель кораблика, набор тел разной плотности, сосуд с водой.
Возраст учащихся: 7 класс.
УМК: Физика: Учебник для 7 класса./Под ред. А.В. Перышкина – М. ДРОФА, 2010.
На данном уроке формируются компетенции:
- Общепредметные.
- Коммуникативные умения – докладывать о результатах своего исследования, использовать справочную литературу, Интернет-ресурсы
- Частные предметные. Умение использовать полученные ЗУН в повседневной жизни (быт, экология, охрана здоровья и окружающей среды другие).
- Метапредметные. Овладение навыками самостоятельной работы, самостоятельный поиск, анализ, отбор информации из различных источников; умение работать в группе, вести дискуссию.
- Личностные. Формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, ученым. Самостоятельное приобретение новых знаний, умений, навыков, способов деятельности. Готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными возможностями и интересами.
Итоги урока:
Учащиеся углубили и систематизировали знания о силе Архимеда, плавании тел, умеют формулировать и аргументировать мысль при объяснении качественных задач, связно излагать информацию в соответствии с поставленной задачей, формулировать вопросы и отвечать на них, использовать компьютерную презентацию в процессе выступления.
Дидактический материал: компьютерная презентация к уроку (Презентация 1), презентации команд: Презентация 2, Презентация 3, Презентация 4; карточки к конкурсу « Морской бой».
Демонстрация:
1. На примере воздушных шариков, заполненных гелием, объяснить причину их поведения. 2. Демонстрируется опыт по плаванию модели кораблика. 3. Демонстрация. Плавание тел в жидкостях разной плотности. 4. Компьютерный эксперимент (анимации) 1) Плавание тел разной плотности 2) Плавание подводной лодки, 3) Плавание водолаза, 4) Корабль без груза и с грузом.
Структура урока:
| № | Этапы урока |
Деятельность учителя |
Деятельность ученика |
Время (мин) |
| 1 | Введение | Сообщение. Слайд 1 | Запись темы урока в тетради. | 2 |
| 2 | Конкурс «Презентации» | Слайд 2. Презентации учащихся. | Три представителя команд представляют защиту, свей работы по заданной теме, (презентации) проводят эксперименты – с воздушным шариком заполненным гелием – плавание кораблика (детская игрушка) – плавание тел разной плотности | 15 |
| 3 | Конкурс «Эрудит» | Слайды 3-12 | Выполняют задания. Отвечает команда, первая поднявшая руку. | 5 |
| 4 | Конкурс «Экологический» | Даёт задание Слайды 13-14 | Отвечает представитель от каждой команды | 4 |
| 5 | Задачи на смекалку | Слайды 15-18 | Решают качественные задачи. Отвечает представитель от каждой команды | 4 |
| 6 | Физкультминутка | 2 |
||
| 7 | Конкурс «Подумай!» | Слайды 19-22 | Обсуждают, высказывают своё мнение. | 4 |
| 8 | Конкурс «Морской бой» | Карточки с задачами раздаёт каждой команде Слайд 23 | Решают расчётные задачи в тетрадях . | 4 |
| 9 | Домашнее задание | Запись на доске. | Записывают домашнее задание. | 1 |
| 10 | Итоги урока | Подводит итоги. Слайд 24 | 3 |
ХОД УРОКА
1. Введение
Урок проводится в форме соревнования между тремя командами: “Мореплаватели”, “Воздухоплаватели” и «Учёные», конкурсы оцениваются жюри (старшеклассники) по 5-балльной шкале.
Физика, одна из самых древнейших наук о природе и, тем не менее, одна из самых молодых! Здравствуй, физика, созданная великими учёными: Архимедом, Ньютоном, Ампером! Открой перед нами загадки физических явлений, веди нас по пути увлекательных открытий по дороге знаний. Покажи нам уже завоеванные наукой рубежи и горизонты современных поисков, веди нас в секреты своих неразгаданных тайн.
2. Конкурс «Презентации»
Каждая команда представляет свою презентацию. Презентация 2, Презентация 3, Презентация 4
Проводят эксперименты:
– с воздушным шариком заполненным гелием – плавание кораблика (детская игрушка) – плавание тел разной плотности в воде
3. Конкурс «Эрудит»
(жюри оценивает по баллам)
1) сосуд, который помог Архимеду открыть свой знаменитый закон. (Ванна) – 1 балл
2) На какой из опущенных в воду шаров действует наибольшая выталкивающая сила? (1 балл)
3) В сосуде с водой плавает брусок изо льда, на котором лежит деревянный шар. Плотность вещества шара меньше плотности воды. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает? (2 балла)
4) Средняя плотность тела человека около 1 г/см3, т.е. как у воды. Следовательно, люди должны в воде плавать. Почему же некоторые люди тонут в воде? (5 баллов) (Чтобы не утонуть, человек должен погрузиться в воду почти целиком. Для людей, не умеющих плавать, наиболее правильной будет вертикальная позиция идущего человека, причем голову следует откинуть и погрузить в воду так, чтобы над ней оставались, только рот и нос. Но такое равновесие очень хрупкое и достаточно вскинуть руку или поднять голову, чтобы оно нарушилось. Тогда рот и ноздри окажутся под водой, которая при попытке вздохнуть проникает в легкие и желудок. Тело становится тяжелее, и человек идет ко дну.)
5) За одну минуту приведите примеры использования закона Архимеда в мире живой природы. (Например: плавательный пузырь у рыб. Он обладает заметной сжимаемостью, поэтому рыба легко меняет объем своего тела и, тем самым, среднюю плотность. Так рыба регулирует глубину своего погружения: пузырь надут – всплывает, сжат – уходит на глубину.)
Кто больше наберёт слов – 5 баллов
6) Взгляните, как плавает ягодка винограда в стакане с газированной водой. Что общего между этим явлением и подводной лодкой? (Демонстрация опыта) (3 балла) (У подводной лодки есть специальные цистерны. Называются они – балластные. Когда лодка должна всплыть – они должны быть пусты, при погружении – их заполняют забортной водой. В случае ягоды винограда роль таких цистерн выполняют пузырьки воздуха, которыми покрыта эта ягода.)
7)Черный ящик! В нем находится оригинальный индикатор, который по может вам определить: в каком из стаканов налита пресная вода, а в каком – соленая. Что находится в черном ящике? (4 балла)
Демонстрация: два стакана с пресной водой и солёной водой, варёные яйца
(В черном ящике находится яйцо. Его плотность больше, чем у пресной воды, но меньше, чем у соленой. Поэтому яйцо будет плавать в стакане с соленой водой.)
8) Почему мыльные пузыри поднимаются вверх? (Действует архимедова сила) (1 балл)
Демонстрация с мыльными пузырями.
4. Конкурс «Экологический»
1. Охарактеризовать экологическую ситуацию, создаваемую в результате эксплуатации подводных, надводных и воздушных транспортных средств. 2. Предложить альтернативный транспорт.
Примерными ответами на эти задания могут быть следующие:
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 воздухом и тем самым нарушающая нормальную жизнь рыб и других обитателей моря. Таким образом, экологическая обстановка ухудшается. Экологически безвредными транспортными средствами являются плоты и парусные суда.
2) Воздушный транспорт загрязняет воздух, создает шум, расходует кислород атмосферы и топливо. Тем самым экологическая обстановка также ухудшается. Экологически безвредными транспортными средствами являются аэростаты и дирижабли.
5. Физминутка
Раз — мы встали. Раз — мы встали, распрямились. Два — согнулись, наклонились. Три — руками три хлопка. А четыре — под бока. Пять — руками помахать. Шесть — на место сесть опять.
6. Задачи на смекалку
«Воздухоплаватели»
1) С какой целью воздухоплаватели берут с собой мешки с песком (балласт)?
Ответ. Выбрасывая балласт, увеличивают подъёмную силу, действующую на воздушный шар.
2) В каком случае подъёмная сила, действующая на воздушный шар, заполненный горячим воздухом больше: в холодную погоду или в тёплый солнечный день?
Ответ. Чем больше разница в плотностях воздуха и газа, заполняющего шар, тем больше подъёмная сила. Поэтому подъёмная сила больше в холодный день, когда воздух менее прогрет.
«Мореплаватели»
1) Как изменится осадка теплохода при переходе из реки в море?
Ответ. Уменьшается, так как увеличивается выталкивающая сила.
2) Подводная лодка всплыла на поверхность воды в Северном Ледовитом океане и обледенела. Труднее или легче будет опускаться лодке под воду?
Ответ. Ледяной покров создаёт дополнительную выталкивающую силу и затрудняет движение лодки
«Учёные»
1) С какой целью ботинки для водолаза делают с тяжёлыми свинцовыми подошвами?
Ответ. Тяжёлые ботинки помогают преодолевать выталкивающую силу.
2) Кит, очутившись на суше, не проживёт и часа. Почему?
Ответ. На суше вес кита увеличивается, и он от этого погибает.
7. Конкурс «Подумай!»
1) В воде плавают три тела шарообразной формы равного объема. Плотность, какого тела больше?
Проведение виртуального эксперимента с помощью флэш-ролика «Плавание тел».
2) В атмосфере, какой планеты будет подниматься воздушный шар, наполненный воздухом?
Ответ. Атмосфера планеты должна иметь плотность меньшую, чем плотность воздух в шарике.
3) Почему подводной лодке иногда трудно оторваться от глинистого дна.
Ответ. Архимедова сила не возникает в том случае, когда вода не проникает между лодкой и дном
8. Конкурс «Морской бой»
Решение задач по группам
Если задача решена правильно, то сбивается корабль, на пересечении, цифр, полученных в ответе. Например, ответ 23 – сбит корабль, находящийся по горизонтали в точке 2, а по вертикале – в точке 3.
1) На какой глубине в пруду давление воды 200000 Па? (20м) 2) Определить высоту ёмкости для хранения, давление на дно 80000 Па. Плотность керосина 800 кг/м3. (10м) 3) Чему равна сила тяжести тела, масса которого 4,5кг? (45Н) 4) Определите вес парашюта, масса которого 9,4кг? (94Н) 5) Камень объёмом 0,0051 м3 находится в воде. Определите выталкивающую силу, действующую на него. (51Н) 6) Вычислите выталкивающую силу, действующую на предмет объёмом 0,0027 м3 находящийся в воде. (27Н) 7) Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой камень, масса которого 7,2 кг? (плотность камня 2400 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3) (42Н) 8) Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой алюминиевый шар массой 5,4кг? (плотность алюминия 2700 кг/м3, плотность воды – 1000 кг/м3) (34Н)
9. Домашнее задание: § 51, 52, упр. 26 (1, 2). Мини-сочинение: «Летательные аппараты будущего»
10. Итоги урока
Жидкости на тело давят, Вверх его все поднимают, При этом силу создают, Что Архимедовой зовут! Ее считать умеем мы: Надо знать лишь вес воды, Что-то тело вытесняет – Все закон нам объясняет – Открыл его великий грек Ему имя – Архимед!
Жюри подводи итоги после каждого конкурса, команда победителей получает грамоту, оценки выставляются всем.
Используемые ресурсы и литература:
1. Газета «Первое сентября», «Физика», 2008-2010 годы. 2. Книга для чтения по физике 7-8 классы/составитель И.Г.КирилловМ.; Просвещение ,1983. 3. Сборник задач по физике 7-9 кл/В.И.Лукашик; М.; Просвещение ,2003. 4. Сборник качественных задач по физике /А.Е.Марон М.; Просвещение 2006. 5. Интернет-ресурсы: http://ru.wikipedia.org Яндекс-картинки.
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Урок физики по теме "Плавание судов. Воздухоплавание". 7-й класс
Разделы: Физика
Цели урока:
- Образовательные: продолжить изучение условия плавания тел, рассмотреть устройство судов, воздушных шаров; совершенствовать умения характеризовать поведение тел в жидкости и газе.
- Развивающие: развитие навыков конструирования и изготовления физических поделок; развитие логического мышления учащихся; совершенствование умения наблюдать, сравнивать и сопоставлять изучаемые явления, выделять общие признаки и обобщать результаты экспериментов.
- Воспитательные: формирование научного мировоззрения, воспитание интереса и любознательности.
Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, интерактивная доска.
Демонстрационное оборудование: модель судна с ватерлинией, ареометры, картезианский водолаз, модель воздушного шара, презентация (Приложение 1).
Этап |
Деятельность учителя |
Деятельность учащихся |
Актуализация темы (постановка учебной проблемы) |
Работа с кроссвордом |
Отгадывают кроссворд, включаются в диалог с учителем по формированию учебной проблемы |
Изучение нового материала |
|
Учащиеся наблюдают, выдвигают гипотезы, делают выводы. Работают с конспектом.
Учащиеся слушают и записывают в тетрадь |
Закрепление нового материала (решение качественных и расчетных задач) |
Задачи на слайдах (Приложение 1) |
Отвечают на вопросы, обсуждают, доказывают |
Итог. Рефлексия |
Выставление оценок. Благодарность учащимся за работу. |
Анализируют свою деятельность на уроке |
Организация работы дома |
Д/з:§51,52. Выписать термины. №657 |
Записывают домашнее задание |
Ход урока
1. Актуализация темы (постановка учебной проблемы).
Учащиеся отвечают на вопросы.
- Что происходит с телами, погруженными в жидкость или газ?
- Каково происхождение силы, выталкивающей тело из жидкости?
- Как ее рассчитать?
- Какие положения может занимать тело в жидкости?
Нам известно о действии жидкости и газа на погруженное в них тело. Мы изучали условия плавания тел. Чему же будет посвящен сегодняшний урок, мы узнаем, решив физический кроссворд.
По горизонтали: 1. Единица измерения давления. 2. Единица измерения массы. 3. Прибор для измерения атмосферного давления. 4. Физическая величина, равная отношению силы, действующей на поверхность, к площади поверхности. 5. Прибор для измерения давления большего или меньшего атмосферного. 6. Единица измерения силы. 7. Фамилия ученого, сделавшего важное открытие в области плавания тел. 8. Единица измерения длины.
По вертикали получают ключевое слово – плавание.
2. Изучение нового материала.
Вода и воздух – истинное чудо, без них не возможна наша жизнь. Человек издавна плавает на плотах, лодках, судах. Человек, наблюдая за полетом птиц, всегда стремился подняться в воздух. Сегодня на уроке мы выясним, когда это произошло и почему это возможно.
Плавание судов
Может ли плавать тело, если плотность материала, из которого оно сделано, больше плотности жидкости?
Демонстрация. Лист алюминия опускаем в воду, он тонет. Из этого же листа делается лодочка, она плавает. Материал один, масса не изменилась, В чем различие? (В разном объеме вытесненной жидкости. Лодочка вытесняет гораздо больший объем жидкости, и архимедова сила оказывается большей, чем архимедова сила, действующая на лист. В нашем случае коробочка – модель судна.)
В настоящее время строятся речные и морские , пассажирские и транспортные корабли из материалов, плотность которых значительно превышает плотность пресной и морской воды. Но везде выполняется основное условие: вес воды, погруженной частью судна, равен весу судна с его грузом, пассажирами, топливом и другим оборудованием.
Чтобы судно могло плавать устойчиво и безопасно, его корпус должен погружать в воду лишь до определенной глубины.
На слайде перечислены основные термины темы (выписываются дома).
Осадка судна – глубина его погружения.
Ватерлиния – линия, отмечающая наибольшую допустимую осадку (отмечается на корпусе красной линией).
Когда судно погружается до ватерлинии, оно вытесняет такое количество воды, что ее вес соответствует весу судна со всем грузом и называется водоизмещением. Оно измеряется в единицах силы. Однако довольно часто под водоизмещением понимают не вес, а массу вытесненной воды и измеряют в тоннах.
Грузоподъемность – это вес судна, принятого на судно при погружении его до ватерлинии.
Например, у первого парохода, построенного американским изобретателем Фултоном, водоизмещение составляло всего 1,6 ·105 Н или 16 т. В настоящее время водоизмещение танкеров-гигантов составляет 6,4·109Н и больше, т.е. более 640000 т.
Демонстрация. Модель корабля с ватерлинией.
Воздухоплавание
Человек стремился создать средства для плавания не только в воде, но и в воздушном океане. Для этого он конструировал и строил летательные аппараты – воздушные шары, аэростаты, дирижабли.
Воздушный шар, пригодный для полета с человеком, состоит из: оболочки, подвесной системы (строп), гондолы и балласта.
Воздушные шары раньше наполняли теплым воздухом, сейчас наполняют газом – водородом или гелием, т.е. газами, плотность которых меньше плотности окружающего нас воздуха.
Демонстрация. На рычаге уравновешены два бумажных колпака. Под одним из них нагревается воздух. Равновесие нарушается, т.к. теплый воздух имеет меньшую плотность.
На модели воздушного шара показать подъемную силу воздушного шара. (Приложение 2)
Подъемная сила Fп = FA – FT
Сравним подъемную силу воздушных шаров, наполняемых разными газами.
Таблица 1.
1 м3 водорода весит при нормальном давлении всего 0,9 Н, гелия – 1,8 Н, тогда как 1 м3 воздуха весит 12,9 Н. Отсюда следует, что шар объемом 1 м3, наполненный водородом, способен поднять в воздух груз весом 12,9Н – 0,9Н =12 Н. Сюда входит и вес оболочки, из которой сделан шар, поэтому ее нужно сделать по возможности легче. Подъемная сила водорода больше подъемной силы гелия, но водород взрывоопасен, он горит, а гелий в 40-50 раз дороже водорода.
Для регулировки подъемной силы, а следовательно, подъема или спуска воздушного шара, воздухоплаватели используют различные приемы. Чтобы подняться выше, они выбрасывают часть груза – балласта из гондолы, а чтобы опуститься вниз, выпускают часть газа из оболочки или прекращают нагрев воздуха, находящегося в оболочке. Воздухоплаватели также должны учитывать, что по мере поднятия шара вверх, архимедова сила, действующая на него, уменьшается, т.к. разреженный воздух верхних слоев атмосферы, вытесненный шаром, весит меньше, чем у поверхности Земли.
Воздушные шары перемещаются вместе с воздушными массами и поэтому неуправляемы. В отличие от них дирижабль является управляемым летательным аппаратом, поскольку у него имеются пропеллеры, приводимые во вращение двигателем. Недостатки дирижаблей – их небольшая маневренность и скорость полета. Важнейшее достоинство – большая грузоподъемность и дешевизна перевозок.
Демонстрация физических поделок учащихся (самодельный ареометр, картезианский водолаз, корабля, воздушные шары).
Из истории плавания судов
Первое средство передвижения людей по воде – обломки деревьев, потом появились плоты, челны – бревна с выдолбленным углублением, в котором помещался человек.
Лишь с созданием больших лодок начинается собственно судостроение. Первые деревянные суда появились в Египте во времена Древнего царства (примерно 3000 лет до н.э.). По форме они были похожи на апельсиновую корку с поднятыми концами. Конструкция таких судов была слишком хрупкая, поэтому весь корпус по длине обхватывался тросом. Такие суда имели каркас и обшивку, на укреплялся четырехугольный, высокий, узкий парус.
Во времена Древней Греции появляются значительные различия между торговыми и военными судами. В это время строятся знаменитые греческие триеры и римские кинкеры.
В 8-11-х в в северных морях господствуют смелые и воинственные викинги. Ладья викингов не изменяла свою форму на протяжении многих веков.
Вплоть до 19 в корабли были парусными. В начале 19 в самые быстроходные парусники (3-х и 4-х мачтовые клиперы) перевозили чай из Китая и шерсть из Австралии в Европу и Америку со скоростью 30 км/ч. Рекорд скорости показало судно «Катти Сарк», оно шло со скоростью 39 км/ч/. Этот рекорд не побит до сих пор ни одним из парусных судов.
В 19 в в судостроении происходят значительные изменения: дерево заменяется железом, парус– паровой машиной. Первый речной пароход «Клермонт» построен в США в 1807 г по проекту Роберта Фултона, а первый морской появился в России в 1815г. Судовой паровой котел топили дровами. В 1903 г на Волге построили первое в мире дизельное судно – танкер «Вандал». В 20 в появились корабли с двигателями, работающими от пара, созданного при участии ядерного реактора. Первое гражданское судно такого типа – атомный ледокол «Ленин». Он начал работать в Арктике в 1959г. Сейчас судно – это сложное инженерное сооружение, способное передвигаться по воде (суда), под водой (подводные суда) и над водой (суда на подводных крыльях и на воздушной подушке).
Из истории воздухоплавания
Тысячи лет прошли с тех пор, как человек начал мечтать о полете. Об этом свидетельствуют сказки о ковре-самолете, о крылатом коне, о смельчиках, поднявшихся к небу на крыльях, склеенных воском. Но сила тяжести прочно привязывала человека к земле. Впервые ее удалось преодолеть с помощью теплого воздуха. Человек издавна наблюдал, как поднимается вверх дым. Вероятно, это наблюдение подтолкнуло его на мысль о полете вверх с помощью дыма. Первый воздушный шар был изготовлен во Франции в 1873 г. братьями Монгольфье. Шар наполнили теплым воздухом и назвали монгольфьером по имени его изобретателей. Оболочка была выполнена из прорезиненного шелка. Первыми воздухоплавателями были баран, петух и утка. После приземления шара, оказалось, что петух повредил крыло. Этого было достаточно, чтобы между учеными разгорелся спор о возможности жизни на больших высотах.
Монгольфьеры имели один недостаток: они быстро опускались, т.к. воздух в них остывал. Их использовали, главным образом, для развлекательных полетов. Для военных и научных целей использовали воздушные шары, наполненные водородом и гелием. Эксперимент с воздушным шаром, наполненным водородом впервые произвел французский профессор физики Шарль. Он же изобрел веревочную сеть, охватывающую шар и передающую на него весовые нагрузки, изобрел клапан, воздушный якорь и первый применил песок в качестве балласта, сконструировал барометр. Поэтому создателем современного аэростата следует признать Шарля. Аэростатами сейчас называют аппараты легче воздуха.
Вести о полетах на воздушных шарах очень занимали наших соотечественников. Русские совершили много полетов и производили при этом научные наблюдения. Так в 1887 г для наблюдения солнечного затмения на таком шаре совершил полет Д.И.Менделеев. Менделеев много сделал для развития воздухоплавания, однако он считал, что будущее принадлежит летательным аппаратам тяжелее воздуха.
В 30-е годы прошлого столетия было построено несколько аэростатов для исследования верхних слоев атмосферы – их назвали стратостатами. Гондола стратостата делалась герметичной, чтобы люди на большой высоте не страдали от недостатка кислорода. Стратостатами достигали высоты свыше 20 км. Первый в мире стратостат был создан швейцарским ученым Августом Пикаром. Недостаток стратостата – он летит туда, куда его гонит поток воздуха.
На смену неуправляемым аэростатам пришли управляемые аппараты-дирижабли. Во время первой и второй мировых войн в армиях многих стран использовались аэростаты, связанные с земной поверхностью прочным стальным тросом. Они играли роль подвижных наблюдательных пунктов, подвесок радиоантенн, воздушных заграждений, мешающих полету авиации противника.
Американские заводы выпускали учебные, учебно-патрульные и боевые дирижабли, оснащенные пушками и бомбами. Самые крупные из них имели объем 18400 м3. В 50-х годах прошлого столетия были спроектированы и построены воздушные корабли объемом 43000 м3.
Наиболее известные дирижабли – «Норвегия» и «Италия», построенные итальянцем Умберто Нобиле, полет последнего к Северному полюсу закончился трагически. В годы первой мировой войны наибольшую известность имели так называемые цеппелины, создателем которых был граф Фердинанд фон Цеппелин.
Современные воздушные шары используются в рекламных целях, дирижабли – для аэрофотосъемок.
3. Закрепление нового материала.
- Почему у корабля, переходящего из реки в море, осадка становится меньше?
- Можно ли на Луне для передвижения космонавтов пользоваться воздушными шарами?
- Почему надувная лодка имеет малую осадку?
- Почему подъемная сила стратостата зависит от времени суток и днем имеет наибольшее значение?
- Почему оболочка стратостата в начале полета заполнена не вся. Как будет меняться форма оболочки с высотой подъема.
- Дирижабль наполняют легким газом. Не лучше было бы из него выкачать воздух?
Решить задачу 658. Радиозонд объемом 10 м3 наполнен водородом. Какого веса радиоаппаратуру он может поднять в воздухе, если его оболочка весит 6 Н?
4. Рефлексия. Подведение итогов.
- Что изучали на уроке?
- Что вас удивило?
- Что больше всего понравилось?
- Какое открытие вы сегодня сделали?
Выставление оценок. Благодарность учащимся за работу
5. Домашнее задание.
§51,52 [1]. Выписать термины. №657 [3]
6. Литература.
- Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: Учеб. для общеобразоват.учеб.заведенй. – М.: Дрофа, 2010.
- Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 1. – М.: Триада-Литера, 1994.
- Лукашик В.И. Сборник задач по физике для 7-9 классов общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2009.
- Открытая физика. 1.1. Полный интерактивный курс физики. ООО «Физикон».
- http://class-fizika.narod.ru/
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Урок физики на тему «Плавание тел. Плавание судов»
Обучающий урок по физике в 7 классе «Плавание тел. Плавание судов»
Учитель физики и математики: Рябоконь Галина Дмитриевна
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
вечерняя общеобразовательная школа №5
г. Большой Камень, Приморского края
Данный урок обучающий, имеет практическую направленность, даёт понятие плавание судов, условия плавания тел, формирует научное мировоззрение, развивает методологические навыки и умения, внимание, память, развивает представление о навигации, об истории возникновения плавания судов, активизирует учебную деятельность и воспитывает чувство патриотизма и любовь к Родине у учащихся, культуру общения в группах, аккуратность.
Данный урок рекомендован для учащихся 7 класса.
Обучающий урок по физике в 7 классе «Плавание тел. Плавание судов»
Цели: Дать понятие плавание судов, условия плавания тел, формировать научное мировоззрение, развить методологические навыки и умения, внимание, память, развить представление о навигации, об истории возникновения плавания судов, активизировать учебную деятельность, воспитать чувство патриотизма и любовь к Родине, культуру общения, аккуратность у учащихся.
Форма урока: традиционный, с использованием ИКТ.
Метод: репродуктивно – деятельностный, личностно- ориентированный подход.
Оборудование: мультимедийный проектор, демонстрационный экран, дидактический материал, весы, разновесы, деревянный брусок, отливной сосуд с водой, свеча, на конец которой прикреплен грузик, спички, пробирка с песком, закрытая пробкой, тонкая проволока, шарик из парафина и пробка, шарик из пластилина, карта России.
План урока:
1. Организационный момент
2. Актуализация знаний ( физ. диктант, самооценка)
3. Объяснение условий плавания тел (мультимедиа)
4. Экспериментальная проверка условия плавания тел.(опыты)
5.Жизнь живых организмов и растений в воде (сообщения учащихся)
6. Объяснение плавания судов (мультимедиа)
7. Связь с географией (работа по карте России)
8. Связь с астрономией (астронавигация)
9. Дальневосточный судостроительный завод «Звезда» (г. Большой Камень, город- порт Находка, город- порт Владивосток)
10. Закрепление. Домашнее задание. Рефлексия.
Ход урока
1. Организационный момент
2. Повторение Архимедовой силы( физический диктант, самооценка)
3. Объяснение условий плавания тел (мультимедиа)(объяснение нового материала)
4. Экспериментальная проверка условия плавания тел.(опыты)
А) опыт с отливным сосудом, весами, бруском, разновесами. Брусок сначала в пресной, потом в солёной воде.( см. рис. параграфе)
Б) Связать условие плавание тела с его плотностью, опыт с шариком из парафина и пластилина, погружённых в сосуд с водой. (сделать обобщение)
В) Часто можно наблюдать как тонущий человек, взывая о помощи, поднимает руки из воды. Правильно ли он поступает? Для проверки этого возьмём пробирку с пробкой, обмотать пробку проволокой, на концах которой укрепить две деревянные палочки. В пробирку подлить воды (две палочки- руки, пробка- голова).
5.Жизнь живых организмов и растений в воде (сообщения учащихся)
6. Объяснение плавания судов (мультимедиа)
Первыми средствами передвижения людей по воде были обломки деревьев, затем- плоты. Обтёсывая, выдалбливая или выжигая целые брёвна, люди каменного века делали челны- однодеревки. Способ изготовления судов из отдельных частей – каркаса и обшивки- открыл путь к постепенному усовершенствованию их конструкции.
Примерно за 3000 лет до н. э. человек научился использовать силу ветра- появились паруса. С появлением на судах паровых машин, паруса постепенно стали терять своё значение. Первый речной пароход был построен в США в 1808 году, а первый морской – в России в 18/15 году и назывался «Елизавета». На нем работала паровая машина мощностью 14 л.с. и отапливаемый дровами котёл с высокой кирпичной трубой.
Наша страна- родина теплоходов, так называют суда, у которых главным двигателем служит ДВС. В 1903 году на Волге построили первое в мире дизельное судно- танкер «Вандал». В начале 20 века появились суда с паровой турбиной, мощность которых достигала несколько десятков тысяч л.с. В конце 20 века для выработки пара стали использовать тепло, выделяемое в атомном реакторе. Первое в мире такое судно было построено в СССР и сдано в эксплуатацию в 1959 году- ледокол «Ленин», расход ядерного горючего настолько мал (несколько граммов в сутки), что запаса урана в реакторе хватает на несколько месяцев, а при работе на мазуте- 200 тонн топлива в сутки.
По назначению суда можно разделить на четыре основные группы: транспортные, промысловые, военные и вспомогательные.
Подводная лодка- это корабль, приспособленный для плавания и выполнения стратегических задач по водой. Имеет каплеобразный или сигарообразной корпус, способный выдерживать высокое давление воды ( p= ϸ g h ). Для погружения лодки заполняют водой балластные цистерны. Изменение глубины и всплытие производится с помощью горизонтальных рулей с последующим вытеснением воды из цистерн сжатым воздухом или газом. Современные лодки вооружены баллистическими и крылатыми ракетами, торпедами, минами, оснащены радио- электронной аппаратурой. Строительство подводных лодок началось в 17 веке. Первые подводные лодки были построены в Лондоне в 1620 году голландским ученым Дреббелем, в России- изобретателем самоучкой- Ефимом Никоновым в 1724 году. Подводные лодки имели железный или медный корпус, цистерны для приёма воды, вёсла или гребные винты, вращаемые в ручную, были вооружены минами. В 1866 году в России по проекту Александровского была построена первая в мире лодка с механическим двигателем, а в 1879 году, инженером Джевецким- подводная лодка с электрическим аккумулятором, комплексом средств регенерации воздуха, перископом и приспособлением для удерживания глубины на подводном ходу. Главные свойства подводных лодок- большая скрытность действий по сравнению с надводными кораблями и авиацией, обеспечивающая внезапность нанесения ударов, большая ударная мощь, высокая манёвренность, большой пространственный размах действий. Основные типы тепловых двигателей- это паровые турбины, ДВС и реактивные двигатели.
Все тепловые двигатели при работе выделяют большое количество теплоты и выбрасывают в окружающую среду вредные для растений и животных химические соединения. Это ставит серьёзные проблемы охраны окружающей среды. Акватории морских и речных портов места стоянки и буксировки судов зачастую загрязняются нефтяным топливом. Особенно острая проблема сбора нефтепродуктов с поверхности воды встаёт в случае аварий танкеров (случай с танкером «Находка»). Один из путей ликвидации таких загрязнений- высыпание на нефтяное пятно лёгких материалов (пенька, древесные опилки, гранулы пористых полимеров). Затем эти материалы необходимо собрать и отжать топливо для последующего использования.
7. Связь с географией (работа по карте России)
Водный транспорт- самый дешёвый вид. По карте России ребята показывают моря, озёра и реки, которые бороздят суда. Показывают реки и моря Дальневосточного региона, затем крупные порты.
8. Связь с астрономией (астронавигация)
Каким же образом моряки держали правильный курс своих кораблей, двигаясь по морям и океанам. Они сверяли курс своего корабля с известными созвездиями. Разумеется главным звёздным компасом всегда служила Полярная звезда. Если встать к ней лицом, то впереди будет север, позади- юг, справа- восток, слева- запад. Этот простой способ позволяет выбрать путь на суше и на море. Астронавигация- ориентирование по звёздам- сохранила своё значение и в наши дни; хотя самолёты и морские суда оборудованы радионавигационной и радиолокационной техникой. Бывают ситуации когда приборы могут выйти из строя или в магнитном поле Земли, разыгралась буря. В таких ситуациях штурман самолёта или корабля должен определить его положение по Луне, Звёздам или Солнцу. Навигационные звёзды- это звёзды, с помощью которых в авиации, мореплавании и космонавтике определяют местоположение и курс корабля.
Из 6 тыс. звёзд видимых невооружённым глазом, навигационными считаются 26 (это наиболее яркие звёзды до 2-й звёздной величины).В северном полушарии Земли используются 18- Полярная, Вега, Арктур, Капелла, Альтаир, Алиот, Денеб и т.д . В облачную погоду трудно отыскать нужные созвездия, поэтому звёзды различают по блеску и цвету .(Работа с картой звёздного неба)
9. Дальневосточный судостроительный завод «Звезда» (г. Большой Камень, город- порт Находка, город- порт Владивосток)
Владивосток
Находка
Большой Камень
Корабли должны находится в определённых местах- портах (называем крупные порты России, работа с картой России, обращаем внимание на приморские порты- Находка, Владивосток). 29 июня 1859 года русский военный корвет « Америка» следовал в залив Петра Великого. Недалеко от мыса Поворотного корвет попал в шторм и укрылся от стихии в неизвестном заливе. Командир корабля решил подойти ближе к берегу . …Утром едва забрезжил рассвет, в западной части залива заметили удобную, надёжную и прикрытую высоким лесистым мысом бухту. «Вот это Находка!»- воскликнул кто-то из моряков. Так бухта на юге Приморья получила своё название, а соответственного и город.
10. Закрепление.(фронтальная беседа с учащимися). Рефлексия. Домашнее задание.(п. 49,50) Творческое задание: Как долго будет гореть свеча?( взять свечу, на нижнем конце закрепить небольшой грузик и опустить в сосуд с водой. Свеча должна плавать как поплавок, затем её поджечь.
videouroki.net
Доклад по физике на тему плавание тел
Доклад по физике на тему плавание телВсплывающие и тонущие тела Проделаем опыт. Нам понадобятся сосуды со спиртом, водой и раствором соли (см. рисунок). Возьмем также куриное яйцо и кубик льда. Опустим их сначала в спирт. И лед, и яйцо утонут. Переложим тела в воду. Яйцо утонет, а лед будет плавать. В растворе соли оба тела будут плавать. Для объяснения результатов опыта воспользуемся числовой прямой. Взгляните: на ней отмечены плотности всех веществ и тел, использованных в опыте. Мы видим, что плотность льда больше плотности спирта, и в нем лед тонет. Однако плотность льда меньше плотности воды и раствора соли. Поэтому в них лед плавает. На прямой мы отложили и "плотность яйца" – около 1050 кг/м 3. Это так называемая средняя плотность яйца, ведь оно состоит сразу из нескольких веществ: белка, желтка и скорлупы. Вы видите, что средняя плотность яйца больше плотности воды, но меньше плотности раствора соли. Поэтому в воде яйцо тонет, а в растворе соли – плавает.Обобщая результаты опыта, сделаем вывод: если средняя плотность тела больше плотности жидкости, то это тело в ней тонет; если же средняя плотность тела меньше плотности жидкости, то тело в ней всплывает. Средняя плотность тела вычисляется по той же формуле, что и плотность вещества, изученная в предыдущем параграфе. Однако, в отличие от плотности вещества, числовое значение средней плотности тела не показывает массу единицы объема этого тела. Например, средняя плотность яйца 1050 кг/м 3 или, в более удобных единицах, – 1,05 г/см 3. Однако из этого не следует, что масса каждого 1 см 3 внутри яйца будет именно 1,05 г.Таблица плотностей некоторых веществ Примечание. Плотности выражены в кг/м 3 при 20 °С. Плотности газов даны при 0 °С и нормальном атмосферном давлении, плотности сжиженных газов – при температуре кипения при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.
Оцени ответ
shkolniku.com
Сообщающиеся сосуды | Физика
На рисунке 105 изображено несколько сосудов. Все они имеют разную форму, но одна особенность делает их похожими друг на друга. Какая именно? Приглядевшись, можно заметить, что отдельные части всех этих сосудов имеют соединение, заполненное жидкостью.
Сосуды, имеющие общую (соединяющую их) часть, заполненную покоящейся жидкостью, называются сообщающимися.
Проделаем опыт. Соединим два стеклянных сосуда резиновой трубкой и, зажав трубку в середине, нальем в один из сосудов воду (рис. 106, а). Теперь откроем зажим и проследим за перетеканием воды из одного сосуда в другой, сообщающийся с первым. Мы увидим, что вода будет перетекать до тех пор, пока поверхности воды в обоих сосудах не установятся на одном уровне (рис. 106, б). Если один из сосудов оставить закрепленным в штативе, а другой поднимать, опускать или наклонять в сторону, то все равно, как только движение воды прекратится, ее уровни в обоих сосудах окажутся одинаковыми (рис. 106, в).
Закон сообщающихся сосудов гласит:
В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне.
(Сосуды, о которых говорится в этом законе, не должны иметь слишком малые диаметры, иначе будут наблюдаться капиллярные эффекты (см. § 29).)
Для доказательства этого закона рассмотрим частицы жидкости, находящиеся в том месте, где соединяются сосуды (внизу на рисунке 105, а). Так как эти частицы (вместе со всей остальной жидкостью) покоятся, то силы давления, действующие на них слева и справа, должны уравновешивать друг друга. Но эти силы пропорциональны давлениям, а давления — высотам столбов жидкости, со стороны которых действуют эти силы. Поэтому из равенства рассматриваемых сил следует и равенство высот столбов жидкости в сообщающихся сосудах.
До сих пор мы рассматривали случай, когда оба сообщающихся сосуда содержали одну и ту же жидкость. Если же в один из этих сосудов налить одну жидкость (например, воду с плотностью ρ1), а в другой — другую жидкость (например, керосин с плотностью ρ2), то уровни этих жидкостей окажутся разными (рис. 107). Однако поскольку жидкости и в данном случае будут покоиться, то по-прежнему можно утверждать, что давления, создаваемые и правым и левым столбами жидкостей (например, на уровне АВ на рисунке), равны:
ρ1 = ρ2.
Каждое из этих давлений может быть выражено с помощью формулы гидростатического давления:
p1 = ρ1gh2, p2 = ρ2gh3.
Приравнивая эти выражения, получаем
ρ1gh2 = ρ2gh3,
откуда
ρ1h2 = ρ2h3. (39.1)
Из этого равенства следует, что если ρ1 > ρ2, то h2 < h3. Это означает, что в сообщающихся сосудах, содержащих разные жидкости, высота столба жидкости с большей плотностью будет меньше высоты столба жидкости с меньшей плотностью. При этом высоты столбов жидкостей отсчитываются от поверхности соприкосновения жидкостей друг с другом.
1. Приведите примеры сообщающихся сосудов. 2. Сформулируйте закон сообщающихся сосудов. 3. Как располагаются поверхности разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах? 4. Докажите закон сообщающихся сосудов, используя формулу (39.1). 5. На рисунке 108 изображено водомерное стекло, применяемое в паровых котлах (1 — паровой котел, 2 — краны, 3 — водомерное стекло). Объясните действие этого прибора. 6. На рисунке 109 изображен артезианский колодец. Слой земли 2 состоит из песка или другого материала, легко пропускающего воду. Слои 1 и 3, наоборот, водонепроницаемы. Объясните действие этого колодца. Почему вода бьет из него фонтаном? 7. На рисунке 110 дана схема устройства шлюза, а на рисунке 111 — схема шлюзования судов. Рассмотрите рисунки и объясните принцип действия шлюзов.
phscs.ru
Плавание судов | Учеба-Легко.РФ - крупнейший портал по учебе
На тело, которое будет находиться в жидкости действуют две силы. Сила тяжести и сила Архимеда. Они действуют в различных направлениях, сила тяжести вертикально вниз, сила Архимеда вертикально вверх.
Условием плавания двух тел, будет являться равенство силы тяжести и силы Архимеда.
Если плотность тела будет больше плотности жидкости, то тело в этой жидкости будет тонуть. Если плотность тела будет меньше плотности жидкости, то тело будет всплывать в этой жидкости. Если плотности тела и жидкости будут равны, то тело останется в равновесии внутри жидкости. Например, если кусок железа опустить в воду, то он потонет. А если этот же самый кусок опустить в ртуть, то он всплывет.
Рассмотрим теперь плавание судов
Как плавают суда?
Судна, которые плавают по озерам, реками, морям и океанам, построены из различных материалов., каждый из которых будет иметь свою плотность.
Например, корпусы больших судов чаще всего изготавливают из стальных листов. Крепления тоже изготавливаются из метала. В постройке одного корабля используются множество различных материалов как большей, так и меньшей плотности, чем плотность воды.
Разберемся, как же судна остаются на плаву, когда они изготовлены из таких предметов.
Тело, которое погружают в воду, вытесняет своей погруженной в воду часть столько воды, что её вес будет равен весу тела в воздухе. Это справедливо для любого тела, аи судна кораблей не являются исключением.
Вес воды, которая вытесняется подводной частью судна, будет равен весу судна в воздухе.
Для глубины, на которую погружается судно в воду, придумали специальный термин – осадка. Для каждого судна существует свое максимально допустимое значение осадки. Это значение отмечают на корпусе корабля красной линией. Её еще называют ватерлиния.
Значение ватерлинии и водоизмещения
Водоизмещением судна, называется вес воды, которая будет вытеснена судном, при погружении его в воду до ватерлинии.
То есть водоизмещение - это максимальная отметка веса, которое может иметь судно вместе с грузом.
Например, сейчас для перевозки нефти строят суда водоизмещением 5 000 000 кН и более. Эти судна будут вместе с грузом, могут иметь массу более 500 000 тонн.
Грузоподъемностью судна называется водоизмещение судна за вычетом из него веса самого судна. Грузоподъемность - это величина, которая показывает, сколько груза может взять судно.
uclg.ru
Плавание тел: условия плавания | Учеба-Легко.РФ
Мы знаем, что на любое тело, находящееся в жидкости, действуют две силы, направленные в противоположные стороны: сила тяжести и архимедова сила. Сила тяжести равна весу тела и направлена вниз, архимедова же сила зависит от плотности жидкости и направлена вверх. Как физика объясняет плавание тел, и каковы условия плавания тел на поверхности и в толще воды?
Условие плавания тел
Согласно закону Архимеда условие плавания тел следующее: если сила тяжести равна архимедовой силе, то тело может находиться в равновесии в любом месте жидкости, то есть плавать в ее толще. Если сила тяжести меньше архимедовой силы, то тело будет подниматься из жидкости, то есть всплывать. В случае же, когда вес тела больше выталкивающей его архимедовой силы, то тело будет опускаться на дно, то есть тонуть. Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. А вот будет тело плавать или тонуть зависит от плотности тела, так как его плотность увеличит его вес. Если плотность тела будет выше плотности воды, то тело утонет. Как же быть в таком случае?
Плотность сухого дерева за счет полостей, наполненных воздухом, меньше плотности воды и дерево может плавать на поверхности. А вот железо и многие другие вещества значительно плотнее воды. Как же возможно строить корабли из металла и перевозить различные грузы по воде в таком случае? А для этого человек придумал небольшую хитрость. Корпус корабля, который погружается в воду, делают объемным, а внутри этот корабль имеет большие полости, заполненные воздухом, которые сильно уменьшают общую плотность корабля. Объем вытесняемой кораблем воды, таким образом, сильно увеличивают, увеличивая выталкивающую его силу, а плотность корабля в сумме делают меньше плотности воды, дабы корабль мог плавать на поверхности. Поэтому каждый корабль имеет определенный предел массы грузов, который он может увезти. Это называется водоизмещением судна.
Различают порожнее водоизмещение – это масса самого судна, и полное водоизмещение – это порожнее водоизмещение плюс общая масса экипажа, всей оснастки, запасов, топлива и грузов, которую может нормально увезти данное судно без риска утонуть при относительно спокойной погоде.
Плотность тела у организмов, населяющих водную среду, близка к плотности воды. Благодаря этому они могут находиться в толще воды и плавать благодаря подаренным им природой приспособлениям – ластам, плавникам и пр. В передвижении рыб большую роль играет специальный орган – плавательный пузырь. Рыба может менять объем этого пузыря и количество воздуха в нем, благодаря чему ее суммарная плотность может меняться, и рыба может плавать на различной глубине, не испытывая неудобств.
Плотность человеческого тела немного больше плотности воды. Однако, человек, когда у него в легких содержится некоторое количество воздуха, тоже может спокойно держаться на поверхности воды. Если же ради эксперимента, находясь в воде, вы выдохните весь воздух из легких, вы медленно начнете опускаться на дно. Поэтому всегда помните, что плавать не страшно, опасно наглотаться воды и впустить ее в легкие, что и является наиболее частой причиной трагедий на воде.
uclg.ru
