Сабақтың мақсаты: а білімділік: «Архимед күші» ұғымы туралы түсінік қалыптастыру, «архимед күші»

жүктеу/скачать 0,92 Mb.

Дата	04.05.2017
өлшемі	0,92 Mb.
	#15592
түрі	Сабақ

Бекітемін:_________

Пәні: физика

Мұғалімі: Есеева Ж.Е.

Күні: 03.03.2016ж
Сыныбы: 7 «Б»
Сабақтың тақырыбы: §44. Архимед күші
Сабақтың мақсаты:
А) Білімділік: «Архимед күші» ұғымы туралы түсінік қалыптастыру, «архимед күші» қандай шамаларға байланысты екенін түсіну, тақырып бойынша есеп шығаруға дағдылану, өздерінің ойлау қабілетін, алған білімдерін тиянақтап дамыту.

Ә) Дамытушылық: Оқушыларға Архимед заңы ұғымын дамыту. Оны техникада, тұрмыста қолдану маңызын білу.

Б) Тәрбиелік: Оқушыларды сауатты азамат болуға, еңбексүйгіштікке тәрбиелеу.
Күтілетін нәтижелер:

Сабақтың түрі: ашық сабақ

Қолданылатын әдістер: баяндау, сұрақ-жауап, физикалық диктант, тәжірибе, суретпен жұмыс, сырлы сауалдар, миға шабуыл, сәйкестікті тап.
Сабақтың көрнекілігі: компьютер, интерактивті тақта, проектор, оқулықтар, электронды динамометр, штатив, динамометр, суы бар ыдыс, Архимед шелегі, жүктер, слайд-шоу, электронды оқулық.

Пәнаралық байланыс: математика,
Сабақтың барысы:
I. Ұйымдастыру кезеңі.

- Оқушылармен амандасу

- Оқушыларды түгендеу.

- Сынып назарын сабаққа аудару.

- Бағалаумен таныстыру.

II. Үй тапсырмасы.

А) Суретпен жұмыс. (Оқушылар берілген суретке карап, қандай физикалық құбылысқа негізделгенін түсіндіреді)

Б) Миға шабуыл. (сұрақ-жауап)

1. Қысым дегеніміз не? Қалай анықтаймыз?

2. Қатты денелер өзіне түсірілген қысымды қалай жеткізеді?

3. Ойланыңдар, өткенді еске алыңдар,

Бұл құбылыс, айналадан табылар.

Сұйықтар мен газдардағы қысымды,

Кім айтады түсіндірген ғалымды?

4. Паскаль заңы?

5. Паскаль заңын қатты денелерде қолдануға болама?

6. Гидравликалық машиналар қандай заңға негізделген?

7. Газдың көлемін азайтсақ, қысым.......

8. Қатынас ыдыстары.

9. Атмосфералық қысым дегеніміз не?

10. Атмосфералық қысымның өлшем бірлігі?

11. 1 мм. сын.бағ.= .....Па

12. Қалыпты атмосфералық қысым нешеге тең?

В) Сәйкестікті тап.

t	с	Уақыт
ρ	Кг/м³	Тығыздық
V	м³	Көлем
m	кг	Масса
s	м	Жол,орын ауыстыру
Ʋ	м/с	жылдамдық

Ш. Жаңа сабақ. § 44. Архимед күші
Біз өткен тақырыпта манометр, сорғылар тақырыбымен таныс болдық, енді Архимед күші тақырыбымен танысамыз.
Суат 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?
1. Біз күнделікті тұрмыста, айналамызда суда жүзіп жүретін денелерді көптеп кездестіреміз. Мысалы, кемелердің, қайықтың, салдың суда жүзу, т.с.с. Сонда денелердің сұйықтыққа жүзу себебі неде? Адам аздап малти білсе, су оның жүзуіне ықпал етеді. Бұдан су өзіне батырылған денеге әрекет етеді деп айта аламыз.
Сұйыққа батырылған денеге әрекет ететін бұл ығыстырушы күштің шамасы дене мен сұйықтың қандай сипаттамаларына байланысты болатынын қарастырайық. Бұл күштің менің тұңғыш рет ертедегі грек ғалымы Архимед (б. з. б. 287-212) есептеп шығарған болатын.
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 Геронның 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. Сірә, жаңалық ашқан адам ерекше бір сезімге бөленетін болар.
Сұйықтың қысымы туралы білімімізге сүйене отырып, осы сұйыққа батырылған денеге қандай күштер әрекет ететінін қарастырайық. Енді биіктігі һ табанының ауданы S болатын параллелепипед тәрізді денеге тығыздығы ρ_с сұйық тарапынан әрекет ететін ығыстырушы күштің мәнін анықтайық. Алдымен дененің үстіңгі бөлігіне сұйықтың түсіретін қысым күшін есептейік. h₁ сұйық бағанының дененің үстіңгі бетіне түсіретін қысымы

p₁ = ρ_сg h₁ онда

F₁ = p₁S = ρ_сg h₁S

болады. Ал дененің төменгі бетіне сұйықтың түсіретін қысым күші:

F₂ = p₂S = ρ_сg h₂S, мұндағы

p₂ = ρ_сg h₂ - биіктігі h₂ сұйық бағанының қысымы.

Онда F_ы = F₂ - F₁ = ρ_сg (h₂ - h₁)S

Параллелипипед биіктігі һ(һ= h₂ - h₁) екенін ескерсек, онда

F_ы = ρ_сghS немесе F_ы= ρ_сgV_д

болады, мұндағы V_д=Sh – дененің көлемі.

Ығыстырушы күштің формуласына сұйықтың тығыздығы кіретініне назар аударайық. Ал бұдан дене көлемінің сұйық тығыздығына көбейтіндісі дененің алатын көлеміндегі сұйық массасын береді: m_с = ρ_с V_д
Егер дене сұйыққа толық батпаған болса, онда ρ_с V_д көбейтіндісі дененің сұйыққа батқан бөлігі алатын көлеміндегі сұйық массасын береді, яғни F_ы= ρ_сgV_б.б. , мұндағы V_б.б. – дененің сұйыққа батқан бөлігінің көлемі. Бұл өрнектің оң жағы сұйыққа батырылған дене ығыстырған сұйықтың салмағына тең екенін байқауға болады.
2. Ығыстырушы күштің мәнін біз теориялық түрде қорытып шығардық. Енді алынған нәтижені тәжірибеде тексерейік. Динамометр ілгегіне цилиндр тәрізді дене және осы дене ішіне толық сыятындай ыдыс ілейік (2, а-сурет). Осыдан кейін денені суға батырғанға дейінгі динамометр көрсетуін белгілеп алайық. Үстелге шүмегінің деңгейіне дейін су құйылған ыдыс және оның қасына кішірек сауыт қояйық. Енді денені абайлап ыдыстағы суға батырамыз. Ығыстырушы күштің әрекетінен динамометр серіппесінің көрсеткіші жоғары көтеріле бастайды. Дене суға батқан сайын суды ығыстыра түседі де, ығыстырылған су сауытка құйылады. Дене суға толық батқан кезде, динамометр дененің судағы салмағы қаншаға азайғанын көрсетеді (2,ә-сурет).
Егер дене ығыстырып шығарған сүйықты динамометрге ілінген ыдысқа құйсақ, онда динамометр көрсеткіші өзінің бұрынғы орнына қайтадан келеді (2,б-сурет). Бұдан дененің салмағы ыдыстан ағып шыққан сұйықтың салмағына тең шамаға азайғанын байқаймыз. Осы байланысты Архимед те байқаған болатын. Енді Архимед заңын тұжырымдайық: сұйыққа батырылған денеге оның сұйыққа батқан бөлігі көлеміндегі сұйықтың салмағына тең ығыстырушы күш әрекет етеді. Сұйыққа батырылған денені ығыстыратын F_ы күшті архимед күші (F_а) деп те атайды. Сонымен:

F_а = ρ_сgV_д

Архимед күші сұйыққа батырылған дененің тығыздығына тәуелді болмайтынына көңіл аударыңдар. Архимед заңын тұжырымдауда біз «салмақ» сөзін қолдандық. Салмақ дегеніміз - дененін тірекке әрекет ететін күші екенін есімізге түсірейік. Тірек жерге қатысты козғалмайтын болса, онда дененің салмағы өзінің сан мәні жағынан ауырлық күшіне тен болады. Біз «салмақ» ұғымын салмақ пен ауырлық күшінің сан мәндері бір-біріне тең болатын жағдайлар үшін қолдандық және қолданатын боламыз.

3. Ауадағы немесе кез келген газдағы денеге де ығыстырушы күш әрекет етеді. Егер біз бір денені газға батырып, жоғарыдағыдай тәжірибе жасаған болсақ, онда газ ішіндегі денені ығыстыратын күш сол дене ығыстырған газдың салмағына тең болатындығын байқаймыз. Бұл күш денеге әрекет ететін ауырлық күшінен едәуір аз болғандықтан, оны байқау да қиын. Алайда осы ығыстырушы күш есебінен ауа шарлары, дирижабльдер жоғары көтеріледі.
4. Пішіні күрделі немесе үлкендеу денелердің тығыздығын Архимед заңына негізделген гидростатикалық өлшеу әдісі арқылы анықтауға болады. Алдымен дененің салмағы ауада өлшенеді. Осыдан кейін дене тығыздығы белгілі сұйыққа толық батырылады. Денеге әрекет ететін екі күш бұл жағдайда тең және қарама-қарсы бағытталғандықтан (ауырлық күші төмен қарай, ал архимед күші жоғары қарай), дененің сұйық ішіндегі Р1 салмағы дененің ауадағы Р = mg салмағынан F_а=pg V_д архимед күшіне тең шамаға кем болады, яғни Р₁=Р - F_а , ал бұдан сұйыққа толық батырылған денеге әрекет ететін архимед күші F_а=Р- Р₁ немесе

ρ_сgV_ы.с. = Р- Р₁

мұндағы V_ы.с. - дене ығыстырған сұйықтың немесе газдың көлемі. Егер дене сұйыққа толық бататын болса, онда ығыстырылған сұйықтың көлемі дененің көлеміне (V_д= V_ы.с.) тең болады. Дененің салмағы Р= ρ_дgV_д екенін ескерсек, онда

мұндағы ρ_д- дененің тығыздығы. Түрлендіруден кейін

аламыз, ал бұдан дененің тығыздығы:

болады.

IV. Жаңа сабақты бекіту.

А) Сырлы сауалдар.

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 .

3. 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.

4. Арқаңмен жүзгенде суда өзіңді жеңіл ұстайсың. Неге?

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

5. 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.

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

Жауабы: Өйткені суда кері итеру күш әсер етеді

Б) Есеп шығару. 23- жаттығу.(1,2,3,4)
1-есеп
Суға көлемі 100 см³ болатын дене батырылған. Осы денеге әрекет ететін ығыстырушы күшті анықтаңдар. Судың тығыздығы 1000 кг/м³.

Берілгені	ХБЖ	Формуласы	Шешуі
V=100см³ ρ=1000кг/м³.	10^-⁴м³	F_А = ρ_cV_cg.	Ғ_А=100010^-410=1H
т/к F_А -?			Жауабы: Ғ_А=1H

2-есеп.
3 түрлі кубтар берілген осылардың қайсысына көбірек ығыстырушы күш әсер етеді? Егер керосинге батырсақ ығыстырушы күштің шамасы өзгере ме?

Жауабы: денелердің көлемдері әртүрлі болғандықтан оларға әсер етуші ығыстырушы күш те әртүрлі. Көлемі көп денеге ығыстырушы күш көп болады. Керосинге батырсақ ығыстырушы күштің шамасы кемиді, себебі, керосиннің тығыздығы судың тығыздығынан кем.
3-есеп
Керосинге массасы 500г темір кесегі батырылған. Ығыстырушы күшті анықтаңдар. Темірдің тығыздығы -7900кг/м³, ал керосиннің тығыздығы -820кг/м³.

Берілгені

ХБЖ

Формуласы

Шешуі

m=500г

ρ(т)=7900кг/м³.

ρ(к)=820кг/м³.

0,5 кг

F_А = ρ_(к)V_cg.

V=m/ρ

V=0.5/7900=6,3*10^-5м³

Ғ_А=820*6,3*10^-5*10=0,51H

т/к F_А -?

Жауабы: Ғ_А=0,51H

4-есеп
Су ішінде массасы 600 кг, көлемі 0,23 м³ тасты көтеру үшін қандай күш жұмсау керек?

Берілгені	Формуласы	Шешуі
m= 600 кг V= 0,23 м³	F_А = ρ_cV_Дg F_a= mg	F_A= 10³100.23= 2300 H F_a= 600* 10= 6000 H F_к= 6000H-2300H= 3700H=3,7 кН
F-?	F_А = ρ_cV_Дg F_a= mg	Жауабы:3,7кН

V. Сергіту сәті.

VI. Қорытындылау.

Физикалық диктант.

1. Адам алып таңғажайып ойымен,

Суда жатып, ой қорытқан ісімен.

Суға салсаң, небір ауыр денелер

Жеңілдейді, айтшы кімнің күшімен? (...................)

2. Сұйыққа (газға) батырылған денелерге .................... әсер етеді.

3. Сұйыққа немесе газға батырылған денеге кері итеруші күш .......... бағытталады.

4. Архимед күші дененің ығыстырып шығарған ........... салмағына тең.

5. Архимед күші сұйыққа батырылған дененің ............байланысты болмайды.

6. Ол сұйықтың немесе газдың ..................... және сұйыққа батып тұрған дененің көлеміне байланысты болады.

7. Архимед заңы мына түрде жазылады: ...................

VІІ. Бағалау.
VІІІ. Үй тапсырмасы. § 44. Архимед күші.

23- жаттығу(5,6,7,8,9).

жүктеу/скачать 0,92 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: