Повторительно-обобщающий урок по физике «Плавание судов. Воздухоплавание»

Повторительно-обобщающий урок: Плавание судов. Воздухоплавание.

 

Цели: обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Плавание судов. Воздухоплавание»;

углубить знания учащихся по теме;

привить интерес к изучению физики.

Оборудование: мультипроектор, компьютер, сосуд с водой, соль, ложка, сырая картофелина средней величины, кусок пластилина, воздушный шарик.

Тип урока: обобщающее повторение.

 

Ход урока

1. Орг. момент.
2. Сообщение темы и цели урока. (Слайд 2).

Ребята, теперь вам известно о действиях жидкости и газа на погруженное в них тело, мы изучили условия плавания тел. Тему сегодняшнего урока вы узнаете, решив кроссворд.

 

3. Кроссворд. (Слайд 3).

Единица давления.

Единица массы.

Единица массы.

Единица площади.

Единица времени.

Единица силы.

Единица объема.

Единица длины.

 

1. Повторение. (Слайд 4).

1. Как рассчитать выталкивающую силу, действующую на тело, погруженное в жидкость или газ?
2. По какой формуле вычисляют силу тяжести?
3. При каком условии тело тонет?
4. Когда тело всплывает?
5. Что нужно, чтобы тело плавало внутри жидкости?
6. Есть ли различие в вычислении архимедовой силы, действующей на тело, при полном и частичном его погружении в жидкость? Ответ обоснуйте.

 

1. Работа с терминами. (Слайд 5).

Плавание судов. (Слайд 6).

Осадка – глубина, на которую судно погружается в воду.

Ватерлиния – красная линия на судне, которой отмечена наибольшая допускаемая осадка.

Водоизмещение – вес воды, вытесняемой судном при погружении да ватерлинии, равной силе тяжести, действующей на судно с грузом.

Грузоподъемность – вес груза, перевозимого судном. Грузоподъемность равна разности водоизмещения и веса самого судна.

Воздухоплавание. (Слайд 7).

Подъемная сила – это вес груза, который может поднять воздушный аппарат.

Полет воздушных шаров.

 

1. «Проверь себя» 

Плавание тела. (Слайд 8).

Когда тело, целиком погружённое в жидкость,…

А. тонет?     Б. плавает внутри?    В. всплывает?

1. Если сила тяжести тела меньше архимедовой силы.
2. Если сила тяжести тела больше архимедовой силы.
3. Если архимедова сила равна силе тяжести тела.

Г. Какова грузоподъёмность одного и того же судна в морской и речной воде?

1. Одинакова.         2. В речной воде больше. 3. В морской воде больше.

Д. Железный брусок в воде тонет, а такой же деревянный –плавает. На какой их них действует большая FА ?

1. На деревянный брусок.  2. На железный брусок.

Е. Сравните выталкивающие силы, которые действуют в жидкости на стальной шарик и стальную пластинку одинаковой массы.

1. На шарик больше.                 2. На пластинку               3. Одинаковы.

Ж. С увеличением глубины погружения архимедова  сила для одного и того же тела…

1. увеличивается.               2. не изменяется.

ОТВЕТЫ:  А2;  Б3;  В1;  Г3;  Д2;  Е3;  Ж2

 

Воздухоплавание. (Слайд 9).

А. По мере поднятия воздушного шара вверх архимедова сила,  действующая на него, …

1. увеличится.     2. уменьшится     3. не изменится.

Б. Это связано …

1. с уменьшением силы тяжести, действующей на воздушный шар.
2. С уменьшением плотности воздуха с высотой.

В. Воздушные шары могут подняться на …

1. определённую высоту от поверхности Земли.
2. любую высоту.

Г. Для достижения большей высоты подъёма …

1. с шара сбрасывают балласт.
2. дополнительно накачивают  газ в оболочку.

Д. Рекордная высота подъёма стратостата с экипажем составляет  22 км. Современные реактивные пассажирские самолёты летают на высоте, …

1. большей 22 км.         2. меньшей  22 км.                   

ОТВЕТЫ: А2;  Б2;  В1;  Г1;  Д2

 

1. Решение задач. (Слайд 10).

1) Какая выталкивающая сила действует на тело, если его вес в воздухе равен170 Н, а в воде 150 Н?

2) Определите выталкивающую силу, действующую на брусок объемом 0,7 м3, находящийся в воде.

3) С какой силой выталкивается кусок дерева массой 800г, при его полном погружении в воду? (ρдер=800кг/м3).

 

8. «Немного истории». (Слайд 11).

Плавание судов.

Первое средство передвижения людей по воде – обломки деревьев: потом появились плоты, челны – бревна с выдолбленным углублением, в котором помещался человек. Постепенно люди научились строить суда, собирая их из отдельных частей, делая каркас и обшивку. Первоначально челны и плоты передвигались с помощью шестов и весел. Затем, примерно за 3000 лет до н.э., появился парус. В 19 в. Самые быстроходные парусники (трех- и четырехмачтовые клиперы) перевозили чаи 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.

Парусные суда были заменены судами с паровыми машинами. Первый речной пароход «Клермонт» построен в США в 1807 г. По проекту Роберта Фултона, а первый морской появился в России в 1815 г. Судовой паровой котел с высокой трубой топили дровами. В 1903 г. На Волге построили первое в мире дизельное судно – танкер «Вандал». В 20 в. На военных кораблях появились двигатели, работавшие от пара, созданного при участии ядерного реактора. Первое гражданское судно такого типа – атомный ледокол «Ленин» — начало работать в Арктике с 1959 г. Ныне – это сложное инженерное сооружение, способное передвигаться по воде (обычные суда), под водой (подводные суда) и над водой (суда на подводных крыльях и на воздушной подушке).

 

Воздухоплавание.

Не одна тысяча лет прошла с тех пор, как человек начал мечтать о полете. Но сила тяжести прочно привязывала его к земле. Впервые ее удалось преодолеть с помощью нагретого воздуха. Шар надули горячим дымом и назвали монгольфьером по имени его изобретателей – французов братьев Жозефа и Этьена Монгольфье. Летом 1783 г. Такой воздушный шар с первыми пассажирами (бараном и петухом) поднялся в воздух. Убедившись, что полеты безопасны, на монгольфьере поднялись и люди. Первый такой полет совершен в ноябре 1783 г.

Монгольфьеры имели недостаток: они быстро опускались, так как воздух в них остывал. Использовались они лишь для развлекательных полетов. Для военных и научных целей применяли воздушные шары, наполняемые водородом или гелием. Для наблюдения солнечного затмения в 1887 г. На таком шаре совершил полет русский ученый Д.И.Менделеев. В наше время все летательные аппараты легче воздуха называют аэростатами. В 30-е гг. было построено несколько аэростатов для исследования верхних слоев атмосферы – их называли стратостатами. Гондола стратостата делались герметичной, чтобы люди на большой высоте на страдали от недостатка кислорода. Стратостаты достигали высоты свыше 20 км. Недостаток аэростата: 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, которые оснащались радарами, пушками и бомбами. Самые крупные из них имели объем 18400м/3. В 50-х гг. были спроектированы и построены еще более крупные воздушные корабли: объемом 43 000м/3.

Современные воздушные шары используются в рекламных целях, дирижабли – для аэрофотосъемок.

 

1. «Прояви смекалку» (слайд 12).

1. В гавани во время прилива стоит судно, с которого спускается в море лесенка. Ученик, желая определить скорость подъема воды, измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 ч. Получит ли он нужный результат?

Ответ: положение корабля относительно воды не меняется. Поэтому метод ученика нужного результата не даст.

1. Почему пустая надувная лодка имеет малую осадку?

Ответ: плотность воздуха, которым она надута, во много раз меньше плотности воды: вес оболочки лодки также невелик.

1. Дирижабль наполняют легким газом. Не лучше ли было бы из него выкачать воздух? 

Ответ: Выкачивать воздух из оболочки нельзя, так как огромная сила, создаваемая внешним атмосферным давлением, легко раздавит дирижабль.

1. Почему подъемная сила стратостата зависит от времени суток и днем имеет наибольшее значение? 

Ответ: солнечные лучи нагревают газ, заполняющий его оболочку: он увеличивается в объеме, поэтому подъемная сила возрастает.

 

10. Связь с экологией. (Слайд 13).

Охарактеризуйте отрицательную экологическую ситуацию, создаваемую использованием «вашего» вида транспорта. Назовите экологически чистые транспортные средства.

( Водный транспорт выбрасывает в воздух отходы отработанного топлива и загрязняет воду. Нефть, попавшая в море, всплывает и растекается по поверхности, в результате на воде образуется нефтяная пленка, резко уменьшающая газообмен между водой и атмосферой: тем самым нарушается нормальная жизнь обитателей моря. Экологически чистые водные транспортные средства – плоты и парусные суда.

Традиционный воздушный транспорт отрицательно влияет на экологическую ситуацию потому, что загрязняет воздух продуктами сгорания топлива, создает шум, расходует кислород. Экологически чистыми воздушными средствами можно считать аэростаты и дирижабли.)

 

1. Физические опыты. (Слайд 14).

Опыт 1. Заставить картофелину плавать в воде. Объяснить результат опыта.

Оборудование: сосуд с водой, соль, ложка, сырая картофелина средней величины.

Опыт 2. Добиться, чтобы кусок пластилина в воде плавал.

Оборудование: сосуд с водой, кусок пластилина.

Опыт 3. Объяснить «поведение» воздушного шарика.

Оборудование: воздушный шарик.

 

1. Для самых любознательных. (Слайд 15).

Ребята, познакомьтесь с книгами и статьями, которые можно прочитать по данной теме.

 

1. Подведение итогов урока.
2. Выставление мотивированных оценок.
3. Домашнее задание.