Урок-игра на тему «Плавание судов. Воздухоплавание»

Внеклассное мероприятие. Рассчитано на 1 час 10 минут.

Цели и задачи урока. (слайд 2)

1.Обобщитьи проверить усвоения учащимися условий плавания тел на основе изученного понятия об архимедовой силе.

2. Рассмотреть физические основы мореплавания и подводного плавания, а также историю развития кораблей.

3. Рассмотреть физические основы воздухоплавания и историю развития полетов.

4. Развивать творческую активность, творческие способности учащихся, умение работать в группах.

На этом уроке соревнуются две команды:  «Мореплаватели» и «Воздухоплаватели». Команды получают заранее задания: команда «Мореплаватели» - по теме «Плавание судов», команда «Воздухоплаватели» – по теме «Воздухоплавание».

Приглашают членов жюри, которые будут оценивать команды, используя , заранее подготовленную таблицу в M.Exel.

Эпиграф (слайд 3)

Пусть кипит работа,

Сильней соревнованье.

Успех решает не судьба,

А ваше знанье!

1. Конкурс «Кроссворд» (Слайд 4).

 3 члена команды получают листы с кроссвордами и решают в течении 10 минут, затем листки передают жюри. На слайде 3 открывается верный ответы на кроссворд.

Жюри оценивает по 1 балу за верное слово.

Урок начинается словами учителя: «Ребята, нам известно о действии жидкости и газа на погруженное в них тело. Мы изучили условия плавания тел. Чему же посвящен будет сегодняшний урок? Ответ на этот вопрос получим, решив физический кроссворд «Единицы измерения»: в выделенном столбце прочтем нужное слово.

Вопросы к кроссворду (по горизонтали): 1 – единица измерения давления (Паскаль): 2 – единица измерения массы (килограмм): 3 – единица измерения массы (тонна): 4 – единица измерения площади (квадратный метр): 5 – единица измерения времени (час): 6 – единица измерения силы (Ньютон): 7 – единица измерения объема (литр): 8 – единица длины (метр).(Слайд 5).

Команда, первая заполнившая сетку, получает право первой начинать каждый конкурс.

Пока заполняются сетки кроссворда, между другими представителями команд проводится конкурс.

Конкурс – «Повторение»

Учащимся предлагается ответить на вопросы:

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.

Каждый ответ оценивается в 1 балл

2 конкурс – домашнее задание.

Капитаны команд делают доклады о судах и истории развития морских и воздушных суден.  Конкурс оценивается по 5 – ти бальной шкале. Время проведения 5-7 минут

«Мореплаватели» говорят, как совершенствовалось судостроение. Вот его краткое содержание.

Первое средство передвижения людей по воде – обломки деревьев: потом появились плоты, челны – бревна с выдолбленным углублением, в котором помешался 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 XIX 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 XX 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 судно – 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).

«Воздухоплаватели» рассказывают примерно о следующем. 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 !887 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 делалась герметичной, чтобы люди на большой высоте не 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 18 400 м3. В 50-х гг. были спроектированы и построены еще более крупные воздушные корабли: объемом 43 000 м3

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

3 конкурс – турнир смекалистых

Каждый ответ оценивается в 3 – х бальной шкале. (10 минут)

Вопросы для «мореплавателей»

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.)

2. Почему пустая надувная лодка имеет малую осадку? (Ответ. Плотность воздуха. которым она надута, во много раз меньше плотности воды: вес оболочки лодки также невелик.)

Вопросы для «воздухоплавателей»

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.)

2. Почему подъемная сила стратостата зависит от времени суток и днем имеет наи-большее значение? (Ответ. Солнечные лучи нагревают газ, заполняющий его оболочку: он увеличивается в объеме, поэтому подъемная сила возрастает.)

4 конкурс-«Решение задач»

Детям выдают карточки с задачами и предлагают решить. Необходимо учитывать при оценивании составленную краткую запись, верные формулы, расчет.Каждая задача оценивается в 4 – х бальной шкале. (10-15 минут)

1.      Вес фарфорового изделия в воздухе равен 23 Н, а в воде 13Н. Определите плотность фарфора.

Дано                        Решение

РВоз=23Н            ;;  ;   

РВоде=13Н         ;     ;

    ;   ;

Найти   -?             ;

Ответ: плотность фарфора 2300

2.      Какой силой можно удерживать в воде стальной рельс объемом 0,7 м3.

Дано                        Решение

V=0,7 м3            ;  ;

          ;;

Найти   F-?                    Ответ:  F=47600H

3.      С какой силой выталкивается дерево массой 800 г при его полном погружении в воду.

Дано                  СИ                              Решение

m=800г               0,8 кг                    ;  ;  

                                ;

Найти   FА-?                                   Ответ:  FА=11,4H

4.      Определить выталкивающую силу, действующую на камень, объемом  0,5 м3, находящийся в воде.

Дано                                                Решение

V=0,5м3                 ; 

Найти   FА-?                                   Ответ:  FА=5000H

5.      Какая выталкивающая сила действует на тело, если его вес в воздухе равен 170 Н, а в воде 150Н?

Дано                                                Решение

РВоз=170Н              

РВоде=150Н               

 Найти   FА-?                                   Ответ:  FА=20H

5 конкурс-тестирование

Ученикам обеих команд выдают карточки с заданием в форме теста. Время выполнение 3-5 минут. Выполненные карточки передают жюри, каждое задание оценивается в 2 бала.

1.                          Вес стальной детали в воздухе 3Н, а в воде 2,7Н. Чему равна выталкивающая сила?

а)   5,7Н;        б)   0,3Н;          в)   3Н;           г)   2,7Н.

2.  Железный и деревянный шары равных объемов бросили в воду. Равны ли выталкивающие силы, действующие на эти шары?

а) на железный шар действует большая выталкивающая сила.

б) на деревянный шар действует большая выталкивающая сила.

в) на оба шара  действуют одинаковые выталкивающие силы.

3.  Железный и деревянный шары равных масс бросили в воду. Равны ли выталкивающие силы, действующие на эти шары?

а) на железный шар действует большая выталкивающая сила.

б) на деревянный шар действует большая выталкивающая сила.

в) на оба шара  действуют одинаковые выталкивающие силы.

4. К пружинному динамометру подвешено металлическое тело. В каком случае  показания динамометра будут больше: если тело опустить в воду или в керосин?

а) больше в воде;           б) больше в керосине;             в) одинаковые.

5. Архимедова сила определяется формулой:

а) ;       б) ;     в) ;        г) .

6. Eсли сила тяжести, действующая на погруженное в жидкость тело, больше архимедовой силы, то тело:

а) всплывает;      б) тонет;            в) находится в равновесии.

7. Плотность тела равна плотности жидкости, в которой она находится, тогда тело:

а) всплывет;      б) утонет;            в) будет плавать внутри жидкости.

8. Как изменится осадка корабля при переходе из  реки в море?

а) увеличится;      б) уменьшится;            в) не изменится.

9. Тело плавает в пресной воде, полностью погрузившись в нее. Как будет вести себя тело в спирте?

а) всплывает;      б) тонет;            в) находится в равновесии.

5 конкурс – экологический пост

Задание. Охарактеризуйте отрицательную экологическую ситуацию, создаваемую использованием «вашего» вида транспорта.

Назовите экологически чистые транспортные средства.

Оценивается по 5 –ти бальной шкале.

(Ответ «мореплавателей». 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 водок и атмосферой: тем самым нарушается нормальная жизнь обитателей моря. Экологически чистые водные транспортные средства – плоты и парусные суда.

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

Заключительная часть – подведение итогов соревнования

На этом этапе учитывается активность всех членов команд, дополнительный материал, который подготовлен учащимися к данному уроку, умение строить рассказ, быстро отвечать на вопросы. Члены команды-победительницы получают оценку «отлично».

Список использованной литературы.

1. Учебник «Физика 7»  А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. . «Дрофа» Москва 2006

2. Поурочные разработки по физике  7 класс. А. Волкова   Москва «ВАКО» 2007.

3. http://festival.1september.ru/subjects/2/