Одинакового объема тела стеклянное и стальное опущены в воду
Обновлено: 27.04.2024
1) Три тела разного объёма погрузили в одну и ту же жидкость. На какое тело будет действовать меньшая архимедова сила?
2) Три тела одинакого объёма погружены в три различные жидкостию Первая масло, вторая вода, третья морская вода. На какое тело действует большая архимедова сила?
3) Три тела одинакого объема погрузили в одну и ту же жидкость. Первое тело стальное, второе алюминевое, третье деревянное.На какое тело действует большая архимедова сила?
4) На поверхности воды плавают три шара одинакоаой массы, но разного объема. На какой шар действует со стороны воды большая архимедова сила?
5) Три тела разного объёма погрузили в одну и ту же жидкость. На какое тело будет действовать большая архимедова сила?
6) Три тела одинакого объёма погружены в три различные жидкостию Первая масло, вторая вода, третья морская вода. На какое тело действует меньшая архимедова сила?
7) Три тела одинакого объема погрузили в одну и ту же жидкость. Первое тело стальное, второе алюминевое, третье деревянное.На какое тело действует меньшая архимедова сила?
8) В трех сосудах налиты разные жидкости. В первом ртуть, во втором вода, в третьем масло.Во всех трех сосудах плавают кораблики имеющие одинаковые мссы.На какой кораблик действует со стороны жидкостей меньшая архимедова сила?
Решение. 1. С меньшей плотностью.
2.Все зависит от плотности тел! Если плотности таковы, что тела полностью не погружаются, то большая архимедова сила действует на тело с большей плотностью, (Вопрос не одозначен!!) .
3.Стальное и алюминевое тела утонут. Поэтому на них будет действуовать одинаковая выталкивающая сила, так как объемы их одинаковы.
4. Одинаковая выталкивуающая сиа, равная весу каждого тела.
5. Если тела полностью погружены в жидкость, то на тело большего объема действует большая выталкивающая сила.
6.Все зависит от масс тел ( вернее от их плотности) . Если тела не тонут, то на тело с большей плотностью, действует большая выталкивающая сила.
7.На деревянное, так как оно плавает
8. На все кораблики действует одинаковая Архимедова сила
Резюме: Или задачи совершенно безграмотно составлены, либо от ВАС требуется глубокий, развернутый ответ на каждую задачу! ! Закдачи слишком примитивны!!
архимедова сила Fa=pgV
p- плотность жидкости
V-объем тела
g-ускорение свободного падения.
Отсюда делаем вывод, что чем больше объем тела, тем больше архимедова сила на него
Замечу, что плотность тела не фигурирует в формуле, а значит сила не зависит от того, из чего состоит тело.
Таким образом чем больше плотность жидкости и объем тела, тем больше архимедова сила.
Плотности масла и прочей текучей дряни смотри в таблицах
Fа=gpV
1) на тело меньшего объема (формула вверху)
2) на то тело, которое погружено в жидкость наибольшей плотности (формула вверху)
3) на тело большей плотности (т. е. стальное) (формула вверху)
4) на шарик большего объема (формула вверху)
5) на тело большего объема (формула вверху)
6) на то тело, которое погружено в жидкость наименьшей плотности (формула вверху)
7) на тело меньшей плотности (т. е. деревянное) (формула вверху)
8) на кораблик в сосуде с маслом (формула вверху)
Архимедова сила. Физика. 7 класс. Конспект урока
Тип урока: комбинированный.
Цели:
- образовательная: обеспечить усвоение учащимися формулы для расчета архимедовой силы.
- воспитательные: показать связь изучаемого материала с жизнью; познакомить учащихся с практическими применениями закона в технике
- развивающие: развитие познавательной активности и формирование мотивации к дальнейшему применению теоретических знаний в практике; в целях развития научного мировоззрения учащихся, показать роль физического эксперимента в физике
Задачи:
- Сформировать понятие об архимедовой силе, а так же умение выводить формулу, выражающую зависимость этой силы от плотности жидкости (газа) и объема тела, на основе закона Паскаля;
- Продолжить развитие логического мышления, монологической речи и зрительной памяти
- Формирование умений строить определения физических понятий, выбирать рациональные способы выполнения экспериментов.
ТСО: компьютер, проектор, магнитофон.
Наглядность: портрет Архимеда (фотографии опыта Плато – взяты из личной коллекции).
Оборудование и материалы: ведерко Архимеда, стакан с водой, стакан с крепким раствором соли, штатив с муфтой и лапкой, сосуд с отливом, свеча, спички, динамометр, рычаг, два тела равной массы, но неравного объема, резиновый мяч, алюминиевый цилиндр, картофелина, мензурка с касторовым маслом, краски, кисточка.
Для фронтального опыта:
- Мензурка (15 шт.)
- Вода в стакане (15 шт.)
- Динамометр (15 шт.)
- Штатив с муфтой и лапкой (15 шт.)
Использованные источники:
- Крис Окслед, Корин Стокли Физика. Школьный иллюстративный справочник.- М.: «Росмэн», 2000
- Л. А. Друянов Законы природы и их познание книга для внеклассного чтения. – М.: «Просвещение», 1992
- Л. А. Горелов Занимательные опыты по физике. – М.: «Просвещение», 1985
Ресурсы Интернет:
Ход урока
Эпиграф к уроку:
«Кто овладел творениями Архимеда, будет
меньше удивляться открытиям самых
великих людей нашего времени».Лейбниц
I. Вводное слово учителя
Учитель: Мы в нашей жизни часто сталкиваемся с законом Архимеда: наблюдаем, как плавают рыбки, видим передвижение по реке лодок, пароходов, любим сами плавать, наблюдаем, как в воздухе летают воздушные шары. Сегодня мы с вами еще раз поговорим о законе Архимеда, о том, как он был открыт и как проявляется (зачитываем эпиграф).
II. Повторение (фронтальный опрос)
Учитель: Заполните таблицу:
Величина
Обозначение
Формула
Единицы измерения
Прибор
4. Давление в жидкостях
- Как распространяется давление внутри жидкости?
- Чем объясняется увеличение давления жидкости с глубиной?
- Как распределяется давление в жидкости на одном и том же уровне?
- Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость?
III. Актуализация знаний
Вода – самое удивительное вещество! Одна из основных составляющих жизни. Тончайшим слоем покрывает она 2/3 поверхности земного шара, разделяя континенты. Вода присутствует и в атмосфере в виде пара и мельчайших капелек, из которых состоят дождевые облака. Круговорот воды в природе – это могучие реки Сибири и хрустальные звенящие весенние ручейки, это дожди, ливни, снегопады, утренние туманы и капельки росы на зеленой траве. Изучая химию, биологию, географию, физику, вы будете знакомиться со свойствами воды и не раз поразитесь тому, насколько тесно и неожиданно связана она с нашей жизнью, увидите самые разные ее стороны. Сегодня вы познакомитесь подробно с одним из свойств воды. Хотите узнать каким?
Опыт 1
Погружаем мяч полностью в воду и быстро убираем руку. Мяч «выпрыгивает» из воды.
Учитель: Почему мяч всплыл на поверхность воды?
Ученик: На мяч подействовала сила.
Учитель: Совершенно верно: подействовала сила, которая вытолкнула мяч из воды. Назовем ее выталкивающая сила. Опустим в тот же аквариум цилиндр (Al). Тело утонуло. Действует ли выталкивающая сила в этом случае?
Учитель: Подумайте, как с помощью приборов, которые находятся у вас на столах, проверить действует ли выталкивающая сила на алюминиевый цилиндр?
Опыт 2
Подвесим тело к пружине динамометра. Заметим его показание, затем опустили тело в воду и увидим, что показания динамометра уменьшились.
Сделаем вывод: На любые тела, погруженные в воду, действует выталкивающая сила.
Учитель: Давайте экспериментально выясним, от каких величин зависит выталкивающая сила, а от каких не зависит.
Опыт 3
На равноплечном рычаге уравновесили в воздухе 2 груза (металлический и фарфоровый). Подставим один из сосудов, заполненных водой, под металлический груз.
Учитель: Почему нарушается равновесие?
Ответ: На груз, погруженный в воду, действует выталкивающая сила.
Опыт 4
То же самое проделать со вторым грузом.
Ответ: равновесие нарушается, т.к. на другой груз действует выталкивающая сила.
Опыт 5
К обоим грузам поднести сосуды с водой.
Учитель: Почему нарушается равновесие уравновешенного в воздухе рычага с грузами одинакового веса, но различного объема, помещенными в жидкость?
Ответ: На тела действуют различные выталкивающие силы.
Учитель: Почему? От чего они зависят?
Ответ: выталкивающая сила зависит от объема тела (или части тела), погруженного в жидкость. Чем больше объем тела, тем больше выталкивающая сила.
Опыт 6
Учитель: Перед вами два стакана с водой. В первом – картофелина плавает, а во втором – тонет. Как вы думаете, почему?
Ответ: В первом стакане находится крепкий раствор соли, а соленая вода имеет бòльщую плотность, чем пресная вода.
Учитель: В каком стакане на картофелину действует большая выталкивающая сила?
Учитель: Сделайте вывод, от чего зависит выталкивающая сила?
Вывод: выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. Чем больше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила.
Выталкивающая (Архимедова) сила
Зависит от:
Не зависит от:
От объёма, погружённой в жидкость, части тела.
От глубины погружения.
От плотности жидкости, в которую погружено тело.
Учитель: Я предлагаю вам вывести формулу, по которой можно рассчитать выталкивающую силу.
р снизу > р сверху , т. к.
Fa = (р снизу – р сверху) · S
Fa = (ρgh1 – ρgh2) · S
Fa = ρ ж g(h1 – h2) · S, т. к. (h1 – h2) · S = V, то
Fa = ρ ж g Vт – закон Архимеда
Учитель: Мы с вами смогли дать математическую запись знаменитого закона, который во всем мире называют законом Архимеда. А теперь мы посмотрим как экспериментально можно доказать данный закон.
Проводим опыт с ведерком Архимеда.
Делаем вывод: сила, выталкивающая целиком погруженное в газ или жидкость тело, равна весу газа или жидкости в объеме этого тела.
FA = ρжgVт
«Архимед открыл закон,
Мылся в ванне как-то он,
Полилась на пол вода,
Догадался он тогда.
Сила действует на тело,
Так природа захотела,
Шар летит как самолёт,
Что не тонет, то плывёт!
И в воде груз легче станет,
И тонуть он перестанет,
Океаны вдоль Земли,
Покоряют корабли! »
Учитель: Предание донесло до нас курьезный эпизод, из жизни Архимеда (жившего 250 лет до н. э.), связанный с открытием закона о погружении тел в жидкости. Как Архимед пришел к своему закону? Кто подтолкнул его?
(Класс прослушивает поэму об Архимеде, записанную на магнитофон.)
IV. Закрепление
1. Определите, чему равна выталкивающая сила
2. Стеклянное (№1) и стальное (№2) тела одинакового объема опущены в воду. Одинаковые ли выталкивающие силы действуют на них?
3. Одинаковые ли выталкивающие силы будут действовать на данное тело в жидкости при погружении его на разную глубину?
4. Одинаковые шары подвешены к коромыслу весов. В каком случае равновесие нарушится?
5. Учитель: Как долго будет гореть свеча, если ее поместить в сосуд с водой? (проверяем экспериментально)
Ответ: В процессе горения постепенно уменьшается сила тяжести, действующая на свечу. Для ее равновесия выталкивающая (Архимедова) сила должна уменьшаться, а это возможно только с подъемом свечи. Постепенно свеча поднимается и почти вся сгорает
6. Учитель: Налейте в прозрачный стакан касторовое масло на достаточную высоту. Не торопясь, капните в масло каплю подкрашенной обыкновенными акварельными красками воды. Если использовать растворы нескольких цветов, то в стакане с маслом возникнет картина, напоминающая висящие разноцветные шары. Что произойдет с подкрашенными каплями и почему?» (проверяем экспериментально опыт Плато)
Вывод: плотность касторового масла приблизительно равна плотности воды.
7. Ходить по берегу, усеянному галькой, босыми ногами больно. А в воде, погрузившись глубже пояса, ходить по мелким камням не больно. Почему?
8. Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1000 кг. Правда, только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли быть правдой эти рассказы?
(Да, если объем тела большой).
9. Генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею.
(Нет. Жидкость толкала генерала в подметки).
10. Собака легко перетаскивает утопающего в воде, однако, на берегу она не может сдвинуть его с места? Почему?
- Алюминиевый и медный бруски имеют одинаковые массы. Какой из них легче поднять в воде?
- Чему равна архимедова сила, действующая в воде на полностью погруженный медный брусок массой 890 г?
Учитель: О том, как ведет себя тело, погруженное в жидкость, при разных соотношениях архимедовой силы и силы тяжести, мы поговорим на следующем уроке, посвященному плаванию тел.
V. Домашнее задание
§49, упр.32; подготовка к лабораторной работе № 7 «Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело».
Презентация по физике на тему "Архимедова сила" (7 класс)
Сегодня мы с вами отправимся в Древнюю Грецию в 3 век до нашей эры.
Именно в это время в Сиракузах, на острове Сицилия проживал величайший математик и физик древности - Архимед.
Он прославился многочисленными научными трудами, главным образом в области геометрии и механики. В это время Сиракузами правил царь Гиерон. Он поручил Архимеду проверить честность мастера, изготовившего золотую корону. Хотя корона весила столько, сколько было отпущено на нее золота, царь заподозрил, что она изготовлена из сплава золота с другими, более дешевыми металлами. Архимеду было поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней примесь.
И сегодня мы с вами должны решить эту задачу, последовательно воспроизвести рассуждения Архимеда.
Начинаем рассуждать!
Мы обязаны Архимеду фундаментом учения о равновесии жидкостей.
Ж. Лагранж
Архимед (287-212 до н.э.)
А теперь давайте решим задачу, которую поставил перед Архимедом царь Гиерон.
1. Сначала Архимед вычислил выталкивающую силу.
Fа = Рв – Рж
2. Затем Архимед определил объем короны.
3. Зная объем короны, он смог определить плотность короны, а по плотности ответить на вопрос царя: нет ли примесей дешевых металлов в золотой короне?
Мы с вами решили задачу Архимеда.
Легенда говорит, что плотность вещества короны оказалась меньше плотности чистого золота. Тем самым мастер был изобличен в обмане, а наука обогатилась замечательным открытием. Историки рассказывают, что задача о золотой короне побудила Архимеда заняться вопросом о плавании тел. Результатом этого было появление замечательного сочинения «О плавающих телах», которое дошло до нас.
ЛЕГЕНДА ОБ АРХИМЕДЕ
Мультфильм об Архимеде _31_
Эта сила называется, архимедовой.
Впервые выталкивающую силу рассчитал Архимед, поэтому ее так и называют.
Именно с помощью данной силы Архимед решил задачу царя, а мы с вами попытаемся воспроизвести данное решение.
Идея решения пришла к ученому однажды, когда он, находясь в бане,
погрузился в наполненную водой ванну, его внезапно осенила мысль,
давшая решение задачи. Ликующий и возбужденный своим открытием,
Архимед воскликнул:
«Эврика! Эврика!», что значит: «Нашел! Нашел!»
На любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, выталкивающая тело из жидкости.
ЗАКОН АРХИМЕДА
Сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость или газ тело, равна весу жидкости или газа в объеме этого тела.
FA = Рж
FA = g ρж Vт
Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом.
Этот закон был открыт Архимедом и потому носит его имя — закон Архимеда.
Архимедова сила зависит:
от плотности жидкости,
от объема тела, находящегося в жидкости.
Итак, архимедову силу можно вычислить по формулам:
ЭКСПЕРИМЕНТИРУЙ !
Цель исследования:
Выяснить, от каких величин зависит архимедова сила, а от каких – не зависит.
Задание первой группе
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный цилиндры одинакового объема, нить.
1.Определите архимедовы силы, действующие на первое и второе тела.
2.Сравните плотность тел и архимедовы силы, действующие на тела.
3.Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от плотности тела.
Задание второй группе
Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема, динамометр, нить.
1.Определите архимедову силу, действующую на каждое из тел.
2.Сравните эти силы.
3.Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от объема тела.
Вывод: Архимедова сила не зависит от плотности вещества из которого
изготовлено тело.
Вывод: Архимедова сила зависит от объема тела,
чем больше объем тела погруженного в жидкость,
тем больше архимедова сила.
НАШИ ВЫВОДЫ
объема тела
объема
погруженной части тела
плотности тела
ПОДУМАЙ !
На какой из опущенных в воду стальных шаров действует наибольшая выталкивающая сила?
ПОДУМАЙ !
Одинакового объема тела – стеклянное и стальное – опущены в воду. Одинаковы ли выталкивающие силы, действующие на них?
ПОДУМАЙ !
Как изменится выталкивающая сила на данное тело при погружении его в жидкости на разную глубину?
ПОДУМАЙ !
Подвешенные к коромыслу весов одинаковые шары погрузили в жидкость сначала так, как показано на рисунке а, а затем так, как показано на рисунке б. В каком случае равновесие весов нарушится? Почему?
Какая сила называется архимедовой?
Куда направлена архимедова сила?
От чего зависит архимедова сила?
По каким формулам можно вычислить выталкивающую силу?
Сформулируй закон Архимеда
1. Какую физическую величину определяют по формуле Fa =pжgVт
А). Архимедову силу. Б). Силу тяжести. В). Силу упругости
2.Какая из приведенных ниже величин не нужна для расчета выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость?
А) объем тела. Б) плотность жидкости. В) плотность тела
3. Когда тело , целиком погруженное в жидкость , всплывает?
А) Fа = Fт. Б) Fа < Fт. В) Fа >Fт.
4.Железный брусок в воде тонет, а деревянный такого же объема плавает. На какой из них действует большая выталкивающая сила:
А) На деревянный брусок. Б) на железный брусок В) одинаково
5. В какой последовательности расположатся в одном сосуде три не смешивающиеся между собой жидкости : керосин, вода , ртуть.
Вверху расположится …
А) ртуть. Б) вода. В) керосин.
Тест
Проверьте свои знания и поставьте сами себе оценку.
3-4 ошибки
Нет ошибок
1 ошибка
Домашнее задание
§49;
экспериментальное задание.
Опыт «Картезианский водолаз».
Краткое описание документа:
Сегодня мы с вами отправимся в Древнюю Грецию в 3 век до нашей эры.
Именно в это время в Сиракузах, на острове Сицилия проживал величайший математик и физик древности - Архимед.
Он прославился многочисленными научными трудами, главным образом в области геометрии и механики. В это время Сиракузами правил царь Гиерон. Он поручил Архимеду проверить честность мастера, изготовившего золотую корону. Хотя корона весила столько, сколько было отпущено на нее золота, царь заподозрил, что она изготовлена из сплава золота с другими, более дешевыми металлами. Архимеду было поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней примесь.
И сегодня мы с вами должны решить эту задачу, последовательно воспроизвести рассуждения Архимеда.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Тест по физике Архимедова сила. Плавание тел 7 класс
Тест по физике Архимедова сила. Плавание тел 7 класс с ответами. Тест включает два варианта, в каждом по 10 заданий.
Вариант 1
1. Два шарика, свинцовый и железный, равной массы подвешены к коромыслу весов. Нарушится ли равновесие весов, если шарики опустить в воду?
А. Равновесие не нарушится
Б. Перетянет железный шарик
В. Перетянет свинцовый шарик
2. На какое из двух одинаковых тел действует меньшая архимедова сила (рис. 58)?
А. На тело 1
Б. На тело 2
В. На оба тела одинаковая
3. Если сила тяжести, действующая на погруженное в жидкость тело, меньше архимедовой силы, то тело …
А. всплывает
Б. тонет
В. находится в равновесии внутри жидкости
4. В какой жидкости будет плавать кусок парафина?
А. В бензине
Б. В керосине
В. В воде
5. Определите архимедову силу, действующую на стальной шарик объемом 200 см 3 , погруженный в керосин.
А. 100 Н
Б. 160 Н
В. 1,6 Н
6. Алюминиевый брусок массой 270 г опущен в спирт. Чему равна действующая на брусок архимедова сила?
А. 0,8 Н
Б. 2 Н
В. 0,4 Н
7. По условию задачи №6 определите вес алюминиевого бруска в спирте.
А. 0,7 Н
Б. 1,9 Н
В. 3,1 Н
8. Тело весом 8 Н погрузили в спирт. Утонет ли тело, если при этом оно вытеснило 0,5 л спирта?
А. Утонет
Б. Всплывет
В. Будет плавать внутри жидкости
9. При загрузке глубина осадки судна увеличилась на 1,5 м. Определите массу груза, принятого кораблем, если площадь сечения корабля на уровне воды в среднем равна 4000 м 2 .
А. 6000 т
Б. 2000 т
В. 40 000 т
10. Какую силу надо приложить для подъема из воды бетонной плиты объемом 0,6м 3 ?
А. 6000 Н
Б. 7000 Н
В. 7800 Н
Вариант 2
1. На рычаге уравновешены разные по объему бруски (рис. 59). Нарушится ли равновесие рычага, если бруски опустить в керосин?
А. Перетянет больший по объему брусок
Б. Перетянет меньший по объему брусок
В. Равновесие не нарушится
2. К коромыслу весов подвешены два алюминиевых цилиндра одинакового объема. Нарушится ли равновесие весов, если один цилиндр поместить в воду, а другой — в спирт?
А. Не нарушится
Б. Перевесит цилиндр, помещенный в воду
В. Перевесит цилиндр, помещенный в спирт
3. Если сила тяжести, действующая на погруженное в жидкость тело, больше архимедовой силы, то тело…
А. тонет
Б. всплывает
В. находится в равновесии внутри жидкости
4. В какой жидкости не утонет лед?
А. В спирте
Б. В нефти
В. В воде
5. Вычислите архимедову силу, действующую на медный цилиндр объемом 250 см 3 , погруженный в воду.
А. 2,5 Н
Б. 25 Н
В. 0,25 Н
6. Медный цилиндр массой 3,56 кг опущен в бензин. Определите действующую на него архимедову силу.
А. 14,6 Н
Б. 2,84 Н
В. 28,4 Н
7. По условию задачи №6 определите вес медного цилиндра в бензине.
А. 21 Н
Б. 7,2 Н
В. 32,76 Н
8. При полном погружении в воду тело вытеснило 2 л воды. Утонет ли это тело, если его вес 10 Н?
А. Будет плавать внутри жидкости
Б. Утонет
В. Всплывет
9. Каково водоизмещение судна, если оно при средней площади сечения 1500 м 2 имеет глубину осадки 2 м?
А. 2000 т
Б. 3000 т
В. 30 000 т
10. Какую силу надо приложить к пробковому кубу с ребром 0,5 м, чтобы удержать его под водой?
А. 950 Н
Б. 1500 Н
В. 100 Н
Читайте также: