Архимед күші

Сабатың тақырыбы: Архимед күші

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік: Оқушылардың Архимед күші тақырыбы бойынша танымын, ұғымын арттыру, түсінігін тереңдету.

2. Дамытушылық: Сұйыққа батырылған денеге кері итеруші күш туралы білімдерін, оқушылардың өзіндік ойлау белсенділігі мен танымдық қызығушылығын дамыту.

3. Тәрбиелік: Сабақ барысында оқушылардың дербестігін, пікір алмасуға, шығармашылық өздігінен білім алуға тәрбиелеу.

Сабақтың көрнекілігі: 7-сынып оқулығы, слайд, видеоролик, интерактивті тапсырмалар, штатив, динамометр, көлемдері бірдей, массалары әр түрлі заттар, көлемдері әр түрлі , массалары тең заттар, тығыздығы әр түрлі сұйық (су мен май ), Архимед шелегі.

Сабақтың түрі: Сайыс сабақ

Сабақтың әдісі: Дамыта оқыту

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі. (1 мин)

ІІ. Үй жұмысын тексеру. (5 мин)

ІІІ. Жаңа тақырыпты меңгерту кезеңі. (10 мин)

ІV. Жаңа тақырыпты меңгерту тапсырмалары. (22 мин)

V. Бағалау. (1мин)

VI. Үйге тапсырма. (1мин)

І. Ұйымдастыру кезеңі.

Сәлемдесу, сынып тазалығын қадағалау, оқушыларды түгелдеу, сабаққа дайындығын тексеру;

ІІ. Үй жұмысын тексеру.

«Физикалық лото» ойыны арқылы оқушылардың алдынғы сабақтан не түйгендерін тексеру.

Сұрақтары:

1. Жерді орап тұрған ауа қабаты ? (Атмосфера)

2. Атмосфераның ең төменгі қабаты ? (тропосфера)

3. Жерден 10000км биіктікте орналасқан ауа қабаты? (экзосфера)

4. Жер бетіне және ондағы барлық денелерге қандай қысым түседі? (атмосфералық)

5. Атмосфера қысымын алғаш рет анықтаған ғалым? (Э.Торричелли)

6. Атмосфералық қысымды өлшейтін құрал? (барометр)

7. Барометрдің бір түрі ? (анероид-барометр)

8. Атмосфералық қысымның бірлігі қандай? (мм сын. бағ.)

9. 1 мм сын. бағ. неше Па-ға тең? (133,3 Па)

ІІІ. Жаңа тақырыпты меңгерту кезеңі.

Біз өткен тақырыпта атмосфералық қысым, манометр, сорғылар тақырыптарымен таныс болған едік, енді - Архимед күші тақырыбымен танысамыз.

Су бетінде үлкен болса да ағаш бөрененің жүзіп жүретіні, ал оған тасталған кішкене металл кесегі батып кететіні әркімге де белгілі. Суда жүзе білетін әркім ақ судың өзіне батырылған денені ығыстыратынын жақсы біледі. Адам аздап малти білсе, су да оның жүзуіне ықпал етеді. Сұйық тарапынан әрекет ететін бұл күш қайдан пайда болады?

Сұйыққа батырылған денеге әрекет ететін бұл ығыстырушы күштің шамасы дене мен сұйықтың қандай сипаттамаларына байланысты болатынын қарастырайық. Бұл күштің мәнін тұңғыш рет ертедегі грек ғалымы Архимед (б.з.б.287-212) есептеп шығарған. Архимедке дейін де адамдар ығыстырушы күштің бар екенін білгені анық. Суда кемелер, қайықтар, салдар жүзген,ығыстырушы күш мүмкіндік беретіндей дәрежеде оларға жүктер тиелген. Алайда осы күштің шамасы неге тең болатынын дәл есептеп шығарған Архимед болатын. Аңызда айтылатындай, Сиракуз патшасы Гиеронның тапсырмасы бойынша оның тәжін зергер таза алтыннан жасады ма, әлде алтын мен күмістің қоспасынан жасады ма? деген сұраққа жауап таба алмай, көп күн әуреленген ғалым бір күні толтыра су құйылған ваннаға түскен кезде ойына әлгі сұрақтың шешуі келген дейді. Өзінің ашқан жаңалығына шаттана қуанған ол «Эврика!» (Таптым!) деп Сиракуз көшелерінің бойымен айғайлап жүгірген екен.

Архимедтің ашқан жаңалығының мән-мағынасын түсіну үшін қарапайым тәжірибе жасап көрейік. Динамометр ілгегіне қандай да бір дене ілейік те, оның шкаласының көрсетуі бойынша ауырлық күшінің мәнін белгілеп алайық. Осыдан кейін денені толық суға батырайық. Динамометр көрсетуі өзгергенін байқаймыз. Неліктен? Дененің массасын өзгерткеніміз жоқ. Демек бұл жағдайда денеге ауырлық күшінен басқа оны судан ығыстыратын күш әрекет етеді. Ол күш қалай пайда болады?

Сұйықтың қысымы туралы білімімізге сүйене отырып, осы сұйыққа батырылған денеге қандай күштер әрекет ететінін қарастырайық. Дененің бүйір жақтарына әрекет ететін күштер тең және олар бірін –бірі теңгеріп тұрады. Бұл күштердің әрекетінен тек дене сығылады. Дененің үстіңгі жағын биіктігі Һ₁ су бағаны Ғ₁күшпен , ал төменгі жағын биіктігі Һ₂ су бағаны Ғ₂ күшпен қысады. Мұндағы Һ₂ су бағанының биіктігі Һ₁ биіктіктен көп, сондықтан Ғ₂ күші де Ғ₁ күштен көп болады. Демек, денені сұйықтан ығыстыратын күш Ғ₁ жәнеҒ₂ күштерінің айырмасына тең, яғни Ғ_ы═Ғ₁-Ғ₂.

Сонымен, сұйыққа батырылған денеге осы денені сұйықтан ығыстыратын күш әрекет етеді.

Тірек-сызба:

Архимед күші: F_А= ρ_С gV_Д

ІV. Жаңа тақырыпты меңгерту тапсырмалары.

« Физикалық эстафета »

1-кезең: «Сиқырлы текше» эксперимент жүргізу

2-кезең: «Капитандар» сайысы

3-кезең: «Сырлы сауалдар»

4-кезең: «Кім жүйрік» ойыны

1-кезең: «Сиқырлы текше» эксперимент жүргізу

Берілген құрал-жабдықтарды пайдаланып тәжірибе жасау  (10 ұпай аралығында бағаланады).

1-топ тапсырмалары: Жұмыртқа, ыдыста су, тұз берілген. Архимед күшінің сұйықтың тығыздығына байланысты екендігін дәлелде.

2-топ тапсырмалары: Ыдыста су, пластилин берілген. Архимед күшінің дененің көлеміне байланысты екендігін дәлелде.

3-топ тапсырмалары: Көлемдері бірдей, бірақ әртүрлі заттан жасалған цилиндр берілген. Бұл денелердің Архимед күші бірдей бола ма? Дәлелде.

2-кезең: «Капитандар» сайысы

1 - топ капитаны шамалардың атын жазып шығады, 2 - топ капитаны өлшем бірлігін жазып көрсетеді, 3 - топ капитаны формуласын жазады.

Физикалық шамалар

Аты

Өлшем бірлігі

Формуласы

p

қысым

Па

F

күш

Н

S

аудан

м²

V

көлем

м³

h

биіктік

м

ρ

тығыздық

кг/м³

m

масса

кг

F_ығ

ығыстырушы күш (Архимед күші)

Н

3-кезең: « Сырлы сауалдар» сайысы

1-топ. 1.  Неге өзен суына қарағанда ,теңіз суында жүзген жеңілірек?

Жауабы: теңіз суы тұзды , тұзы неғұрлым көп болған сайын тығызырақ келеді. Архимед күші көбірек болады.

2. Сүңгуір үйрек су бетінде қамыстың сабағынан ұя жасайды. Ұя су бетінде жел қалай соқса ,солай қарай жүзеді. Құстың ұясын су бетінде қандай күш ұстап тұрады. Ұяның пішіні мен көлемі туралы не айтуға болады?

Жауабы: судың бетінде ұяға Архимед күші әсер етеді .Ұя пішіні ұяның салмағымен оған әсер ететін ығыстырушы күштен бірнеше есе аз болуы керек .

2-топ. 1. Сүңгуір үйрек суда жақсы сүңгиді. Судың тарапынан әсер ететін ығыстырушы күшті ол қалай азайтады?

Жауабы: Сүңгуір үйрек өзінің көлемін азайтуға тырысады, яғни қанаттарын денесіне қысып алады.

2. Арқаңмен жүзгенде суда өзіңді жеңіл ұстайсың. Неге?

Жауабы: Арқаңмен жүзген жеңіл, өйткені арқаның көп бөлігі суға батады да кері итеруші күшті көбейтеді.

3-топ. 1. Ертедегі гректерде Архимед өте күшті адам болған деген аңыз бар. Ол судың ішінде тұрып, сол қолымен 1000 кг жүкті көтерген екен, бірақ беліне дейін ғана. Бұлай болуы мүмкін бе?

Жауабы: Мүмкін, егер жүктің көлемі үлкендеу болса.

2. Ит суға батып баражатқан адамды оңай тартады, бірақ жағада оны орнынан қозғата алмай ды. Неге?

Жауабы: Өйткені суда кері итеру күш әсер етеді

4-кезең: «Кім жүйрік» ойыны

Қысым

10

20

30

40

50

Атмосфералық қысым

10

20

30

40

50

Архимед заңы

10

20

30

40

50

Сұрақтары:

Қысым:

10) Белгілі бір бетке түсетін күш әрекетінің нәтижесін сипаттайтын шама ?

Жауап: Қысым

20) Ойланыңдар, өткенді еске алыңдар,

Бұл құбылыс айналадан табылар.

Сұйықтар мен газдардағы қысымды,

Кім айтады түсіндірген ғалымды?

Жауап: Паскаль

30) Газдардағы қысым неге байланысты?
Жауап: көлем мен температураға

40) Қысымның формуласы ?

    Жауап: p = F / S

50) Деңгейі түбінен 10 м биіктікте болатын ыдыстағы мұнай ыдыс түбіне қандай қысым түсіреді?

Жауап: 80 кПа

Атмосфералық қысым:

10) Атмосфералық қысымның бірлігі ?

Жауап: мм сын. бағ.

20) Атмосфералық қысымды өлшейтін құрал ?

Жауап: Барометр

30) Қалыпты атмосфералық қысым қаншаға тең ?

Жауап: 760 мм сын.бағ.

40) Атмосфералық қысымды алғаш рет анықтаған ғалым ?

Жауап: Э.Торичелли

50) Анероид барометр тау етегінде 760 мм. сын. бағ., ал таудың басында болса 722 мм. сын. бағ.ын көрсетіп тұр. Сонда таудың биіктігі қанша?

Жауап: 4560 м

Архимед заңы:

10) Адам алып таңғажайып ойымен,

Суда жатып, ой қорытқан ісімен.

Суға салсаң, небір ауыр денелер

Жеңілдейді, айтшы кімнің күшімен?

Жауап: Архимед күшімен

20) “Маған тіреу нүктесін көрсетсеңіз болғаны мен Жерді көтеріп беремін” деген сөзімен тарихта қалған ғалым ? Ол қай елдің ғалымы?

Жауап: Сиракуза ғалымы Архимед.

30) Сұйыққа (газға) батырылған денеге қандай күш әсер етеді?

Жауап: кері итеруші күш

40) Архимед күші қандай физикалық шамаларға тәуелді?

Жауап: дененің көлемі мен сұйықтың тығыздығына

50) Керосинге массасы 500г темір кесегі батырылған. Ығыстырушы күшті анықта. Темірдің тығыздығы - 7900 кг/м³, ал керосиннің тығыздығы – 820 кг/м³ .

Жауап: 0,51Н

V. Бағалау.

Бағалау парағы.

№

Топтың аты

Үй жұмысын тексеру

« Физикалық эстафета »

Қорытынды баға

«Сиқырлы текше» эксперимент жүргізу

«Капитан-дар» сайысы

«Сырлы сауалдар»

«Кім жүйрік» ойыны

1

Паскаль тобы

2

Торричелли тобы

3

Архимед тобы

VI. Үйге тапсырма.

§ 55 қайталау, 29-тапсырма.