Почему нарушается равновесие уравновешенного в воздухе рычага с грузами одинакового веса, но различного объема, помещенными в жидкость? (Ответ: на тела действуют различные выталкивающие силы) Итак, на тела действуют различные выталкивающие силы. Почему? Выясним, от чего они зависят? (Запись в тетради темы урока).
Выталкивающую силу называют еще и Архимедовой силой. В честь древнегреческого ученого Архимеда. Предание донесло до нас курьезный случай из жизни Архимеда, связанный с открытием закона о погружении тел в жидкость.
о.Сицилия, Сиракузы III век до н.э. … (три ученика показывают сценку с демонстрацией опыта проведенного Архимедом,приложение стр. 8) Оборудование: корона (из пластилина), кусок пластилина по весу равный короне, весы, сосуды с водой.
Два обстоятельства важны в этой легенде:
Архимед нашел способ измерить объем твердого тела сложной формы.
Он сопоставил вес различных веществ не друг с другом, а с весом воды, т.е. впервые обратил внимание на свойство физических тел, которое мы называем плотностью, открыл гидростатический способ взвешивания.
Следовательно, архимедова сила равна весу жидкости в объеме погруженного тела: FА=Рж=mg. Нельзя ли полученный вывод проверить на опыте?
Опыт4. Демонстрация опыта с ведерком Архимеда (Vц=емкости жидкости в ведерке)
? Почему сократилась пружина при погружении цилиндра в воду? Что нужно сделать, чтобы пружина заняла первоначальное положение? Как это можно сделать?
Опыт5. Повторить опыт с другой жидкостью (насыщенный раствор соли).
Опыт6. Погрузить цилиндр частично.
Запишем закон Архимеда в тетрадь (работа с учебником):
Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом
Определим вес тела, погруженного в жидкость (или газ). Т.к. две силы, действующие на тело, в этом случае направлены в противоположные стороны (Fт↓ FА↑), то вес тела в жидкости Р1, будет меньше веса тела в вакууме Р0=mg. Можно записать: Р1= Р0 – FА, где FА=mжg – сила Архимеда, или выталкивающая сила. Таким образом, если тело погружено в жидкость (или газ), оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость (или газ).
Выполнение лабораторной работы по группам (группам выдаются задания на заранее приготовленных бланках отчета).
Представитель каждой группы дает отчет о проделанной работе с демонстрацией опыта перед всем классом. По ходу отчета учащиеся делают следующие записи в тетрадях:
FА зависит от Vт (FА ~ Vт)