Kaldırma kuvvetini belirleyen laboratuvar çalışması. Varsayımlarda Bulunma ve Çıkarımlar

Ders: Sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetinin belirlenmesi.

Ders türü: Laboratuvar çalışması: Bir sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetinin belirlenmesi.

Sınıf: 7, Peryshkin: Proc. 7. sınıf genel eğitimi için. kurumlar. M.: Eğitim, 2007.

Hedefler:

Eğitici:

Suya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetini belirlemek için öğrenci etkinlikleri düzenlemek;

Devam etmekte laboratuvar deneyi kaldırma kuvvetinin vücut hacmine bağımlılığı hakkında öğrencilerde bilgi oluşturmak;

Kaldırma kuvvetinin hesaplanmasına yönelik yöntem hakkında bilgi geliştirmek;

Bir cismin hava ve sıvı ortamında ölçülen ağırlığını kullanarak kaldırma kuvvetinin nasıl belirleneceğini öğretmek;

Bir sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetini belirlemek için bir cihaz monte etme becerisini geliştirmek;

Eğitici:

Öğrencilerin dikkatini çekmek doğru tasarım laboratuvar çalışması ve masaüstünde düzeni sağlamak.

Eğitici:

Geliştirmek mantıksal düşünmeÖğrencileri yapılan çalışma hakkında kendi sonuçlarını çıkarmaya davet ederek.

Ders ilerlemesi:

Ders: Sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetinin belirlenmesi

İşin amacı: Bir sıvının, içine daldırılmış bir cisim üzerindeki kaldırma etkisini deneysel olarak tespit etmek ve kaldırma kuvvetini belirlemek.

Teçhizat: bir dinamometre, kaplinli ve ayaklı bir tripod, farklı hacimlerde iki gövde, su dolu bardaklar ve sudaki doymuş tuz çözeltisi.

İşin ilerlemesi:

1. Dinamometreyi bir tripoda takın ve gövdeyi bir ipin üzerinde ona getirin. Dinamometre okumasını not edin ve tabloya kaydedin. Bu, vücudun havadaki ağırlığı olacaktır.

2. Bir bardak su koyun ve tüm vücudunuz suyun altına girinceye kadar debriyajı ayak ve dinamometre ile indirin. Dinamometre okumasını not edin ve tabloya kaydedin. Bu, vücudun sudaki ağırlığı olacaktır.

3. Elde edilen verileri kullanarak cisme etki eden kaldırma kuvvetini hesaplayın.

4.Bunun yerine temiz su Doymuş bir tuz çözeltisi alın ve aynı cisme etki eden kaldırma kuvvetini tekrar belirleyin.

5. Dinamometreye farklı hacimde bir cisim getirin ve suda ona etki eden kaldırma kuvvetini belirtilen şekilde (2. ve 3. noktalara bakın) belirleyin.

6.Sonuçları bir tabloya yazın.

7.Yapılan deneylere dayanarak sonuçlar çıkarabilecektir. Kaldırma kuvveti hangi büyüklüklere bağlıdır?

Gerekçe

Öğrencinin ölçümlerin amacını ve ilerleyişini yazdığı, ölçümlerin yapıldığı aletleri listelediği, ölçümleri yapmak için basit bir düzenek oluşturduğu, kullandığı ölçüm aletleri: değerini belirlediği için çalışmanın “5” olarak değerlendirilebileceğine inanıyorum. ölçek bölümü, okumalar aldı, göreceliyi belirledi ve mutlak hatalar, ölçüm sonuçlarını etkileyen yan faktörlerin etkisini ortadan kaldırdı, gözlemlenenleri açıkladı fiziksel olaylar, çalışma hakkında tablo şeklinde bir rapor derledi. Ölçümlerin yapıldığı aletlerin yapısını ve çalışma prensibini, aletlerin kullanım kurallarını, bunu ölçmenin yöntemlerini bilir. fiziksel miktar. Sonuçları bağımsız olarak analiz ettim ve bir sonuca vardım.

Yani öğrenci I, II, III. düzey bilgi ve becerilerini uygulamıştır.

MBOU Ortaokulu No. 117 Fizik öğretmeni Dmitrakova L.N.

Snezhinsk, Çelyabinsk bölgesi

7. sınıf

Konuyla ilgili ders: "Laboratuvar çalışması No. 7."

"Kaldırma kuvvetinin belirlenmesi,

bir sıvıya batırılmış bir cisme etki eden"

Dersin hedefleri: Bir sıvının, içine daldırılmış bir cisim üzerindeki kaldırma kuvveti etkisini deneysel olarak tespit etmek ve kaldırma kuvvetini belirlemek.

Ders ekipmanları: Ders kitabının 167. sayfasındaki açıklamaya göre.

Ders türü: ders-araştırma - laboratuvar çalışması.

Eğitim hedefi:öğrencilerin teorik ve pratik becerilerini ve kaldırma kuvvetini deneyim yoluyla belirleme yeteneklerini geliştirmek; karşılaştırma ve sonuç çıkarma yeteneği; Havada ve sıvıda vücut ağırlığını ölçebilme yeteneği.

Gelişim hedefi: geliştirmek bilişsel ilgiöğrencilerin fizikte, modele göre laboratuvar çalışması yapma becerisini geliştirmeleri; kalıp bulma yeteneğini geliştirmek; bir tabloyu doldurma yeteneğini geliştirmek; araştırma becerilerini geliştirmek; çiftler halinde çalışma yeteneğini geliştirmek.

Eğitim hedefi: yoldaşlarınıza karşı sorumluluk ve saygı duygusu geliştirin; bir ilişkiler kültürü aşılayın, organizasyonu geliştirin ve laboratuvar ekipmanıyla çalışma kültürünü geliştirin.

: L. No. 605, 606, 623, 626.

Ders ilerlemesi:

BEN . Organizasyon anı.

Derse hareketli başlangıç. Devamsızların kontrolü. Dikkatin organizasyonu.

Hedef: psikolojik tutumöğrenciler sınıfa. Kayıt Ev ödevi 626 numaralı açıklama ile (vücut hacmi = abc).

II . Dersin konusunu ve amacını belirtin.

Hedef: kaldırma kuvvetini deneysel olarak keşfedin; Arşimet kuvvetinin neye bağlı olduğunu (vücudun yoğunluğuna ve hacmine) ve nasıl öğrenin?

III . Çalışılan materyalin asimilasyonunun kontrol edilmesi (ön anketöğrenciler).

Hedef: bilginin doğrulanması ve değerlendirilmesi

Kontrole yönelik sorular:

1. Sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetini hesaplamak için bir formül yazın (tahtaya).

2. Kaldırma kuvveti neye bağlıdır? Neye bağlı değil?

3. Bu kuvvet nasıl yönlendiriliyor?

4. Kaldırma kuvvetinin varlığına ilk kim dikkat çekti ve değerini hesapladı?

5. Arşimed yasası ne diyor?

IV . Laboratuvar çalışmasının yapılması № 7

« Sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetinin belirlenmesi"

(Ders kitabının 167. sayfasındaki açıklamaya göre yapılmıştır.)

Hedef: araştırma, tabloyu doldurma, öğrenci muhakemesi (öğretmenin rehberliğinde çiftler halinde çalışma).

V . Deneylerden analiz ve sonuçlar.

Hedef: deneyleri karşılaştırma ve sonuçlar çıkarma yeteneğini geliştirmek (toplu tartışma; kendi kendine kayıt not defterlerinde).

Görevleri karşılaştırın:

1. Farklı hacimlerdeki cisimlere etki eden Arşimed kuvveti.

2. Temiz ve tuzlu suda vücuda etki eden Arşimed kuvveti.

Sonuçlar:

1. Arşimed'in kuvveti, vücudun suya batan kısmının hacmine bağlıdır.

2.Arşimet kuvveti sıvının yoğunluğuna bağlıdır.

3. Bir cisim bir sıvıya daldırıldığında vücut ağırlığını kaybeder.

VI . Arşimet Efsanesi (zaman kaldıysa).

Hedef: Öğrencilerin konuya olan ilgisini geliştirmek; gerçeklere ve ana fikirlere hakim olmak (öğrencilerle okudukları hakkında konuşmalar).

VII . Sorun çözme (eğer zaman kaldıysa).

Hedef: Niteliksel ve hesaplamalı problemleri çözerken Arşimet kuvvetinin vücudun hacmine ve sıvının yoğunluğuna bağımlılığı hakkındaki bilginin uygulanması.

SORUN ÇÖZME.

Suya indirilen çelik bilyelerden hangisi en büyük kaldırma kuvvetine maruz kalır?

Biri yağa, diğeri suya batırılmış bir denge kirişine asılan özdeş toplar. Hangi topa etki edecek? büyük güç Arşimet mi?

3) Metal bir parçanın ağırlığı havada 44,5 N, gazyağı içerisine daldırıldığında ise 40,5 N olur. Parçaya etki eden Arşimet kuvveti nedir? Bu kısmın hacmi nedir?

Verilen:

Havadaki P = 44,5 N

P V gazyağı = 40,5 N

Fa - ? V t — ?

VIII. Ders özeti.

(Yeni ne öğrendiniz? Ne öğrendiniz? Sizin için zor muydu? Derste ilginizi çekti mi?). Doğrulama için not defterlerinizi gönderin.

Dersin kendi kendine analizi için (öğretmen için):

Yaratıcı aktivite yöntemleri:

1. Motivasyon çizimleri.

2. Bağımsız pratik aktiviteleröğrenciler.

3. Gözlem, analiz, karşılaştırma, sonuç, tablonun doldurulması.

4. Arama görevi.

5. Çiftler halinde çalışın.

Organizasyon şekli:

1. Önden.

2. Buhar odası.

3. Öğrencilerin dersteki toplu etkinlikleri.

Hedefler:

• sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetini ölçmek;
• bağımsız beceriler geliştirmek bireysel çalışma ve grup halinde çalışabilme, karşılaştırma, gözlem yapma becerisi;
• Sonuç çıkarmada bağımsızlığı geliştirin, yaratıcı bir şekilde yaklaşın deneyi gerçekleştirmek, bilime olan bilişsel ilgiyi artırın.

Görevler:

• teorik varsayımları deneysel olarak kontrol edin, F'yi hesaplayın A– Arşimet'in gücü;
• mantıksal düşünme, karşılaştırma, karşılaştırma ve bağımsız olarak sonuç çıkarma yeteneğini geliştirmek;
• inisiyatif, aktivite, bağımsızlık, yaratıcı ilgi gösterin.

Teçhizat: bilgisayar, kurulum diski “Fizikte laboratuvar çalışması”; beher, teraziler, ağırlıklar, gövdeler - aynı hacimde alüminyum ve pirinç, dinamometre.

Ders planı:

DERSİN İLERLEMESİ

1. Organizasyon anı.

Motivasyon. (Selamlaşma, devamsızların işaretlenmesi, konunun raporlanması, ders hedefleri, epigrafın okunması)

– Bugünkü dersin konusu son derece önemli ve ilginç. Bir sıvı veya gazın içine daldırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetiyle çok sık karşılaşırız - bu nedenle çeşitli işler yaparken bu faktörü dikkate almalı, kaldırma kuvvetinin büyüklüğünü belirlemeli ve bu kuvvetin büyüklüğünü etkileyen koşulları belirlemeliyiz. . Bugünün araştırması buna adandı.
Araştırma tasarımı: arka plan gerçekleri – hipotez – araştırma bilimsel literatür– bir deney yapmak – sonuçları analiz etmek – sonuçlar.

2. Bilginin güncellenmesi

3. Arka plan gerçekleri: böylece bir sıvıya yerleştirilen cisim “hafif” olur

4. Varsayımda bulunmak: Bir kuvvetin cisim üzerindeki etkisindeki değişiklik ancak başka bir kuvvetin etkisi ile sağlanabileceğinden, zıt yönlü bir kaldırma kuvveti yerçekimi kuvvetine karşı etki eder; amacımız bu kuvvetin büyüklüğünü belirlemek ve cismin kuvvetini kontrol etmektir. formül: F A.= w V T G
Sıvının farklı seviyelerdeki basınç farkından dolayı, dışarı itmek veya Arşimed kuvvet

Pirinç. 1.15.3 Arşimet kuvvetinin ortaya çıkışını açıklıyor. Yüksekliği dikdörtgen paralel yüzlü bir gövde H ve taban alanı S. Alt ve üst kısım arasındaki basınç farkı üst kenar Orada:

Bu nedenle kaldırma kuvveti yukarı doğru yönlendirilecektir ve modülü şuna eşittir:

Nerede V vücut tarafından yer değiştiren sıvının hacmidir ve V- kütlesi.

Bir sıvıya (veya gaza) batırılmış bir cisme etki eden Arşimet kuvveti, cisim tarafından yer değiştiren sıvının (veya gazın) ağırlığına eşittir.

Bu açıklamaya denir Arşimed yasası , herhangi bir şekle sahip cisimler için geçerlidir.

Arşimet yasasından, eğer bir cismin ortalama yoğunluğu bir sıvının (veya gazın) yoğunluğundan daha büyükse, cismin dibe çökeceği sonucu çıkar. Eğer t< , тело будет плавать на поверхности жидкости. Объем погруженной части тела будет таков, что вес вытесненной жидкости равен весу тела. Для подъема sıcak hava balonu havadaki ağırlığı, yeri değişen havanın ağırlığından daha az olmalıdır. Bu nedenle balonlar hafif gazlar (hidrojen, helyum) veya ısıtılmış hava ile doldurulur.

5. Hipotezler ve sonuçlar önermek

Tahtaya şunlar yazıldı:

6. Deney(laboratuvar çalışması)

Büyük yurttaşımız M.V. Lomonosov şunları söyledi: "Bir deneyime, yalnızca hayal gücünden doğan bin fikirden daha fazla değer veriyorum." Bu nedenle tüm hipotezlerimizi deneysel testlere tabi tutacağız.
(Masalarda laboratuvar çalışmalarını kontrol etmek ve yürütmek için gerekli aletler ve her şey vardır).
Çocukların sonuçları yazacağı 1-4 numaralı kart örnekleri - notlar ektedir. Siz kartlar üzerinde çalışırken, öğretmen sonuçları yorumlarla birlikte tahtaya yazar ( Ek 1 ).

Böylece hipotezlerimizi ve bilim adamlarının deneylerini doğrulamış oluyoruz.
Sanal bir laboratuvar çalışması tamamlayarak Arşimet yasasını kontrol edelim ( Ek 2 )

6. Sonuçlar: Yapılan çalışma Arşimet yasasının geçerliliğini doğruladı.

Refleks:

1. Tamamen sıvıya daldırılmış bir cismin hangi kuvvetle sıvının dışına itildiğini deneysel olarak nasıl belirleyebiliriz?
2. Bu kuvvet neye eşittir?
3. Sıvı ve gazların içine daldırılmış cisimleri dışarı iten kuvvetin adı nedir?
4. Arşimet kuvveti nasıl hesaplanır?
5. Arşimet kuvveti hangi büyüklüklere bağlıdır? Hangi miktarlara bağlı değildir?

7. Ödev:§48, 49, örn. 24, s.119.

Edebiyat: ders kitabı “Fizik 7” A.V. Peryshkin, " Ders bazlı gelişmeler fizikte” V.A. Volkov, S.E. Polyansky.

LABORATUAR ÇALIŞMASI.

İTME KUVVETİNİN TANIMI.

Hedefler : Bir sıvının, içine daldırılmış bir cisim üzerindeki kaldırma etkisini deneysel olarak tespit etmek ve kaldırma kuvvetini belirlemek.

Cihazlar ve malzemeler : bir dinamometre, kaplinli ve ayaklı bir tripod, farklı hacimlerde iki gövde, su dolu bardaklar ve sudaki doymuş tuz çözeltisi.

Kullanım talimatları:

1. Arşimet kanununa göre sıvıya batırılmış bir cisme kaldırma kuvveti etki ederF A, ağırlığa eşit mgyer değiştirmiş sıvı:

F A = mg. (1)

Karşılaştırma için Arşimet kuvveti vücut ağırlığı ile vücut ağırlığını ölçmeniz gerekirPBir dinamometre kullanarak Arşimet kuvvetini hesaplayınF A . Arşimet kuvvetiF A formülle belirlenir:

F A = mg =  Vg (2),

Nerede  - suyun yoğunluğu ( = 1000 kg/m3), V- vücut tarafından yer değiştiren suyun hacmi,G- hızlanma serbest düşüş (G= 9,81 m/s2).

Hacim VYer değiştiren su, incelenen cisim içine daldırıldığında ve cisim olmadan su seviyesindeki fark olarak bir ölçüm silindiri kullanılarak ölçülebilir.

Arşimet'in gücü F.A.Suya batan bir cisme etki eden kuvvet, dinamometre kullanılarak cismin ağırlığı ölçülerek bulunabilir.Phavada ve kuvvetteP 1 , suya daldırıldığında vücudu dengede tutmak:

P=F A +P 1 , F A = P - P 1 .

2. Bir dinamometre kullanarak birinci gövdenin ağırlığını P ölçün.

3. Gücü ölçün P 1 dinamometrenin kancasına etki ederek tam daldırma cesetleri suya. Bunu yapmak için dinamometreyi bir tripoda monte edin ve ona bir ağırlık asın. Bir bardak su koyun ve tüm vücut suyun altına girinceye kadar debriyajı ayak ve dinamometre ile indirin. Bu, vücudun sudaki ağırlığı olacaktır.

4. Cismin üzerine etkiyen kaldırma kuvvetini hesaplayınız.

5
. Saf su yerine doymuş tuz çözeltisini alın ve kaldırma kuvvetini hesaplayın.

6. Dinamometreye başka bir gövde asın ve 2 – 5 arasındaki adımları uygulayın

7. Ölçüm ve hesaplamaların sonuçlarını raporlama tablosuna yazın.

Havadaki vücut ağırlığı

Sıvıdaki vücut ağırlığı

Kaldırma kuvveti

F , N F =P -P 1

R ’

P''

P 1 ’

P 1 ’’

F'

F''

su

Suda doymuş tuz çözeltisi

Yapılan deneylere dayanarak sonuçlar çıkarın.

Test soruları.

1. Hangi suda yüzmek daha kolaydır ve neden: deniz mi nehir mi?

2. Bir iple asılı duran çelik bir çubuk suya batırılır. Etkileşen cisimleri ve bloğa etki eden kuvvetleri adlandırın. Bu kuvvetleri grafiksel olarak gösteriniz.

3. Bir demir parçasının hacmi 0,1 m'dir 3 . Gazyağı içerisine tamamen daldırıldığında hangi kaldırma kuvveti ona etki edecektir?

Konu: Laboratuvar çalışması “Sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetinin belirlenmesi”.

Hedefler:

bir sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetini ölçmeyi öğrenin;

bağımsız bireysel çalışma becerilerini, karşılaştırma, gözlemleme ve sonuç çıkarma yeteneğini geliştirmek;

Konuyla ilgili bilişsel ilgiyi geliştirmek

Ders ilerlemesi:

1. Organizasyon anı. Hedef belirleme

2. Güncelleme arka plan bilgisi

3. Bilgisayar modeliyle laboratuvar çalışması yapmak.

4. Ders özeti.

5. Ödev.

Öğretmen: Merhaba,büyük yurttaşımız M.V. Lomonosov şunları söyledi: "Bir deneyime, yalnızca hayal gücünden doğan bin fikirden daha fazla değer veriyorum." Bugün kendimizi sadece öğrenci rolünde değil, bilimsel araştırmacı rolünde deneyeceğiz. Herhangi bir araştırma nerede başlar? Tabii ki, deneyden.

Ama önce kapsanan materyali hatırlayalım.

Öğretmen Soruları:

Öğrenci cevapları:

– Sıvı içerisine daldırılmış bir cisme hangi kuvvetler etki eder?

F T , F A

– Hangi kuvvete kaldırma kuvveti denir?

Bir cismin sıvı ya da gaz içerisine daldırılması sırasında oluşan kuvvet

– F nereye yönlendiriliyor? T ?

Aşağı

– F nereye yönlendiriliyor? A ?

Yukarı

– F formülünü adlandırın A , içerdiği miktarları karakterize edin

F A .= VeV T G

Sıvıya batırılmış bir cismin ağırlığı nasıl belirlenir?

P = F T - F A

Öğretmen:

Bir cesedi suya atarsanız

Veya sadece indirin

Arşimet'in gücü olacak

Ona aşağıdan baskı yapın.

Suyun hacimce ağırlığı ise

Batırılmış kısım biliyor

Arşimed'in gücünü kullanabilirsiniz

3. Bugünün dersinde yapacağımız şey bu,laboratuvar çalışmasını tamamlamak kullanarak etkileşimli bu model .

Teçhizat: bilgisayar,etkileşimli model.

Başlamak için bugün çalışacağınız cihazların bölüştürme fiyatını belirlemeniz gerekiyor.kullanaraketkileşimli model. Kuralı hatırlayalım.

Öğrenci:

yanında miktarın değerlerinin yazıldığı ölçeğin en yakın iki çizgisini bulun;

-den çıkarmak daha büyük değer küçük sayıyı ve elde edilen sayıyı aralarındaki bölme sayısına bölün.

C =- ölçek bölme fiyatı

Deneyim 1.

(Çalışmadaki açıklama) Tablo 1'i doldurun

Tablo 1.

№ deneyim

P, havadaki vücut ağırlığı (H)

R 1 , sudaki vücut ağırlığı (H)

F Kemer

F Kemer= P – P 1

1.alüminyum silindir

2. bakır silindir

bölüm 2

Deneyim 2 .

1.Behere (Vo) dökülen suyun hacmini ölçün.

2.Silindirleri oraya daldırdıktan sonra ölçün (V B, V M).

3.HesaplaV vücut =V-Vо. (V'yi m'ye dönüştür 3 1ml = 1cm olduğunu bilerek 3 =0,000001m 3)

4.HesaplaF Kemer =Pliquidler=Mf*g= ρ Ve gV(ρ w= 1000kg\M 3)

Tablo 2'yi doldurun

Tablo 2.

№ deneyim

Vo, dökülen suyun hacmi,

(santimetre 3 )

V, su hacmi

3 )

V T, vücut hacmi, cm 3

V T, hacim

vücut, m 3

F Kemer

1. silindir büyük

2. küçük silindir

Yapılan deneylere dayanarak bir sonuç çıkarın

Çözüm:

1. Arşimet kuvveti, vücudun yapıldığı maddenin yoğunluğuna bağlı değildir.

2. Sıvıya batırılmış bir cisme etki eden kuvvet, cismin hacmiyle doğru orantılıdır

Refleks

Cümleyi tamamla:

Bugün sınıfta öğrendim …………..

Bilmek ilginçti…………..

Zordu……………

5.D/z

§ 48, 49 eski. 24 (1, 2)

Deneyim 1. Kaldırma kuvvetinin vücut yoğunluğuna bağımlılığının incelenmesi

Tablo 1.

№ deneyim

P, havadaki vücut ağırlığı (H)

R 1 , sudaki vücut ağırlığı (H)

F Kemer

F Kemer= P – P 1

1.alüminyum silindir

2. bakır silindir

100

Deneyim 2. Kaldırma kuvvetinin batık bir cismin hacmine bağımlılığının incelenmesi.

Tablo 2.

№ deneyim

Vo, dökülen suyun hacmi,

(santimetre 3 )

V, su hacmi

vücudu içine daldırdıktan sonra (bkz. 3 )

V T, vücut hacmi, cm 3

V T, hacim

vücut, m 3

F Kemer

1. silindir büyük

100

137

0,000037

2. küçük silindir

100

113

0,000013