У посібнику пропонуються конспекти уроків навчального матеріалу з курсу «Фізика. 8 клас», теми «Взаємодія тіл».

У ньому розкривається методика проведення кожного уроку. Для виявлення ефективності засвоєння учнями основного змісту кожної теми пропонуються контрольні запитання, фізичні диктанти, самостійні роботи.

Для кращого засвоєння знань і організації продуктивного повторення створені опорні конспекти, якими можна користуватися також при підготовці до контрольних робіт.

Для активізації пізнавальної діяльності на уроках фізики, використовую різні типи уроків: уроки-презентації, уроки-естафети, захист проектів.

Запропоновані домашні завдання дають можливість учням не тільки засвоїти вивчений матеріал, але й вести пошукову роботу, використовуючи додаткову літературу, розвивати логічне мислення, використовувати свої знання на практиці.

У посібнику вміщені завдання до тематичних оцінювань, які допоможуть учням підготуватись, а вчителям здійснити контроль щодо засвоєння знань та умінь учнів.

Для вчителів фізики та учнів.

1

Урок №1 Тема. Взаємодія тіл. Інерція. Інертність тіл. Маса

тіла.Мета уроку: ознайомити учнів з тим, що зміна швидкості тіла, або його деформація можуть служити мірою дії на це тіло інших тіл.Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Хід уроку.І. Аналіз контрольної роботи з теми «Механічний рух».ІІ. Викладання нового матеріалу.Опорний конспект

1. Взаємодія тіл .

Під час взаємодії тіла змінюють свою швидкість (або швидкість

окремих своїх частин), а також форму і розміри.

Результат взаємодії – деформація і зміна швидкості.

2. Інертність тіла – це властивість тіла, яка проявляється в тому, як

швидко змінюється швидкість тіла при дії на нього певної сили.

Тіло, яке повільніше змінює швидкість, ніж інші тіла, під дією

однакових сил, вважають інертнішим.

Стальна кулька більш інертна, ніж алюмінієва, тому що за час

взаємодії змінила швидкість у 3 рази менше, ніж алюмінієва.

3. Інерція.

Галілей відкрив перший закон механіки, що називають законом

інерції: якщо на тіло не діють інші тіла, воно рухається з постійною за

модулем і напрямком швидкістю або зберігає стан спокою.

2

Інерція – це явище збереження швидкості тіла за відсутності дії

на нього інших тіл.

«Інерція» у перекладі з латинської мови означає нерухомість,

бездіяльність.

Рух за інерцією – прямолінійний рівномірний рух.

Автобус – людина → зупинка , ривок з місця витрушування пилу

молоток - цвях

4. Маса – міра інертності тіла.

Швидко повільно

Вимірювання маси тіла

1. За взаємодією тіл:

2. Зважуванням. Еталон 1 кг, зроблений зі спеціального сплаву

циліндр, що зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг у

Франції.

3. За ρ і V, m=ρ∙V.

Введення поняття.ІНЕРЦІЯ

В одному із фантастичних оповідань пропонується простий і дешевий спосіб подорожування. Ви всі знаєте, що Земля обертається навколо своєї осі, чим і

3

пояснюється зміна дня і ночі. Так, якщо піднятися на повітряній кулі на велику висоту і почекати поки Земля повернеться на якийсь кут, а потім спуститися на Землю, то ми опинимось не тільки в іншій країні, але і в іншій частині світу. Насправді, якщо б не було вітру, ми опинилися в тому самому місці, звідки і починали підйом повітряної кулі, тобто куля продовжує рухатися як і Земля. Або ви, напевно, в цирку, або по телебаченню бачили такий трюк: на швидко стрибаючому коні вершник підскакує, перелітає через обруч і опускається на коня. Але ж кінь рухається з великою швидкістю. Значить і тут, підстрибнувши, вершник рухається також як і кінь з великою швидкістю. Як пояснити ці явища? Проведемо такий дослід: возик знаходиться на столі. - Чому дорівнює його швидкість?

- Швидкість дорівнює 0.Штовхнемо возик і на деякій відстані

поставимо перешкоду. Спостерігайте, що відбудеться із швидкістю руху возика.

- Що ви помітили?- Що є причиною зміни величини

швидкості?- За яких умов може змінюватись

величина швидкості? Проведемо такий дослід: на столі лежить куля. Подіємо на неї рукою. Спостерігайте, чи 4

змінюється швидкість за величиною і напрямком?

- Що ви помітили?- Яка причина зміни швидкості за

величиною?Прикріпимо до кулі нитку і повторимо

дослід.- Чи змінюється швидкість кулі за

напрямком?- Що є причиною зміни напрямку

швидкості?- При якій умові змінюється напрям

швидкості?- Який загальний висновок можна

зробити?- При яких умовах швидкість буде

змінюватись за величиною і напрямком?

- Яке можна зробити припущення? За яких умов швидкість тіла не буде змінюватись ні за величиною, ні за напрямком?

Учні висовують гіпотезу: швидкість тіла не буде змінюватись ні за величиною, ні за напрямком, якщо на тіло не будуть діяти інші тіла. Перевіримо вірність цього припущення. Будемо зменшувати дію на тіло іншого тіла і одночасно будемо спостерігати за зміною швидкості. (Демонструється дослід: куля скочується з похилого жолоба).

5

МАСА ТІЛА Перед вами знаходяться дві однакові на вигляд коробки. Як встановити, чим вони відрізняються одна від іншої? Це схоже до того, як є дві однакові буханки хліба. Один хліб свіжий, другий ні. Якими фізичними властивостями вони відрізняються? Проведемо такий дослід: на столі знаходиться візок з прикріпленою до нього металевою лінійкою. Зігнемо лінійку і зв’яжемо ниткою. Спостерігайте, чи змінюється швидкість візка, якщо перепалити нитку? Як видно, швидкість не змінилась. Повторимо дослід, тільки до першого візка підставимо, щоб дотикались, другий візок. - Що ви спостерігаєте? Змінились швидкості двох тіл. Говорять, що візки взаємодіють: якщо перший возик подіяв на другий, то і другий подіяв на перший. Повторимо дослід, вважаючи, що візки однакові. Спостерігайте, однаково чи ні будуть змінюватись швидкості однакових тіл. Як видно, у однакових взаємодіючих тіл, швидкості змінюються однаково.

Ще раз повторимо дослід, тільки на один візок поставимо тягарець. Як тепер будуть змінюватись швидкості взаємодіючих тіл? Швидкості змінюються по різному. Значить, тіла відрізняються властивістю набувати різних швидкостей після взаємодії. Фізичною величиною, яка характеризує цю властивість тіл є маса. Маса того тіла більше, у якого швидкість змінюється менше. Знаючи цю залежність,

6

зміни швидкості тіла від їх маси, можна порівнювати маси тіл. Наприклад, два тіла знаходились у стані спокою. При взаємодії одне тіло набуло швидкості 20 м/с, а друге 10 м/с. Зрозуміло, що маса першого тіла менша. Швидкість першого тіла змінилась у 2 рази більше, чим у другого. Значить, маса першого тіла менше маси другого тіла у 2 рази. Вводиться одиниця маси. Існує і другий спосіб порівняння мас. Підвісимо однакові візки на однаковій відстані від осі обертання на стержень. Бачимо, що стержень знаходиться у горизонтальному положенні. На цьому заснована дія важільних терезів. (Вивчається будова і використання терезів).

ІІІ. Закріплення матеріалуВчимося розв’язувати задачі разомЗ гармати масою 3 т вистрілили в горизонтальному

напрямку ядром масою 20 кг. При цьому ядро набуло швидкості 300 м/с. Якої швидкості набула гармата при віддачі?

Дано: Розв’язання υя= 300 м/с mя= 20 кг υг/ υя= mя/ mг

mг= 3 т= 3000 кг υг -? υг = υя· mя/ mг

[υг]=

υг = (м/с), отже

7

υг = 2 м/сВідповідь: 2 м/с.

Спробуйте самі1. Людина стрибнула з нерухомого човна на берег. Чому

човен почав рухатися від берега?Коли швидкості людини і човна, набуті внаслідок стрибка, будуть однакові?Як відрізнятимуться швидкості людини і човна, якщо маса людини 80 кг, а човна 120 кг?

2. Із нерухомого човна стрибнув хлопець, маса якого 45 кг, при цьому човен набрав швидкості 0,5 м/с, а хлопець – 1,2 м/с. Яка маса човна? (Відповідь: 108 кг)

Поміркуйте1. Чому на поворотах необхідно зменшувати швидкість

автомобіля, мотоцикла, велосипеда?2. Чи може водій автомобіля використати явище інерції

для економії бензину? (Відповідь: якщо вимкнути двигун, то автомобіль деякий час буде рухатись за інерцією).

3. Тіло зрівноважене набором гир 100г, 10г, 1г. Чому дорівнює маса тіла?

ІV. Домашнє завдання: вивчити § 7 підручника, вивчити конспект, задача № 9 стор. 61.Підручник Л. Е. Генденштейн «Фізика, 8 клас»

Урок № 2Тема. Сила та одиниці сили. Графічне зображення

сили. Додавання сил, що діють уздовж однієї прямої. Рівновага сил.

Мета уроку: увести поняття сили; з’ясувати залежність результатів сили від її напрямку, точки прикладання і модуля;ввести поняття рівнодійної

8

кількох сил. Тип уроку: комбінований урок.

Хід уроку.

І. Перевірка домашнього завданняФронтальне опитування

1. У чому проявляється взаємодія тіл? Наведіть декілька прикладів, які ілюструють вашу відповідь.

2. Як може рухатися тіло, якщо на нього не діють інші тіла?

3. Сформулюйте закон інерції. Хто його відкрив?4. Що таке явище інерції? Опишіть декілька

прикладів такого явища.5. Чому не можна різко гальмувати, коли швидко

їдеш на велосипеді?6. На нитці підвішено важку кулю, а знизу до неї

прикріплено таку саму нитку. Яка з ниток порветься, якщо різко смикнути за нижню нитку? Якщо плавно потягти за ту саму нитку? Поясніть відповідь.ІІ. Викладання нового матеріалу.1.Опорний конспект

Сила – фізична величина, що кількісно характеризує дію одного

фізичного тіла на інші, у результаті якої воно змінює свою швидкість.

Це векторна величина, що характеризується числовим значенням,

напрямком у просторі та точкою прикладання.

На тіло можуть одночасно діяти декілька сил.Сила, яка діє так само, як декілька окремих сил,

прикладених до даного тіла, називається рівнодійною цих сил.

Рівнодійна двох сил, напрямлених по одній прямій,

визначається як:

9

2. Робота з підручником.ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу.Запитання для закріплення:

1. Що таке сила? Скільки сил відповідають одній взаємодії між двома тілами?

2. Як позначають сили на рисунках? Зобразіть сили, що діють на брусок, який лежить на столі.

3. Яка одиниця сили в SI.4. Як називається прилад, яким вимірюють силу?

Розкажіть про його будову.5. Чи можете ви прикласти силу, яка дорівнює ста

ньютонам?6. Які види сил розглядають у механіці?7. Що таке рівнодійна? Як її знаходять, якщо сили

напрямлені в один бік? У протилежні боки?

Вчимося розв’язувати задачі разом

1. Вагонетку тягнуть два робітники, прикладаючи до неї в одному напрямі сили 30 Н і 45 Н. Сила опору рухові 15 Н. Чому дорівнює рівнодійна всіх сил, що діють на вагонетку? (Відповідь: F = F1+ F2 – Fоп = 30 Н+45 Н -15 Н = 60 Н).

2. На тіло діють три сили, напрямлені вздовж однієї прямої. Модулі цих сил дорівнюють 1 Н, 2Н і 3 Н. Чи 10

можуть ці сили врівноважити одна одну? Чому може дорівнювати рівнодійна цих сил за модулем?(Відповідь: можуть. 0; 2 Н; 4 Н; 6 Н, проілюструвати відповідь малюнками).

Спробуйте самі

1. Чи може рівнодійна двох сил 4 Н і 5 Н, що діють на тіло уздовж однієї прямої, дорівнювати 2 Н? 3 Н? 8 Н? 10 Н?

2. Виразіть у ньютонах сили 420 кН, 15 кН, 7 кН, 0,5 кН, 0,03 кН.

3. Виразіть у кілоньютонах такі сили: 7·105 Н, 20 000 Н, 400 Н, 30 Н.ІV. Домашнє завдання: вивчити §8 ( стор. 62-64, 66-68) підручника, задача № 12 стор. 69, вивчити конспект.

Урок № 3 Тема. Деформація тіла. Сила пружності. Закон

Гука.Мета уроку: увести поняття сили пружності, з’ясувати залежність сили пружності від деформації.Тип уроку: комбінований урок.

Хід уроку.

І. Перевірка домашнього завданняТестові завдання

1. Продовжити твердження.Сила – це фізична величина, що…2. Позначити одиницю вимірювання сили.А. 1кг; Б. 1с; В. 1м; Г. 1Н; Д. 1 Н·м.

11

3. Позначити невекторні величини.А. маса; Б. час; В. довжина; Г. сила; Д. координата; Є. швидкість4. Позначити, від чого залежить результат дії сили.А. від модуля сили і точки прикладання;Б. тільки від модуля сили;В. від модуля сили, напрямку і точки прикладання;Г. від модуля сили і напрямку;Д. тільки від напрямку.5. Позначити правильне зображення сили, що штовхає тіло.

6. Позначити формулу для визначення рівнодійної сил, зображених на рисунку.А. Fp=F1 – F2; Б. Fp=F1 + F2; В. Fp=F2 – F1;Г. Fp= - F1 – F2.

7. Визначити, чому може дорівнювати рівнодійна двох сил: 2 Н та 10 Н. Розглянути всі можливі варіанти. Зобразити графічно.

12

ІІ. Викладання нового матеріалу.1.Опорний конспект

Деформацією тіла називають зміну його форми чи об’єму.

Види деформацій: а) зсув; б) згин; в) кручення; г) розтяг; д) стиск.

Пружність – це здатність деформованих тіл відновлювати

початкові форму і об’єм після припинення зовнішньої дії.

При деформації тіла виникає сила пружності, напрям якої

протилежний напряму деформації.

За походженням сили пружності – електромагнітні сили.

Співвідношення між силою пружності й видовженням пружини

вперше було встановлено дослідним шляхом англійським фізиком

Робертом Гуком. Тому його називають законом Гука.

Закон Гука: Сила пружності прямо пропорційна зміні довжини

тіл.

х – подовження тіла

Fпр= - kx, k – жорсткість тіла, що деформується (пружини).

Жорсткість залежить від форми та розмірів тіла і від матеріалу, з

якого воно виготовлене. Жорсткість чисельно дорівнює силі, яку

необхідно прикласти для того, щоб розтягти тіло на одиницю

довжини.

Закон Гука справедливий тільки для пружних деформацій.

13

Сила пружності, що діє на тіло з боку опори, часто називають силою

нормальної реакції опори і позначають N.

Сила пружності перпендикулярна поверхні дотику.

ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу.Вчимося розв’язувати задачі разомСила F1 = 40 H розтягує пружину на x1 = 8 cм. Яка сила розтягне пружину ще на Δx = 6 см?Дано: Розв’язання:F1= 40 H за законом Гука: Fпр = kx

Δx = 6 cм F1 = kx1, F2 = kx2, х2 = х1+ Δx,

F2 - ? F2 = F1·

[F2] =Н·м/м =Н, отже

F2 = 40· =70 (Н)

Відповідь: 70 Н.

Спробуйте самі1. Під дією сили 10 Н пружина видовжилася на 1 см. Чому дорівнює жорсткість пружини?2. Під дією якої сили пружина жорсткістю 1500 Н/м укоротилася на 5 см?3. На столі лежить куля. Зобразіть графічно силу пружності, що діє на кулю. До чого прикладена сила пружності? Яка природа виникнення сил пружності?

14

ІV. Домашнє завдання: вивчити §8 (стор. 64-66) підручника, задача № 9 стор. 69, вивчити конспект.

Урок № 4

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

Конструювання динамометра

Мета: дослідити залежність сили пружності від деформації і виготовити шкалу динамометра.Обладнання: лабораторний динамометр з закритою чистим папером шкалою, штатив, лабораторний набір важків масою по 100 г, олівець, лінійка, лабораторний динамометр з відкритою шкалою, тіло невідомої маси.

Вказівки до роботи

Виготовлення будь-якого вимірювального приладу завжди пов'язане з градуюванням його шкали. Це означає, що на шкалі мають бути нанесені поділки, які показують межі вимірювання, та проміжні поділки, які потрібні для вимірювання величин, значення яких менше за верхню межу вимірювання.

Динамометр призначений для вимірювання сили. Тому для градуювання його шкали треба виміряти

15

певні значення сили, які заздалегідь відомі. При цьому зручно скористатися відомим фактом, що на тіло масою 102 г діє сила тяжіння, яка дорівнює 1 Н. Підвішуючи до пружини один, два, три і т. д. важки такої маси, можна на шкалі позначити положення стрілки, приєднаної до пружини, які відповідають її розтягові під дією сил 1 Н, 2 Н, 3 Н і т. д. Дрібніші поділки можна дістати, поділяючи відстані між одержаними поділками на менші частини.

Для спрощення роботи скористаємося важками масою по 100 г з набору. Нестача 2 г, що дає похибку близько 2 %, мало вплине на результати.

Хід роботи

1. Закріпити в штативі корпус динамометра у вертикальному положенні.

2. Горизонтальною рискою позначити на папері початкове положення стрілки і поставити цифру 0.

3. Підвісити до гачка на пружині важок масою 100 г.

16

4. Позначити положення стрілки і поставити цифру 1.

5. Повторити п. З, 4 для двох, трьох і чотирьох таких самих важків.

6. Виміряти відстань між сусідніми поділками. Висновок записати в зошит.

7. Відстані між поділками поділити на 10 рівних між собою частин, позначивши їх короткими рис-ками.

8. До гачка виготовленого динамометра приєднати лабораторний динамометр і потягти за нього. Порівняти покази обох динамометрів.

9. До гачка динамометра підвісити тіло невідомої маси і виміряти силу тяжіння, яка діє на нього.

10.Користуючись результатами вимірювання (п. 9), обчислити масу тіла.

11.Результати вимірювань і обчислень записати в зошит. Виготовлену шкалу додати до звіту.

Висновок: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Урок № 5Тема. Земне тяжіння. Сила тяжіння.

Мета уроку: дати відомості про силу тяжіння та її залежність від маси тіла.Тип уроку: комбінований урок.

17

Хід уроку.І. Перевірка домашнього завдання.Cамостійна робота«Сили пружності»1 варіант Початковий рівеньВиберіть правильну відповідь. Як зміниться сила пружності, якщо видовження пружини збільшити вдвічі?

А. Залишиться незмінною.Б. Збільшиться вдвічі.В. Зменшиться вдвічі.

Середній рівеньМ’яч, що летить, ударяється об стіну. Покажіть на рисунку силу пружності м’яча й силу пружності стіни. Яка причина виникнення сил пружності?

Достатній рівеньВизначте видовження пружини, якщо на неї дії сила 10 Н, а коефіцієнт жорсткості пружини 500 Н/м.Високий рівеньПри відчиненні дверей довжина дверної пружини збільшилася на 0,12 м; сила пружності склала при цьому 4 Н. За якого видовження пружини сила пружності дорівнює 10 Н?

18

2 варіантПочатковий рівеньВиберіть правильне твердження. Від чого залежить жорсткість пружини?А. Від маси пружини.Б. Від довжини пружини.В. Від матеріалу й форми пружини.Середній рівеньЗобразіть графічно силу пружності, що діє на кулю, яка висить на нитці. До чого прикладена сила пружності? Яка причина сил пружності?

ІІ. Викладання нового матеріалу.1.Опорний конспект

Сила тяжіння – це сила, з якою Земля притягує до себе

тіла. Вона напрямлена до центру Землі.

Fт=mg, g – прискорення вільного

падіння.

Падіння тіл в вакуумі – вільне падіння, g=9,8 м/с2.

Значення g залежить від: 1) густини залягаючих порід;

2) відстані тіла над поверхнею Землі; 3) широти 19

місцевості: на полюсах ≈9,83 м/с2, на екваторі g ≈ 9,78

м/с2.

Слово вчителя.Проаналізуємо падіння тіла на Землю. Відкрийте

підручник і уважно розгляньте малюнок. Цей фотознімок зроблений стробоскопічним методом. Зображення кульки зафіксовано через рівні проміжки часу.Фронтальний експеримент.- За допомогою лінійки виміряйте відстані між

центрами зображених кульок, починаючи з верхньої.

- Запишіть результати вимірювань у зошитах.Евристична бесіда.- Що можна сказати про відстані, які долає кулька за

рівні проміжки часу?- Який це рух, якщо за рівні проміжки часу тіло

проходить неоднаковий шлях?- Що можна сказати про швидкість у даному русі?

Слово вчителя. Точні вимірювання показують, що швидкість тіла,

яке вільно падає , кожної секунди збільшується на 9,8 м/с2. Ви вже знаєте, що причиною зміни швидкості є дія сили. Це дає підставу зробити висновок про те, що на всі тіла на Землі діє сила, спрямована вертикально вниз (до центру Землі).Цю силу називають силою тяжіння.Фронтальний експеримент.- Підвісьте до гачка динамометра Бакушинського

20

тягарець масою 100 г і запишіть показ динамометра.

- Підвісьте ще один такий тягарець і запишіть показ динамометра.

Евристична бесіда.- Що показував динамометр у першому досліді?- Що зафіксував динамометр у другому досліді?- В якому випадку діє більше сила тяжіння: на один

тягарець чи на два тягарці?- Який висновок можна зробити про силу тяжіння?- У скільки разів сила тяжіння, що діє на два тягарці,

більша від сили, що діє на один тягарець?- У скільки разів збільшилася б сила тяжіння, якби

підвісили один тягарець масою 500 г? 1000 г?- Якими були б покази динамометра, якби підвісили

тягарець масою 1000 г = 1 кг? Слово вчителя.

Отже, сила тяжіння пропорційно масі тіла.Fт=mg, g – коефіцієнт пропорційності, g = 9,8 Н/кг.

Під час розв’язування задач можна користуватися наближеним числом: g =10 Н/кг.

Сила тяжіння діє не тільки між різними тілами і Землею, але й між усіма тілами Всесвіту. Цю силу називають гравітаційною. Нас притягує Земля, а ми Землю, Земля притягує Місяць і навпаки, Земля – Сонце і навпаки.

Сила тяжіння завжди діє, як сила притягання. Ісаак Ньютон відкрив закон всесвітнього тяжіння і довів, що сила гравітаційної взаємодії пропорційна масам тіл і залежить від відстані між ними.

21

ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу.Питання для закріплення

1. Чому камінь, кинутий у горизонтальному напрямі, не летить прямолінійно?

2. Яка сила вдержує тіла на поверхні Землі?3. Яку силу називають силою тяжіння?4. Як залежить сила тяжіння від маси тіла?

Спробуйте самі1. У відро масою 2 кг налили 10 л води. Яку силу

потрібно прикласти до відра, щоб його підняти?2. Кубок об’ємом 300 см3 притягається до Землі із

силою 57,9 Н. З якого металу виготовлений кубок?

ІV. Домашнє завдання: вивчити §9, стор. 70-74 підручника, вивчити конспект.

Урок № 6Тема. Вага тіла. Невагомість.

Мета уроку: дати відомості про вагу тіла та невагомість.Тип уроку: комбінований урок.

Хід уроку.І. Перевірка домашнього завдання.Самостійна письмова робота

1. Знайдіть масу тіла, якщо на нього діє сила земного тяжіння:

І в. 100 Н; ІІІ в. 0,5 Н;ІІ в. 0,5 кН; ІV в. 100 кН.

22

2. Обчисліть масу тіла об’ємом 0,5 м3, виготовленого з:

І в. заліза; ІІІ в. алюмінію;ІІ в. міді; ІV в. дуба.3. Обчисліть силу тяжіння, що діє на вас (масу

свого тіла можна взяти приблизно). ІІ. Викладання нового матеріалу.

Опорний конспект

1. Сила, з якою тіло тисне на опору або розтягує

підвіс внаслідок притягання до Землі,

називається вагою тіла.

Р=mg

Вага тіла прикладена не до тіла, а до опори чи

підвісу.

Вага тіла дорівнює силі тяжіння тільки для

нерухомого тіла або тіла, що рухається зі сталою

швидкістю. Р=Fт= mg

2. Стан, у якому вага тіла дорівнює нулю,

називається станом невагомості.

Космонавти в космічному кораблі, коли його

двигуни вимкнені. При цьому космонавти разом з

23

космічним кораблем рухаються під дією тільки сил

тяжіння.

Демонстрування дослідів.Дослід 1. Демонстрування невагомості тіла(за мал.. у підручнику)

- Що показували динамометри до пере різання нитки?

- Що показує динамометр, який вільно падає?- Отже, тіло, яке вільно падає, ні на що не діє і нічого

не розтягує. Вага його дорівнює нулю.Дослід 2. Зменшення ваги тягарця, коли він рухається з динамометром вниз зі зростаючою швидкістю.Дослід 3. Збільшення ваги тягарця, коли він рухається разом з динамометром вгору зі зростаючою швидкістю.

ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу.Поміркуй

1. Чи володіє вагою тіло, що плаває на поверхні води?

2. Чи доводилося вам відчувати (хоча б короткочасно) стан невагомості? Якщо так, то коли саме?

3. Чи перебуває в невагомості легкий пух, що навесні й улітку літає в повітрі?

4. Чи зможете ви підняти брусок з корку об’ємом 1 м3? Яка вага цього бруска?

ІV. Домашнє завдання: вивчити § 9, стор. 74-77 підручника, вивчити конспект.

24

Урок № 7ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

Вимірювання сил за допомогою динамометра. Вимірювання ваги тіл.

Мета: зважити тіла динамометром.Обладнання: динамометр, 3 тіла невідомої маси.

Хід роботи1. Вимірте за допомогою динамометра вагу

запропонованих вам тіл.2. Вимірявши вагу кожного тіла, обчисліть їхні

маси.3. Заповніть у зошиті таблицю:

Найменування тіла Вага тіла, Н Маса тіла, кгКільце від штативуЛапки штативуТягарець

Висновок:

Контрольні запитання:1.Що покаже динамометр, якщо до нього підвісити

тіло масою 200 г?

25

2. Що таке деформація тіла і від чого вона залежить?

3. В якому напрямку діє сила, що виникає у результаті деформації тіла, і як вона називається?

4. Чому пружини для динамометра виготовляють зі сталі, а не з міді або свинцю?

Урок № 8Тема. Сили тертя

Мета уроку: з’ясувати природу сили тертя; розглянути способи зменшення й збільшення сили тертя. Тип уроку: урок викладання нового матеріалу.

Хід уроку.І. Викладання нового матеріалу.Опорний конспект Сила тертя – це сила, що виникає при русі чи спробі

викликати рух одного тіла по поверхні іншого і напрямлена

вздовж поверхонь дотику тіл проти руху тіла.

Сили тертя мають електромагнітну природу.

Сила тертя: спокою; ковзання, кочення.

Fтер=µN, µ - коефіцієнт тертя, µ - в таблицях.

26

Коефіцієнт тертя залежить від якості обробки поверхонь,

від речовин тіл і швидкості руху тіл відносно одне одного.

Fтер.покою → перешкоджає початку руху

Служить причиною руху (ожеледиця ,пісок)

Fтер.кочен ≈ Fтер.покою макс,

Fтер→ протилежна υ→ Fтер залежить від υ.

Сили в’язкого тертя виникають під час руху тіла в рідині або

газі. При невеликих швидкостях сила в’язкого тертя

пропорційна швидкості руху.

Для великих швидкостей сила в’язкого тертя пропорційна

квадрату швидкості тіла.

ІІ. Закріплення вивченого матеріалуРобота в групахІ група. Як показати на дослідах, що при однакових навантаженнях сила тертя ковзання буде більша за силу тертя кочення? Як це використовується в техніці?ІІ група. Яка сила вдержує тіла на похилій площині? Наведіть приклади практичного використання сили тертя спокою.ІІІ група. Наведіть приклади, які показують, що тертя може бути корисним. Яке значення тертя на транспорті? ІV група. Наведіть приклади, які показують, що тертя може бути шкідливим. Які способи збільшення і зменшення тертя ви знаєте?

27

Вчимося розв’язувати задачі разом1. Брусок масою 2 кг тягнуть по горизонтальному

столу, прикладаючи горизонтальну силу 6 Н. При цьому брусок рухається з постійною швидкістю. Який коефіцієнт тертя між бруском і столом?

Розв’язок. З формули Fтер=µN випливає, що .

Оскільки брусок рухається з постійною швидкістю, сила тертя врівноважує силу, з якою тягнуть брусок, тобто дорівнює їй за модулем: Fтер=F. Сила нормального тиску для бруска, що перебуває на горизонтальному столі, урівноважує силу ваги й тому теж дорівнює їй за модулем:

N= mg. Отже,

Перевіряємо одиниці вимірювання і підставляємо числові данні.Відповідь: µ=0,3

Спробуйте самі Брусок тягнуть по столу, прикладаючи горизонтальну силу 1 Н. Яка маса бруска, якщо він рухається рівномірно й коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 0,2?

Поміркуй1. Чому не розв’язуються шнурки на черевиках?2. Навіщо стапелі, по яким судно спускають на воду, густо змащують?

ІІІ. Домашнє завдання: вивчити § 10 підручника, задача № 11 стор. 84, вивчити конспект.

28

Урок № 9ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8

Вимірювання коефіцієнта тертя ковзання

Мета: експериментально визначити коефіцієнт тертя дерев'яного бруска, що ковзає по дерев'яній дошці.Обладнання: динамометр, дерев'яний брусок, дерев'яна дошка, набір тягарців масою по 0,1 кг.

Теоретичні відомості

Сила тертя, що діє на брусок при рівномірному русі по дерев'яній дошці, дорівнює силі тяги з боку динамометра Fтер = F.

Коефіцієнт тертя , де N — сила реакції

дошки.Для бруска на горизонтальній поверхні стола

сила нормальної реакції врівноважує силу тяжіння і тому дорівнює їй за модулем: N = mg.

Отже

29

Хід роботи

1. Брусок кладемо на горизонтально розташовану дерев'яну дошку (рис. 1).

2. Прикріпивши динамометр до бруска, рівномірно тягнемо його вздовж дошки. Показання ди-намометра помічаємо.

3. За допомогою динамометра визначаємо вагу бруска.

4. Повторюємо дослід (пункти 1-3), навантаживши брусок спочатку одним тягарцем, потім двома і трьома.

5. Результати вимірювань і обчислень заносимо до таблиці.

ТаблицяКількість тягарців Сила

Сила тертя

30

Рис. 1

нормального тиску

N, НFтр, Н

123

Обчислення

6. Побудувати графік залежності Fтер(N).Якщо ви виміряли досить точно, одержані експериментальні точки мають бути розташовані поблизу однієї прямої, що проходить через початок координат. Це вказує на те, що сила тертя ковзання прямо пропорційна силі нормального тиску. Проведіть цю пряму.7. Візьміть на проведеній прямій точку, розташовану не дуже близько до початку координат, і знайдіть значення Fтр та N , що відповідають цій точці. За відношенням цих значень визначте коефіцієнт тертя ковзання дерева по дереву. Обчислення та результат запишіть у зошит.

Обчислення

31

Fтр, H

0 N Н

Висновок.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні питання1. Від чого залежить коефіцієнт тертя ковзання?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Як зменшити тертя?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

32

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Як збільшити тертя?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Урок № 10Урок-презентація

Тема. Момент сили. Умова рівноваги важеля. Мета уроку: познайомити учнів з різними видами простих механізмів; з’ясувати умову рівноваги важеля. Тип уроку: урок викладання нового матеріалу.

Хід уроку.І. Викладання нового матеріалу.Слово вчителя.

Люди навчилися користуватись важелем ще в глибокій давнині. Звичайна палиця, якою первісна людина вивертала із землі каміння, була найпростішим важелем, що додав змогу значно вигравати в силі.

У старовину чудовими властивостями важеля вміло користуватись руські майстри, коли їм доводилось підніматись на велику висоту величезний тягар. Так само піднімали вони для ремонту і великі судна: спочатку великим важелем піднімали ніс судна і підкладали під нього колоду, потім таким самим способом підводили колоду під корму, далі знов під ніс і

33

т. д. Судно поступово піднімалося, спираючись на нарощувані дерев’яні зруби.

Важелі широко застосовуються в сучасній техніці і в побуті. Ми зустрічаємо їх скрізь, починаючи від звичайного лома і кінчаючи найскладнішими машинами. Важелі часто зустрічаються і в живій природі - ноги і руки людини, лапи тварини, крила птахів і т. д. працюють як важелі першого і другого роду.

Як відомо, важелем першого роду називається такий важіль , до якого сили прикладено по обидва боки точки опори; як що ж обидві сили діють з одного боку точки опори, то це буде важіль другого роду.

34

Демонстрація презентації

ПростіПрості механізмимеханізми

ВажільВажіль

ОсобливостіОсобливості простихпростих механізмівмеханізмів.. ВажільВажіль якяк видвид простогопростого механізмумеханізму.. ПлечеПлече силисили.. УмовиУмови рівновагирівноваги важеляважеля.. МоментМомент силисили.. ПрикладиПриклади важелівважелів уу живійживій природіприроді, , техніцітехніці..

НаНа дорозідорозі , , нана стежцістежці великийвеликий камінькамінь валяєтьсяваляється. . ІІ якяктількитільки вінвін сюдисюди потрапивпотрапив? ? ВсіВсі заза ньогонього зачіплюютьсязачіплюються. . ПотрібноПотрібно зз дорогидороги камінькамінь прибратиприбрати…… ОйОй, , якийякий важкийважкий! !

НеНе піднятипідняти..ЩоЩо жж робитиробити? ? ЗдогадавсяЗдогадався??

НуНу, , звичайнозвичайно! ! ПотрібноПотрібно взятивзяти

палицюпалицю, , підложитипідложити їїїї кінецькінець

підпідкамінькамінь, , аадругийдругий кінецькінецьпалкипалки піднятипідняти. . ЗовсімЗовсім іншаінша

справасправа! ! КаміньКаміньлегколегко

піднімаєтьсяпіднімається. . ТеперТепер йогойого

неважконеважко забратизабрати зізістежкистежки. .

35

МеханізмиМеханізми –– цеце пристроїпристрої, , якіякіполегшуютьполегшують роботуроботу іі виконуютьвиконують тете, , щощо

намнам самимсамимзробитизробити важковажко чичи навітьнавіть неможливонеможливо..

МеханізмиМеханізми можутьможуть бутибути простимипростими, , наприкладнаприклад важеліважелі, , блокиблоки, , чичи складнимискладними. . якяк автомобільавтомобіль..

ІснуєІснує шістьшість основнихосновних типівтипів механізмівмеханізмів: : важільважіль, , блокблок, , колесоколесо тата вісьвісь, , гвинтгвинт, , похилапохила площинаплощина іі клинклин ((різновидрізновидпохилоїпохилої площиниплощини).).

ВажільВажіль відомийвідомий здавназдавнаЩеЩе вв СтародавньомуСтародавньому ЄгиптіЄгипті длядля будуваннябудуваннявикористовуваливикористовували важільважіль..БудівникиБудівники добредобре знализнали, , щощо заза допомогоюдопомогоюважеляважеля можнаможна малоюмалою силоюсилою рухатирухати іі підніматипіднімативеликівеликі глибиглиби..

36

ВАЖІЛЬВАЖІЛЬ –– ЦЕЦЕ ЖОРСТКИЙЖОРСТКИЙ СТЕРЖЕНЬСТЕРЖЕНЬ, , ЩОЩО МАЄМАЄ ВІСЬВІСЬ ОБЕРТАННЯОБЕРТАННЯ..

ТОЧКА ОПОРИ ВАЖЕЛЯ – ЦЕ ЄДИНАТОЧКА, ЯКА НЕ ПОВЕРТАЄТЬСЯ.

НАЙКОРОТША ВІДСТАНЬ МІЖТОЧКОЮ ОПОРИ І ПРЯМОЮ, ВЗДОВЖЯКОЇ ДІЄ НА ВАЖІЛЬ СИЛА, НАЗИВАЄТЬСЯ ПЛЕЧЕМ СИЛИ.

F1

F2

l1l1l2О

О – точкаопориl - плече

М= F l –моментсили

Умови рівноваги важеляВажільперебуваєврівновазі, якщоплечі сил, щодіютьнанього, оберненопропорційні значеннямсил:

F1 l 2 абоF2 l 1 F1 l 1=F2 l 2

Важіль перебуває в рівновазі, якщо моментсили, що обертає його загодинниковоюстрілкою, дорівнює моменту сили, що обертаєйого проти годинникової стрілки.

37

задачаДовжина меншого плеча важеля 5 см, більшого – 30 см. Наменше плече діє сила 12 Н. Яку силу треба прикласти добільшого плеча, щоб зрівноважити важіль?

ДаноДаноl 1 =l 1 =5 5 смсмl 2 = l 2 = 30 c30 cммFF1 = 1 = 12 12 ННFF2 = 2 = ??

Розв’язання:за умовоюрівноваги важеля:

F1 l 1 = F2 l 2F2 = F1 l 1 / l 2

F2 = 12*5 : 30 = 2(Н)Відповідь: до більшого плеча требаприкласти силу 2 Н.

FF11FF22LLl 1l 1 l 2l 2

СПРОБУЙСАМ

Задача Плечі важеля дорівнюють 25 і 40 см. Менша з двох вертикальних сил, щодіють на важіль, дорівнює 40 Н. Чомудорівнює друга сила, якщо важільперебуває в рівновазі.

Відповідь: друга сила дорівнює64 Н.

ЗадачаЗадача Балка масою 1200 кг і довжиною 3 м лежить на опорах, рівновіддалених від її кінців. Відстань між опорами 2 м. Яку силу,

перпендикулярну до балки і напрямлену вертикально вгору, потрібно прикласти до одного з її кінців, щоб підняти балку?

Відповідь: 4,8 кН.

38

Правило рівноваги вперше було встановлено давньогрецькимвченим і винахідником Архімедом

Сконструйованіниммашинидопомагалиоборонятигрецькіміставіднападників, подавативодудлязрошенняполів, переміщувативеликівантажінабудівництві

У нашому тілі є понад 200 різного роду кістковихважелів. Під час ходьби голінка, стопа, пальцівиконують функції важелів. У всіх випадках важелі втілі людини дають можливість виграти в силі абовідстані.

Правило важеля або моментів сил лежить в основідії різних інструментів і пристроїв, щозастосовуються в техніці і побуті, там, де потрібнийвиграш у силі або виграш у шляху.

ВиграшВиграшуу силісилі маємомаємо, , працюючипрацюючизз ножицяминожицями. . НожиціНожиці –– цецеважільважіль, , вісьвісь обертанняобертання

проходитьпроходить черезчерез гвинтгвинт, , щощозз’’єднуєєднує двідві половинкиполовинки ножицьножиць..

39

Поміркуй:Двері можна розглядати як

важіль, тому чим даліштовхати двері від завіс, тим менше зусильпотрібно для того, щоб їхвідчинити.

ЧомуЧому дверідвері легшелегшевідчинитивідчинити, ,

штовхаючиштовхаючи їхїх білябілядверноїдверної ручкиручки, , аа ненебілябіля завісзавіс, , нана якихяких

їхїх підвішенопідвішено??

ПеревірПеревірсебесебе

ВантажВантажнесутьнесуть нана палиціпалиці, , перекинутійперекинутій черезчерез

плечеплече.. .. КолиКоли палицяпалицясильнішесильніше давитьдавить нанаплечеплече: : коликоли вантажвантаж

ближчеближче чичи дальшедальше відвідплечаплеча? ?

ЧимЧим ближчеближче вантажвантаж, , розміщенийрозміщений додо

плечаплеча, , тимтим меншоюменшоюсиласила, , якоюякою рукарука

зрівноважуєзрівноважує палкупалку. . СилаСила тискутиску палиціпалиці ууцьомуцьому випадкувипадку тежтежбудебуде меншоюменшою, , бобо

вонавона дорівнюєдорівнює сумісумісилисили тяжіннятяжіння вантажувантажу

іі силисили діїдії рукируки..

ІІ. Хочеш знати ще більше? « Дайте мені точку опори, і я зсуну Землю»

В оповіданні про життя Архімеда римський історик і письменник Плутарх твердить, що грецький математик ”З непохитною вірою в силу свого доказу… сказав… що, якби в нього була друга Земля, то він перейшов би на неї і зсунув би з місця нашу” Ось із цим оповіданням Плутарха, що, можливо, ґрунтувалося на тексті самого Архімеда, який не дійшов до нас, і зв’язана легенда про те, що Архімед за допомогою важеля збирався ”зсунути Землю“.

Спробуймо уявити собі, яким був важіль Архімеда. Маса Землі дорівнює 6·1023 т. Припустимо, що людина може піднімати з швидкістю 1м за секунду 60кг. Тоді довге плече важеля повинно бути довше від короткого 40

в 1023 раз. Нехай кінець короткого важеля підніметься всього на 1 см. Але й тоді кінець довгого важеля повинен буде опуститись на 1018 км. При опусканні довгого плеча важеля навіть з швидкістю світла мине 100 тис. років. Оскільки Архімед вважав Землю кулею, в кілька разів більшою ніж насправді, то довжина важеля в його розрахунках повинна б бути ще більшою.

Очевидно, що намір ”зсунути Землю“ Архімед висловив жартома. Але захоплення важелем було в Архімеда серйозним.

За кілька десятиліть до Архімеда ( який жив у ІІІ ст. до н. е.) з’явилася книга ”Механічні проблеми”, яка узагальнювала всі, які тільки були, відомості з прикладної механіки. У цій книзі важіль розглядали ще як чудесний, надприродній механізм, що ґрунтується на механічних властивостях круга. Архімед зірвав з важеля покривало таємничості і чітко сформулював його закони.

ІІІ. Підсумок уроку.ІV. Домашнє завдання. Вивчити § 11 стор. 85-90 підручника, законспектувати в зошиті.

Урок № 11Тема. Блоки. Похила площина

Мета уроку: познайомити учнів із застосуванням правила моментів для блоків як різновидів важеля; познайомити учнів з одним з видів простих механізмів

41

– похилою площиною.Тип уроку: комбінований урок.

Хід уроку.І. Перевірка домашнього завдання.Фронтальне опитування.

1. Які перетворення сили відбуваються в простих механізмах?

2. У чому полягає правило рівноваги важеля?3. Що таке момент сили? У чому полягає правило

моментів?4. Задача (самостійно). До кінців важеля прикладені

сили 25 Н і 15 Н. Довге плече важеля дорівнює 15 см. Яка довжина короткого плеча? Важіль перебуває в рівновазі.

ІІ. Викладання нового матеріалу.1. Розповідь учителя.

За допомогою важеля можна підняти значний вантаж. Але чим більший вантаж, тим коротше плече. Отже, підняти вантаж на велику висоту за допомогою важеля практично не можливо.

Для цього використовують блок. Блок – це колесо, яке обертається навколо осі. Обід колеса має жолоб, по якому рухається мотузка, канат, ланцюг чи трос.

2. Демонстрація дії нерухомого блока. Нерухомий блок не дає виграш у силі. Він лише

змінює напрям дії сили. Нерухомий блок можна розглядати як рівноплечий важіль, у якого плечі сил дорівнюють радіусу колеса. ОА = ОВ = r.

42

Р F Якщо прикласти до кінців

нитки сили, то умовою рівноваги блоку буде рівність прикладених сил: F = P.Нерухомий блок не дає програшу у відстані: на яку висоту опуститься кінець мотузки , за який ми тягнемо, на стільки ж підніметься вантаж, що прикріплений до іншого кінця.3. Демонстрація дії рухомого блока. Рухомий блок – це блок, що піднімається і опускається разом з вантажем.Рухомий блок можна розглядати як важіль, що обертається навколо точки торкання мотузки й колеса ( т. О). Точка О – точка опори важеля, ОА – плече сили Р і ОВ – плече сили F. Оскільки плече ОВ вдвічі більше плеча ОА, то сила F вдвічі менше сили Р: F = .Рухомий блок дає виграш у силі у два рази. Використовуючи рухомий блок ми програємо в переміщенні теж у два рази: для підняття вантажу на висоту h нам доведеться вибирати трос довжиною 2 h. Крім того, рухомий блок змінює напрямок сили, яку ми прикладаємо до вільного кінця мотузки, на протилежний.

43

4. Похила площина. Похила площина застосовується для переміщення важких предметів на більш високий рівень без їх безпосереднього підняття.. До таких пристроїв належать ескалатори, звичайні сходи, а також конвеєри ( з роликами для зменшення тертя).Виміряємо вагу візка за допомогою динамометра.Будемо піднімати його уздовж похилої площини. Ми побачимо, що візок можна підняти силою, яка менше ваги візка. Якщо l – довжина похилої площини, h – висота похилої площини, Р – вага візка, F – сила, прикладена до візка, то за відсутності сили тертя можна записати: .При використанні похилої площини виграють у силі в стільки разів, у скільки разів довжина похилої площини більше її висоти.Завдяки тому, що похила площинна дозволяє одержати виграш у силі, причому досить значний, якщо її довжина набагато більша висоти, похилу площинну використовували ще в давнину для підняття ваг, наприклад для будівництві єгипетських пірамід.

F

P

44

l h

ІІІ. Закріплення матеріалу.Задача №1. Вантаж якої маси можна підняти за допомогою рухомого блока, вага якого 20 Н, прикладаючи до вільного кінця мотузки зусилля 210 Н? (Тертя не враховувати.) (відповідь 40 кг)

Задача №2. Який найбільший вантаж може підняти хлопчик масою 42 кг, користуючись одним рухомим блоком і одним нерухомим блоком? (відповідь 840 Н)

FP

45

Урок № 12ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9

З’ясування умов рівноваги важеля.

Мета: встановити співвідношення між моментами сил, прикладених до плечей важеля при його рівновазі.Обладнання: штатив з муфтою, важіль, динамометр, набір тягарців по 1Н, лінійка з міліметровими поділками.

Теоретичні відомості

Хід роботи1. Закріплюємо важіль на штативі і зрівноважуємо

його у горизонтальному положенні за допомогою розміщених на його кінцях пересувних гайок (рис.8).

2. Підвішуємо до лівого плеча важеля один тягарець.

3. Прикріпляємо до другого плеча важеля

46

Момент сили,що обертає важіль

за годинниковою стрілкою ,де F — модуль сили, яку необхідно прикласти, щоб важіль був у рівновазі.

проти годинникової стрілки , де Р — модуль ваги тягарців.

динамометр і визначаємо силу, яку слід прикласти до важеля, щоб він був у рівновазі.

4. Лінійкою вимірюємо плечі прикладених до важеля сил.

5. Обчислимо значення моментів М1 і М2

та порівняємо їх.6. Повторимо

дослід ще 4 рази з різною кількістю

тягарців, змінюючи довжину плечей сил.7. Результати вимірювань і обчислень запишемо

до таблиці:

№ досліду Р, H l1 , м F, Н 12 , м

M1 , Н×м

М2 , Н×м

Результат порівняння

12345

Обчислення

47

Рис. 8

Висновок.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні питання.1. За яких умов тіла, що мають закріплену

вісь обертання, знаходяться у рівновазі?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Як зміняться показання динамометра, якщо вантажі, прикріплені до лівого плеча важеля

48

пересунути ближче до центра важеля?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Урок – естафетаТема. Взаємодія тіл

Мета. Узагальнити та систематизувати знання учнів про взаємодію тіл; розвивати інтерес учнів до вивчення фізики шляхом активізації їхньої пізнавальної діяльності; формувати навички колективної праці.Тип уроку. Урок узагальнення і систематизації знань.Обладнання. аркуші чистого паперу, гральний кубик, запитання для самоперевірки знань, картки-завдання, плакати з кросвордами. Методичні поради. На початку вивчення теми попередити учнів про те, що підсумковий урок буде уроком-естафетою, в якому братимуть участь усі учні класу. Для підготовки до цього уроку дається перелік питань з теми. Клас розбивається на три команди, по

49

рядам. Заздалегідь дається завдання командам скласти кросворд на тему «Взаємодія тіл».

Хід уроку1. Вступне слово вчителя. Сьогодні, діти, у нас не звичайний урок, а урок-естафета. До цього уроку ви готувались на протязі усього часу, коли вивчали тему «Взаємодія тіл». Урок-естафета – це гра, під час якої ви повинні показати свої знання з теми.

2.Гра-естафета1 етап. Презентація кросвордів

кросворд № 11. Вид сили тертя, при якому можливе пересування

людини по Землі.2. Назва сили ( рис. 1)3. Сила, що діє так само, як і кілька окремих сил,

прикладених до певного тіла.4. Сила, під дією якої прогнулася дошка ( рис. 2 )5. Стан, у якому перебуває космонавт ( рис. 3 )6. Міра інертності.

50

Якщо ви все зробили правильно, то у виділених клітинках ви прочитаєте назву того, до чого може бути прикладена вага тіла.

Рис.1

51

кросворд № 21. Рух тіла під дією сили тяжіння(рис.4).2. Після того, як на траву наступили, вона набуває

первинної форми. Яка властивість допомагає їй у цьому?

3. Вид сили тертя, завдяки якому зав’язані шнурки не розв’язуються самі собою.

4. Назва сили (рис. 5).5. Закінчіть речення: «Тіло змінює свою швидкість

у результаті…».6. Сила, що зображена на рис. 6.

Якщо ви все зробите правильно, то у виділених клітинках ви прочитаєте прізвище англійського вченого, на честь якого названо одиницю виміру сили.

52

2 етап . Гра «Чи знаєш ти формули?» Учасники команд почергово підходять до столу і кидають гральний кубик, на гранях якого написані формули з вивченої теми. На аркуші паперу кожний учасник естафети дає письмове пояснення про зміст і застосування формули, яка була на верхній грані кубика.

53

hhhhjjHHh

Розгортка кубика

3 етап. Конкурс кмітливих. Учасники команд розв’язують якісні задачі:1. Чому м’яч, кинутий горизонтально, летить не прямо,

а по дузі?2. Чому, незважаючи на те, що лід на ковзанці дуже

гладенький, фігурист, який ковзає по ньому, все одно зупиняється?

3. Чому і куди відхиляється гілка, з якої злетів птах? Чому вона вирівнюється?

4. Чому воротар надіває рукавиці?5. Чому краплі дощу легко стікають з похилого даху, а

сніг на таких дахах накопичується і лежить?6. Чому на шинах автомобіля роблять рельєфний

малюнок?7. Чому важко втримати в руках живу рибу?8. Чому бігуни й альпіністи використовують взуття із

шипами?9. Чому вгору везти візок важче, ніж горизонтальною

поверхнею?10.Чому біля голівки цвяха, а іноді й на самій голівці, наносять насічку?

54

P=gm m=ρV F=gm S=υt

4 етап. Чи вмієте ви розв’язувати задачі?Задача 1. Скільки важить бензин об’ємом 25л? Зобразіть вагу графічно.Задача 2. Яка сила тяжіння діє на слона масою 4т? Зобразити силу тяжіння графічно.Задача 3. Пружина динамометра під дією сили 4 Н видовжилась на 5 мм. Як визначити вагу вантажу, під дією якого ця пружина видовжується на 16 мм?

5 етап. Вікторина «Чи знаєш ти фізику?» Запитання вікторини1. Що називається механічним рухом?2. Який рух називається рівномірним?3. Який рух називається нерівномірним?4. Що називається тілом відліку?5. Який рух вважають поступальним?6. Що називається матеріальною точкою?7. Що називається траєкторією?8. Назвіть види траєкторії.9. Від чого залежить вид траєкторії?10.Що називають пройденим шляхом?11.Що називають швидкістю руху?12.Запишіть формулу для обчислення швидкості руху.13.Як переводити значення швидкості з метрів на

секунду в кілометри на годину й навпаки?14.Що називають середньою швидкістю?15.Назвіть причину зміни стану тіла.16.Що називається силою?17.Як знайти рівнодійну сил, напрямлених уздовж

однієї прямої?18.Яким приладом вимірюють сили?

55

19.Назвіть одиницю вимірювання сили.20.Що називають інертністю?21.Як вимірюють масу тіла?22.Запишіть формулу для обчислення густини тіла.23.Назвіть одиниці вимірювання маси, густини,

об’єму.24.Чи всі тіла однакової маси мають однаковий об’єм?

Наведіть приклади.25.Чи всі тіла однакового об’єму мають однакову

масу? наведіть приклади.26.Який фізичний зміст густини?27.Як змінюється швидкість тіла, що вільно падає?28.Запишіть формулу для обчислення сили тяжіння.29.Хто відкрив закон всесвітнього тяжіння?30.Назвіть значення коефіцієнту g.31.Що називають деформацією тіла?32.Як довести, що під час деформації виникає сила

пружності?33.Сформулюйте закон Гука.34.За яких умов виконується закон Гука?35.Назвіть причину виникнення сили пружності.36.Що називають вагою тіла?37.Як обчислити вагу тіла?38.За яких умов виникає невагомість?39.Де можна спостерігати невагомість?40.Назвіть природу сили тертя.41.Назвіть види сил тертя.42.Чому дорівнює сила тертя?43.Як збільшити силу тертя?44.Як зменшити силу тертя?45.Для чого використовують підшипники?

56

46.Які ви знаєте прості механізми?

3.Підсумок урокуУчитель виставляє оцінки за урок всім учням,

відзначивши роботу особливо активних учнів.

4. Домашнє завдання

Підготуватися до тематичного оцінювання за темою «Взаємодія тіл».

Готуємось до тематичного оцінюванняТипові завдання до контрольної роботи.

Варіант 1.

1.З наведених одиниць виберіть одиницю

вимірювання сили.

а) Па; б) Н; в) кг; г) м; д) с.

2. В який бік відносно автобуса відхиляються

пасажири в автобусі, що починає рухатися вперед?

а) вперед; б) назад; в) вправо; г) вліво; д) не знаю.

3.Чому приблизно дорівнює сила тяжіння, що діє на

тіло масою 40 кг, яке знаходиться на поверхні

Землі?57

а) 0,25 Н; б) 4 Н; в) 10 Н; г) 40 Н; д) 400 Н.

4. У результаті взаємодії двох візків їх швидкості

змінилися на 20 і 60 см/с. Маса більшого візка 0,6

кг. Чому дорівнює маса меншого візка?

5. На мал. 1 над бруском показано напрям його

рівномірного руху по столу. Якою стрілкою

показано напрям сили тертя, що діє на брусок?

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) сила тертя дорівнює нулю.

6. Плечі важеля дорівнюють 25 см і 40 см. Менша з

двох вертикальних сил, що діють на важіль,

дорівнює 40 Н. Визначте, чому дорівнює друга сила,

якщо важіль перебуває в рівновазі.

7. Сила 20 Н розтягує пружину на 4 см. Яка сила

розтягне пружину на 7 см?

8. За допомогою рухомого блока вагою 20 Н

піднімають вантаж вагою 400 Н. Яке зусилля

1

23

4

ν

58

прикладають до вільного кінця мотузки? Тертя не

враховувати.

Варіант 2.

1. З наведених одиниць виберіть одиницю

вимірювання маси

а) Па; б) Н; в) кг; д) с.

2. В який бік відносно вагона відхиляються

пасажири внаслідок гальмування вагона, який

рухається прямолінійно?

а) вперед; б) назад; в) вправо; г) вліво; д) не

знаю.

3. Чому приблизно дорівнює сила тяжіння, яка діє

на тіло масою 50 кг, що знаходиться на поверхні

Землі?

а) 500 Н; б) 50 Н; в) 10 Н; г) 5 Н; д) 0,2 Н.

4. Людина намагається зсунути важкий предмет,

але він залишається нерухомим. Як спрямована

сила тертя спокою (мал..1)?

а) у напрямі стрілки 1; б) у напрямі стрілки 2; в) у

напрямі стрілки 3; г) у напрямі стрілки 4; д) сила

тертя дорівнює 0.59

5.Хлопчик, маса якого 46 кг, стрибнув на берег зі

швидкістю 1,5 м/с з нерухомого плота, маса

якого 1 т. Якої швидкості набув пліт?

6. До кінців важеля прикладені вертикальні сили

25 Н і 15 Н. Довге плече важеля дорівнює 15 см.

Визначте довжину короткого плеча, якщо важіль

перебуває в рівновазі.

7. Під дією сили 40 Н пружина стиснулась на 2

см. Під дією якої сили вона стиснеться на 5 см.

8. Визначте, який вантаж можна підняти за

допомогою рухомого блока вагою 20 Н,

прикладаючи до вільного кінця мотузки

зусилля 210 Н. Тертя не враховувати.

Варіант 3.

1. Як називається сила, з якою тіло внаслідок

притягання до Землі діє на опору або підвіс?

а) сила тертя; б) сила тяжіння; в) вага тіла.

60

2. В який бік відносно автобуса відхиляються

пасажири під час повороту автобуса вправо?

а) вперед; б) назад; в) вправо; г) вліво.

3. Чому приблизно дорівнює сила тяжіння, що діє

на тіло масою 20 кг, яке міститься на поверхні

Землі?

4. На мал. 1 зображено сили притягання і

відштовхування, які діють між двома молекулами

в твердому тілі. Стиснули чи розтягнули це тіло?

а) тіло стиснули; б) тіло розтягнули; в) тіло не

стиснули і не розтягнули; г) тіло могли як

стиснути, так і розтягнути; д) не знаю.

мал..1

5. З нерухомого плота, маса якого 30 кг, на берег

стрибнув хлопчик, маса якого 45 кг. Пліт при

цьому набув швидкості 1,5 м/с. З якою

швидкістю стрибав хлопчик?

6. Судно буксирує три баржі, які з’єднанні

послідовно одна за одною. Сила опору води для

61

першої баржі 9000 Н, для другої 7000 Н, для

третьої 6000 Н. Опір води для самого судна

11 кН. Визначте силу тяги, яку розвиває судно

під час буксирування цих барж.

7. У відро масою 2 кг налили 10 л води. Яку силу

потрібно прикласти до відра, щоб його підняти?

8. На кінцях важеля діють сили 40 і 240 Н,

відстань від точки опори до меншої сили 6 см.

Визначте довжину важеля, якщо він перебуває

в рівновазі.

Варіант 4.

1. Як називається сила, що виникає в результаті

деформації тіла?

а) сила тертя; б) сила тяжіння; в) сила пружності.

2. В який бік відносно автобуса відхиляються

пасажири під час повороту автобуса вліво?

а) вперед; б) назад; в) вправо; г) вліво; д) не знаю.

3. Чому приблизно дорівнює сила тяжіння, що діє

на тіло масою 200 кг, яке міститься на поверхні

Землі?

а) 2000 Н; б) 200 Н; в)20 Н; г)10 Н; д) 0,05 Н.62

4. Маси візків 1і 3 кг, швидкості їх дорівнюють

нулю. Внаслідок взаємодії більший візок набув

швидкості 1,5 см/с. Якої швидкості набув менший

візок?

5. На мал.. 1 зображено сили притягання і

відштовхування, що діють між двома молекулами

в твердому тілі. Стиснули чи розтягнули це тіло?

а) тіло стиснули; б) тіло розтягнули; в) тіло не

стиснули і не розтягнули; г) тіло могли як

стиснути, так і розтягнути; д) не знаю.

мал..1

6. На автомобіль, що рухається в

горизонтальному напрямі, діють сила тяги

автомобіля 1,25 кН, сила тертя 600 Н і сила опору

повітря 450 Н. Чому дорівнює рівнодійна цих

сил?

7. Пружина динамометра під дією сили 4 Н

видовжилась на 5 мм. Визначте вагу вантажу, під

дією якого ця пружина видовжується на 16 мм.

63

8. Як можна з’єднати один з одним нерухомий і

рухомий блок, щоб дістати виграш у силі в 4

рази? У 6 раз?

Урок № 14Тема. Тиск твердих тіл

Мета уроку: познайомити учнів із тиском як фізичною величиною; з’ясувати залежність тиску й площі опориТип уроку: урок вивчення нового матеріалу

Хід уроку.І. Аналіз контрольної роботи.ІІ. Викладання нового матеріалу.Опорний конспектТиск – фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні,

p=

За одиницю вимірювання взято паскаль (Па).Паскаль – це тиск, який створює сила 1 Н на площу поверхні 1 м2 перпендикулярно до поверхні.1 Па = 1 Н/1 м2

Силою тиску називають силу, що діє з боку тіла перпендикулярно до поверхні, на якій знаходиться тіло. Вона дорівнює вазі тіла:F = p·S, або F = Р = m·g Результати дії сили залежить не тільки від модуля сили, а й від площі тієї поверхні, перпендикулярно якої вона діє.

64

Слово вчителя.Давайте пригадаємо, що означає вираз: на тіло діє

сила? Це означає, що на тіло діє інше тіло, в результаті чого змінюється швидкість всього тіла, або окремих його частин. Як результат зміни швидкості різних частин тіла може бути зміна форми тіла і навіть його пошкодження.

Наприклад, коли шиємо, то дія сили на тканину, тобто дія голки, приводить до пошкодження тканини. Якщо йти по снігу, то він стискається і т. д.

Виникає питання, чому шити гострою голкою легше, ніж тупою? Чому, якщо стояти на лижах, то людина менше грузне в сніг, ніж без лиж? Щоб розв’язати цю задачу, розглянемо сили, які діють на сніг у випадку людини, яка стоїть на лижах і без них. Аналогічно, у випадку гострої і тупої голки, зображаємо сили, які діють на тканину. Робимо висновок, що сили діють перпендикулярно поверхні і що дія сили залежить від площі дотику.Демонстрація досліду зі столиком на гвіздках.

65

Висновок: чим більша площа поверхні, на яку діє сила, тим менша дія сили.Проблемна задача: вага одної людини 400 Н. Він стоїть на дошці, площею 0,5 м2, яка лежить на снігу. Вага іншої людини 800 м2. Площа дошки, на якій він стоїть 1 м2. Чи буде однаковий результат дії сили на сніг? Як це ви взнали? Виявляється, що величина, рівна відношенню сили, діючої перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні, називається тиском.ІІІ. Закріплення нового матеріалу.

Вчимося розв’язувати задачі разомОбчислити тиск, який чинить хлопчик масою 45 кг на підлогу, якщо площа підошов його черевиків 300 см2.Дано: Розв’язання m = 45 кгS = 300 см2=0, 03 м2 р = , де F – сила тиску, g =9,8 Н/кг р -? F=Р =m·g, р = ,

[р]= , отже

р = =15000=15(кПа)Відповідь: тиск хлопчика 15 кПа.

ІІІ. Домашнє завдання: вивчити § 12, стор. 95-97 підручника, вивчити конспект. Виконайте домашній експеримент: знайдіть тиск, який ви чините на підлогу, коли ходите і коли стоїте на місці.Площу опори черевика визначте так: поставте ногу на аркуш паперу в клітку і обведіть контур тієї частини

66

підошви, на яку нога спирається. Підрахуйте число повних квадратиків, які потрапили всередину контуру, і додайте до нього половину числа неповних квадратиків, через які пройшла лінія контуру. Знайдене число помножте на площу одного квадратика (площа квадратика на аркуші шкільного зошита становить ¼ см2) і дістанете площу підошви черевика.

Урок № 15Тема. Тиск рідин і газів .Закон Паскаля.

Мета уроку: дати поняття тиску газів і рідин з точки зору атомно-молекулярного вчення. Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

Хід уроку.І. Перевірка домашнього завдання1. Фронтальне опитування- Що таке тиск?- Якими одиницями вимірюється тиск?- Як розрахувати тиск?- Що таке сила тиску?- Яким чином визначити силу тиску з формули

тиску?- Як визначити площу за відомим тиском і силою

тиску?- Як можна збільшити або зменшити тиск?2. Перевірка домашнього експерименту

67

ІІ. Вивчення нового матеріалу.Опорний конспект

Одиниці тиску в СІ – паскаль[р] = 1 Па = 1 Н/м2..Одиниці, які не ввійшли до СІ:1 бар = 105 Па;1 мм. рт. ст. = 133,2 Па – традиційно використовується у медицині та метеорології;1 атм = 1,013·105 Па – традиційно використовується у техніці.Тиск рідин і газів, зумовлених дією на них сили тяжіння, - гідростатичний тиск.Тиск рідини на дно посудини залежить лише від густини і висоти стовпа рідини: р = ρgh.

1. Демонстрування дослідів.Тиск газівДослід 1. Збільшення об’єму гумової кулі при викачуванні повітря з-під ковпака повітряного насоса.Дослід 2. Зменшення об’єму гумової кулі при

Тиск газу

Спричиняється ударами

молекул по стінках

посудини

Збільшується зі зменшенням

об’єму; зменшується зі збільшенням

об’єму

В закритій посудині тим більший, чим

вища температура

газу, за умови, що маса газу не

змінюється.

68

накачуванні повітря під ковпак.2. Евристична бесіда.

- Яку роль відіграє повітря, що є у гумовій кулі?- Що спостерігалося б, якби не повітря в кулі?- Яка, на вашу думку, причина збільшення або зменшення об’єму гумової кулі, що знаходиться під ковпаком?- Що є причиною роздування кулі, яка знаходиться під ковпаком?- Чому газ тисне на стінки посудини, в якій знаходиться?- Від чого залежить тиск газу?- Чому стиснуті гази тримають у спеціальних балонах?

3. Демонстрування дослідівТиск рідинДослід 3. Демонстрування залежності тиску рідини від глибини за допомогою циліндра з отворами.Дослід 4. Демонстрування залежності тиску рідини від глибини за допомогою циліндра з відпадаючим дном.

Будемо обережно наливати воду в посудину і стежити за її дном. Як тільки рівень води в посудині співпаде з рівнем води в банці, дно відпаде від посудини.

Висновок: досліди показують, що всередині рідини існує тиск і на тому самому рівні він однаковий в усіх напрямках. З глибиною тиск збільшується.

Гази щодо цього нічим не відрізняються від рідин, адже вони також мають вагу. Але треба пам’ятати, що густина газу в сотні раз менша за густину рідини. Вага газу, що міститься в посудині, мала, і його ваговий тиск

69

можна не брати до уваги.Розрахунок тиску рідини на дно і стінки посудини

На рідини, як і на всі тіла на Землі, діє сила тяжіння. Тому кожний шар рідини своєю вагою тисне на більш глибокі шари рідини. Отже, всередині рідини існує тиск. Цей тиск називають гідростатичним (від грецьких слів «гідро»-вода, «статика»- вчення про вагу, рівновагу.р = , де F – сила тиску, У даному випадку силою тиску є вага рідини: F=Р =m·g.Масу рідини знайдемо таким чином: m = ρ·V =ρSh, де S- площа дна, h – висота рідини над дном циліндричної посудини. р = = = =ρgh

р=ρghГідростатичний тиск залежить тільки від густини рідини і висоти її стовпчикаНа одній і тій самій глибині в усіх точках рідини тиск однаковий. У т. А, В, С, Д - р1= ρgh1

У т. К, L, M, N – p2=ρgh2

А В С D

K L M N

70

ІІІ. Закріплення нового матеріалу.Вчимося розв’язувати задачі разом

Задача. Обчислити тиск нафти на дно бака, якщо її рівень перебуває на висоті 95 см від дна. Визначити силу тиску нафти на дно, площа якого 290 см2.Дано: Розв’язання:h =95 cм = 0,95 м р=ρghS= 290 см2 = 0,029 м2 р = , де F – сила тиску, ρ= 800 кг/м3 F=р· S, g=9,

8 Н/кг [р] = ,

[F]= , отже

р -? р =800 ·9,8 ·0,95 = F -? =7448 (Па) F= 7448 ·0,029 ≈216 (Н)Відповідь: 7448 Па; 216 Н

Спробуйте самі1. Опишіть простий спосіб видалення вм’ятини на кульці для настільного тенісу.2. Визначити тиск води на дно цистерни, якщо висота стовпа води 10 м (ρводи= 103 кг/м3)( Відповідь: 9,8·104 Па) ІІІ. Домашнє завдання: вивчити § 12 стор. 97-99 підручника, вивчити конспект.

Урок № 16Тема. Закон Паскаля. Сполучені посудини.

Мета уроку: познайомити учнів із законом передачі тиску рідинами й газами; установити закономірність

71

розподілу рідин у сполучених посудинах. Тип уроку: комбінований урок

Хід уроку.І. Перевірка домашнього завданняСамостійна робота з наступною перевіркою в класі

1. Чому м’яч, винесений з кімнати на вулицю взимку стає слабко надутим?

2. Чому плавець, який пірнув на велику глибину, відчуває біль у вухах?

3. Який тиск на дно посудини чинить шар гасу висотою 0,5 м?(відповідь 4 кПа)

4. Визначте тиск на глибині 60 см у воді й у гасі.ІІ. Вивчення нового матеріалу.

Опорний конспектЗакон Паскаля: тиск, який діє на газ або рідину, що знаходиться в закритій посудині, передається в кожну точку рідини або газу без змін.Закон сполучених посудин: у відкритих сполучених посудинах рівень однієї і тієї самої рідини однаковий.Посудини, що мають загальну частину, що з’єднує їх, називають сполученими.Приклади сполучених посудин: чайник, лійка, шлюзи, гідравлічний прес, гальма тощо.Висоти стовпчиків різних рідин у колінах сполучених посудин відносяться обернено пропорційно до густин цих рідин, тому, чим менша густина рідини, тим вищим буде її стовпчик у

коліні сполучених посудин: .

Дослід Паскаля(1648): у міцну, наповнену водою і закриту з усіх боків бочку він вставив вузьку трубку і, піднявшись на балкон другого поверху будинку, вилив у цю трубку кухоль води. Тиск на стінки бочки так збільшився, що клепки бочки розійшлися і вода з неї почала виливатися. 72

Паскаль довів, що сила, з якою рідина тисне на дно посудини, не залежить від форми посудини, вона дорівнює вазі вертикального стовпа, основою якого є дно посудини, а висотою – висота стовпа рідини.У цьому досліді проявляється дивна властивість води – передавати тиск, що здійснюється на поверхні бочки по всьому об’єму, кожній точці стінки або дна бочки. 1. Демонстрування дослідів.Прилад Паскаля. Цей дослід показує, що тиск, що здійснюється поршнем на рідину, передається в усі точки рідини. Це ж справедливо й для газу.2. Сполучені посудиниЯкщо дві або більше посудин сполучити трубкою, то вони стануть сполученими.Якщо у сполучених посудинах дві однакові рідини, то їхні рівні в обох колінах однакові:р1= ρgh1; p2=ρgh2

р1= р2 → h1= h2

Якщо у сполучених посудинах дві різні рідини, наприклад вода і гас, то їхні рівні в обох колінах не однакові.р1= ρвgh1; p2=ρг gh2

р1= р2 → ρвgh1= ρг gh2

ρв/ ρг= h2/ h1

У сполучених посудинах висоти шарів рідин обернено пропорційні густинам цих рідин.3. Застосування сполучених посудин.

Сполучені посудини широко застосовуються в побуті й техніці. Відомий усім чайник являє собою дві сполучені посудини.

За принципом сполучених посудин діють системи 73

водопроводів. Обов’язковим елементом такої системи є водонапірна вежа – резервуар, піднятий на таку висоту, щоб рівень води в ньому був вище споруд, до яких подається вода.

За принципом сполучених посудин працюють і шлюзи, за допомогою яких судна долають перешкоди на ріках: пороги, греблі й ін..

Неподалік від С.-Петербурга знаходиться Петергоф – ансамбль парків, палаців і фонтанів. Це єдиний ансамбль у світі, фонтани якого (їх понад 100) працюють без насосів і складних водонапірних споруджень. Тут використовується принцип сполучених посудин – різниця в рівнях, на яких розташовані фонтани й ставки-водосховища.

ІІІ. Закріплення нового матеріалу.Вчимося розв’язувати задачі разом

1. У три посудини налиті однакові маси води. У якій посудині тиск на дно найбільший?

74

А) Б) В)(Відповідь: Тиск буде найбільшим там, де висота стовпчика рідини більша, оскільки р=ρgh. Отже, це в посудині А).2. Дві посудини різного діаметру з’єднані між собою і заповнені водою до одного рівня. Чи прогнеться гумова плівка? (Відповідь: гумова плівка не прогнеться, оскільки р1=р2).

Поміркуйте

1. Чи зміниться тиск води на дно відра, якщо у воду опустити м’яч? Камінь?( відповідь: збільшиться, якщо відро було неповним; не зміниться, якщо відро було заповнене водою до країв)

2. Які приклади сполучених посудин ви можете навести?

3. Як розміщуються поверхні однорідної рідини в сполучених посудинах?

4. Як розміщуються поверхні різних рідин у сполучених посудинах?

ІІІ. Домашнє завдання: вивчити §12(стор. 100-105), §13(стор. 108-109).ПроектЗавдання: Подумайте, як можна було б найпростішими засобами побудувати фонтан де-небудь у парку або в дворі. Накресліть схему такого

75

пристрою і поясніть принцип його дії. Виготовте модель фонтана.

Урок № 17Тема. Атмосферний тиск

Мета уроку: Розглянути причини існування атмосферного тиску, експериментально довести його наявність, розглянути використання атмосферного тиску в деяких сферах людської діяльності (в медицині).Тип уроку: комбінований урок

Хід уроку.І. Перевірка домашнього завданняФронтальне опитування

1. Сформулювати закон Паскаля.2. Які причини виникнення гідростатичного тиску.3. Від чого залежить гідростатичний тиск.4. За якою формулою розраховується

гідростатичний тиск?5. Які посудини називають сполученими?6. Сформулюйте закон сполучених посудин.7. Чи впливає густина однорідної рідини на

встановлення її рівнів у сполучених посудинах?8. Як встановлюються рівні різнорідної рідини у

сполучених посудинах?9. Як визначити густину рідини за допомогою

сполучених посудин?10.Наведіть приклади сполучених посудин.

ІІ. Вивчення нового матеріалу.76

Опорний конспект

Тиск ртутного стовпа заввишки 760 мм при температурі 00С називають нормальним атмосферним тиском ( нормальною атмосферою): 760 мм. рт. ст..= 101,3 кПаІз збільшенням висоти над поверхнею Землі атмосферний тиск зменшується: на кожні 12 м підйому на 1 мм. рт. ст..; або кожні 8 м на 100 Па.1 атм = 760 мм рт. ст.. ≈105Па1 мм рт. ст.= 133, 3 Па

Слово вчителя Із магдебурзьких півкуль викачують ( до уроку)

повітря. На уроці пропонують учням роз’єднати ці півкулі.

Вперше цей дослід був проведений у середині 17

Атмосфер-ний тиск

Атмосфера – повітряна оболонка, яка оточує Землю.

Тиск, обумовлений вагою товщі

повітря (повітряного

стовпа атмосфери)

Зменшується зі збільшенням

висоти над поверхнею

Землі

77

ст. Отто Геріке у м. Магдебурзі. Місцеві жителі були свідками цікавого видовища: 16 коней не могли розірвати дві притиснуті мідні півкулі. Вісім коней тягнули в одну сторону, а вісім в іншу. І вони були не в силах їх розірвати. - Що втримує ці півкулі разом?Прослухав відповіді учнів (самі неймовірні), учні відкривають кран і півкулі легко роз’єднуються.Щоб вирішити цю задачу, спочатку вияснимо, чи має повітря вагу?

1. Демонстрування дослідів.Обладнання: шар для зважування повітря, терези, важки, насос Комовського.Врівноважують шар. Викачують із шара повітря і спостерігають порушення рівноваги терезів.

Висновок: Повітря є речовиною і тому воно має вагу.- Повітряну оболонку, яка оточує Землю,

називають атмосферою. Атмосфера, як показали спостереження за польотом штучних супутників Землі, простягається на висоту декількох тисяч кілометрів. Ми живемо на дні величезного повітряного океану. Поверхня Землі – дно цього океану.

- Чи буде спричиняти атмосфера тиск на поверхність Землі? Чому? (На стіни кабінету? На 78

стелю?) - Так, якщо повітря має вагу, то під дією сили

тяжіння верхні шари повітря стискають нижні шари. Повітряний шар, який безпосередньо прилягає до Землі, стиснутий найбільше і за законом Паскаля передає тиск, який чиниться на нього, в усіх напрямах. У результаті цього всі тіла, що перебувають на поверхні Землі зазнають атмосферного тиску.

2. Демонстрування дослідів, які підтверджують наявність атмосферного тиску.

І. Обладнання: прилад «Фонтан в пустоті» Відкачав повітря із сосуду, поміщають у воду і спостерігають фонтанування води.

Висновок: вода поступає в сосуд тому, що атмосферний тиск більше тиску розрідженого повітря в сосуді.

ІІ. Демонстрація лівера, приладу, призначеного для 79

взяття різних рідин. Лівер опускають у рідину, потім закривають пальцем верхній отвір і виймають з рідини. Спостерігають, що вода з лівера не витікає. Коли верхній отвір лівера відкривають, з нього починає витікати рідина.

- Як тепер можна пояснити дослід з магдебурзькими півкулями? (атмосферний тиск зовні півкуль більше за атмосферний тиск всередині півкуль).

Наводимо приклад підняття в гори.Висновок: Атмосферний тиск залежить від густини повітря і висоти стовпа повітря. З висотою воно зменшується.

- Атмосферний тиск вимірюється барометром (розглянути будову барометра).

- За одиницю атмосферного тиску приймають 1 міліметр ртутного стовпчика (1 мм рт. ст..). Знайдемо співвідношення цією одиницею і відомою нам одиницею тиску – паскалем.

Тиск стовпа ртуті висотою в 1 мм дорівнює:р=ρgh; р = 9,8 Н/кг ·13600 кг/м3 ·0,001 м ≈133,3 Па1 мм рт.ст. = 133,3 Па

Визначити атмосферний тиск за формулою для обчислення тиску стовпа рідини не можна, бо для такого розрахунку треба знати висоту атмосфери і густину повітря. Але певної межі в атмосфери немає , а густина повітряна різній висоті різна. Однак виміряти атмосферний тиск можна за допомогою досліду, запропонованого в XVII ст. італійський ученим Торрічеллі, учнем Галілея.

Дослід Торрічеллі полягає ось у чому: скляну 80

трубку завдовжки 1 м, запаяну з одного кінця, наповняють ртуттю. Потім, щільно закривши другий кінець трубки, її перевертають, опускають у чашку з ртуттю і під ртуттю відкривають кінець трубки. Частина ртуті при цьому виливаються в чашку, а частина залишається в трубці. Висота стовпа ртуті, яка залишалась у трубці, дорівнює приблизно 760 мм. У трубці над ртуттю повітря немає, там безповітряний простір.

Торрічеллі, який запропонував описаний вище дослід, сам і пояснив його. Атмосфера тисне на поверхню ртуті в чашці. Ртуть перебуває в рівновазі. Отже, тиск у трубці на рівні аа дорівнює атмосферному тиску. Якби він був більший від атмосферного, то піднімалася б у трубці вгору. Атмосферний тиск, що дорівнює тиску ртутного стовпа заввишки 760 мм при температурі 00 С, називають нормальним атмосферним тиском.

Нормальний атмосферний тиск дорівнює 101 300 Па.Навести приклади того, що пізнаючи закони природи, людина може передбачати явища. ІІІ. Закріплення нового матеріалу.Запитання для закріплення:

1. Що означає вислів: «Атмосферний тиск дорівнює 760 мм рт. ст.»? (Відповідь: це означає, що повітря чинить такий самий тиск, як і вертикальний стовп ртуті заввишки 760 мм.)

2. Що являє собою атмосфера Землі? Внаслідок чого створюється атмосферний тиск? (Відповідь: атмосфера – це повітряна оболонка, що оточує Землю. Атмосферний тиск існує внаслідок дії

81

сили тяжіння на повітря).Вчимося розв’язувати задачі разом

1. Біля підніжжя гори барометр показав тиск 770 мм рт. ст., а на її вершині 722 мм рт. ст.. Яка висота гори?Дано: Розв’язання р1= 770 мм рт.ст. р=р1 – р2

р2= 722 мм рт. ст.. р= 770 – 722 =48(мм рт.ст.) У середньому, на кожні 12 м h-? підйому тиск зменшується

на 1 мм рт. ст.. Тоді: h = 48·12 = 576(м)

Відповідь: висота гори приблизно 576 м.2. Який заввишки буде стовп води у водяному барометрі при атмосферному тиску 760 мм рт. ст.? Розв’язок: р= 760 мм рт.ст. = 101,3 кПа = 101300 Па

р=ρgh, тоді h= ,[ h]=

h= Відповідь: 10,34 м.

Спробуйте самі

1. На якій висоті летить літак-опилювач, якщо барометр у кабінеті пілота показує 100 641 Па, а на поверхні землі тиск нормальний. (відповідь: ≈60 м).

2. Визначте глибину шахти, якщо на дні її барометр показує109 297 Па, а на поверхні землі 103 965 Па. (відповідь:480 м ).

3. Тиск повітря в магдебурзьких півкулях 10 мм рт.ст. Радіус півкулі 25 см. Яку силу треба

82

прикласти, щоб відірвати півкулі одну від одної при нормальному атмосферному тиску? (відповідь: ≈78,5 кН).

IV. Домашнє завдання: вивчити §14, відповідати на запитання на стор. 122.

Урок № 18Тема. Виштовхувальна сила. Закон Архімеда.

Гідростатичне зважування. Умови плавання тіл.Мета уроку: з’ясувати причини виникнення виштовхувальної сили у рідинах і газах і пояснити природу її походження,дати учням знання про умови плавання тілТип уроку: комбінований урок

Хід уроку.І. Перевірка домашнього завданняТест з вибором відповіді надрукований на опитувальному листі

1. Атмосферний тиск вимірюється:

А) динамометром83

Б) барометром

В) манометром

Г) термометром

2. Нормальний атмосферний тиск:

А) 760 мм рт ст.

Б) 720 мм рт ст.

В) 780 мм рт ст.

Г) 700 мм рт ст.

3. Для атмосфери не вимірюється фізична величина:

А) тиск

Б) густина

В) температура

Г) час

4. За допомогою атмосферного тиску діють медичні прилади, крім:

А) шприц84

Б) піпетка

В) термометр

Г) клізма5. Заповніть таблицю:

Фізична величина

Літерне позначення

Одиниця виміру

Формула для розрахунку

ρghкг/м3

Сила тиску F

ІІ. Вивчення нового матеріалу.Опорний конспект

Закон АрхімедаНа тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі рідини (газу) в об’ємі зануреної частини тіла:

h1

h2

р1= ρрgh1; p2=ρрgh2; F1= ρрgh1S;

85

F2= ρрgh2S; FA= ρрg(h2 - h1) S; FA= ρрgV, де ρр- густина рідини, g – прискорення вільного падіння, V – об’єм зануреної частини тіла.Закон Архімеда справедливий не лише для рідин, а й для газів.Умови плавання тіл:Якщо Fт > FA – тіло тоне.

Якщо Fт = FA – тіло плаває всередині рідини в будь-якій її точці.

Якщо Fт < FA – тіло cпливає.

Слово вчителяЕвристична бесіда- До динамометра підвішений вантаж. Що

відбудеться з показами динамометра, якщо вантаж помістити у воду?

- Якими способами можна змінити покази динамометра? (змінити масу вантажу, подіяти силою)

- За умовою досліду вантаж, підвішений до динамометру не змінюється. Отже, залишається один спосіб: подіяти на вантаж силою.

- Отже, щоб відповісти на поставлені питання, нам потрібно вияснити, які сили діють на тіло, занурене у воду і від чого ці сили залежать.

86

Повторюють, що учні знають про силу і по якій ознаці можна судити про дію сили.Демонстрація досліду1. Поплавок в рідині і він починає рухатись вверх.Висновок: на поплавок з боку рідини діє сила. Цю силу називають виштовхувальною.На прикладі підйому повітряних кульок показують, що і на тіло, занурене в газ (повітря) також діє виштовхувальна сила.- Як маючи динамометр, перевірити на досліді, що на всі тіла, занурені у рідину (воду) діє сила?Демонстрація досліду2. Вантаж у воді.

Щоб пояснити причину виникнення виштовхувальної сили, розглядають дію рідини на занурений циліндр.

рзнизу > рзверху

- Чи спричиняє тиск рідина на верхню грань бруска? Чому? (тому що має вагу)

- Накресліть силу тиску на верхню грань.- Чи спричиняє тиск рідина на нижню грань бруска?- Порівняйте величину цієї сили з силою, яка діє на

верхню грань. Яка з них повинна бути більша і чому?

- Накресліть силу тиску на нижню грань.- Чи спричиняє тиск рідина на бічні грані бруска?

87

Чому? Що можна сказати про величину сил, діючих на протилежні грані бруска?

- Накресліть ці сили графічно.- Чому дорівнює рівнодіюча двох сил, направлених

по одній прямій в протилежні сторони (повторюється правило).

- Знайдемо рівнодіючу силу, діючу на бокові грані.- А тепер знайдемо рівнодіючу силу на верхню і

нижню грані бруска.- Що являється причиною дії виштовхувальної сили?

Висновок: Причиною виштовхувальної сили є те, що тиск на нижню поверхню тіла більше, чим на верхню.- Намалюйте тіло, занурене в рідину і накресліть

рівнодіючу всіх сил, діючих з боку рідини на занурене в неї тіло.

- До чого прикладена ця сила і як вона направлена? На основі цього робиться висновок, що виштовхувальна сила, прикладена до тіла, направлена вертикально вверх.Перевірочне завдання

Малюється на дошці: в склянці знаходяться пластилінові бруски. На яке тіло діє виштовхувальна сила?

88

F A

На це тіло не діє, тому що під ним немає слою рідини

Навести приклад, що під час війни екіпаж гинув, тому що підводні лодки не спливали із-за мулистого дна.

- Як, маючи динамометр, обчислити виштовхувальну силу?

- Чому дорівнює виштовхувальна сила?

Висновок: виштовхувальна сила дорівнює різниці ваги тіла, зануреного в рідину.- Як ви думаєте, від чого може залежати

виштовхувальна сила? (густина рідини, об’єм тіла, глибини занурення, маси тіла).

Висновок: на досліді встановлено, що виштовхувальна сила залежить від густини і об’єму витисненої рідини

Демонстрація досліду«Відерце Архімеда» До пружини підвішують невелике відерце і тіло циліндричної форми. Розтяг пружини позначає стрілка на штативі, яка показує вагу тіла в повітрі. Піднявши тіло, під нього підставляють відливну посудину, заповнену рідиною до рівня відливної трубки, і занурюють тіло повністю рідину. При цьому частина рідини, яка за об’ємом дорівнює об’єму тіла, виливається відливної посудини в склянку. Покажчик пружини піднімається вгору, пружина скорочується, показуючи зменшення ваги тіла в рідині. У цьому випадку на тіло, крім сили тяжіння, діє ще й сила, яка виштовхує його з рідини. Якщо у відерце вилити рідину із склянки ( тобто ту,

89

яку витіснило тіло), то покажчик пружини повертається в своє початкове положення.

Плавання тілПовторюючи з учнями все те, що вони взнали про виштовхувальну силу, на дослідах виясняють умови плавання тіл. ІІІ. Закріплення нового матеріалу.

Вчимося розв’язувати задачі разом1. Визначити виштовхувальну силу, що діє на

камінь об’ємом 1,6 м3 у морській воді (ρводи= 1030 кг/м3)

Дано: Розв’язання V = 1, 6 м3

ρводи= 1030 кг/м3 FA = ρводи· g· V,

[FA]= , отже

g = 9, 8 Н/кг FA = 1030 ·9, 8 ·1,6 = 16480 (Н) =16,5 (кН). FA -?Відповідь: на камінь діє виштовхувальна сила 16,5 кН.3. Визначити підіймальну силу дитячої гумової кульки, наповненої воднем у повітрі (ρпов.= 1,29 кг/м3), якщо об’єм її 3 дм3, а вага кульки з воднем, що в ній, 0,034 Н.Дано: Розв’язання:Р = 0,034 Н Підіймальна сила дорівнює V = 3 дм3 = 0,003 м3 різниці архімедової сили і ваги 90

ρпов.= 1,29 кг/м3 кульки з воднем:

F= FA – Р, де FA = ρпов.· g· V

F-? F= ρпов.· g· V - Р

F= 1,29·9,8·0,003 – 0,034 = =0,039 (Н).Відповідь: підіймальна сила, що діє на кульку в повітрі, 0,039 Н.

Спробуйте самі1. У ставок опустили камінь об’ємом 115 см3 і

масою 300 г. Чому дорівнює виштовхувальна сила, яка діє на цей камінь? Чи зміниться виштовхувальна сила, якщо зміниться атмосферний тиск?Яку силу треба прикласти, щоб утримати цей камінь у воді? (відповідь: 1,127 Н; 1,813 Н)

2. Пліт, який пливе по річці, має площу 8 м2. Після того, як на нього поклали вантаж, осадка плоту збільшилась на 20 см. Яка вага цього вантажу? (відповідь:≈16 кН).

Поміркуйте1. Чому плаває важке судно, а цвях, який упав у

воду, тоне?2. Яйце (або картоплина) тоне в прісній воді, але

плаває в солоній. Поясніть чому. Проведіть дослід.

3. Як зміниться осадка корабля, коли він перейде з річки в море? Відповідь поясніть.(зменшиться)

91

IV. Домашнє завдання: вивчити §15 (запитання та завдання на стор. 130-131)

Урок № 19ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7

Зважування тіл гідростатичним методом

Мета: виміряти густину речовини, з якої складається тверде тіло, методом гідростатичного

зважування.Обладнання: динамометр, 3 тіла невідомої густини, посудина з водою, штатив.

Хід уроку.І. Перевірка виконання домашнього завдання.ІІ. Організаційна частина.

1. Коротка бесіда про дотримання правил техніки безпеки.

2. Актуалізація опорних знань.- Що таке гідростатичне зважування?- Гідростатичне зважування це спосіб визначення

густини тіла на основі закону Архімеда.3. Проблемна задача.

Корона, виготовлена для царя Гієрона, важила в повітрі 9,81 Н, а у воді її вага становила 9,22 Н. Архімед, не руйнуючи виробу, встановив, чи з чистого золота виготовлена корона. Які були міркування у Архімеда?

Розв’язання: Щоб визначити, чи з чистого золота виготовлена

92

корона царя, необхідно знайти густину матеріалу, а потім порівняти її з густиною золота ρзол.= 19,3·103 кг/м3.

Отже, виштовхувальна силаFA=Р-Р′, де Р- вага корони в повітрі, Р′- вага корони у воді

Згідно із законом Архімеда FA= ρводи· g· V,

ρводи· g· V= Р-Р′, V= . Шукана густина корони:

ρ = ρводи

ρ = .

При порівнянні густин видно, що 16,6·103 <19,3·103, тому ρ< ρзол. Корона була виготовлена не з чистого золота.ІІІ. Виконання практичних завдань.

Хід роботи

1. Закріпіть динамометр у штативі, зважте за допомогою динамометра одне із запропонованих вам тіл і запишіть його вагу Р.

2. Піднесіть до тіла знизу посудину з водою так, щоб тіло занурилось у воду повністю. Запишіть покази динамометра Р′ для цього випадку.

3. Використовуючи виведену в підручнику формулу

ρ = ρв для визначення густини тіла за допомогою гідростатичного зважування, визначте густину тіла ρ. Уважайте, що густина води ρв дорівнює 103 кг\м3.

93

4. Повторіть дослід для решти тіл.5. Заповніть таблицю:

№ досліду

Найменування тіла

Р, Н Р′, Н Густина тіла, кг\м3

6. Порівняйте отримане значення густини з табличними значеннями густини й установіть, з якої речовини складається досліджуване тверде тіло.

Обчислення

Висновок.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

94

______________________________________________________________________________

Контрольні питання1. Сформулюйте закон Архімеда. Якою є природа сили Архімеда?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Чому при зануренні у воду тіла, підвішеного до динамометра, показ динамометра зменшується?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Урок – захист проектівТема. Виштовхувальна сила. Закон Архімеда. Умови

плавання тіл.Мета уроку: залучити учнів до пошуку цікавих фактів, виховувати пізнавальний інтерес учнів, формування навиків дослідницької діяльності.Методичні рекомендації: учитель на початку вивчення теми дає учням завдання: підготувати доповіді, моделі для демонстрування закону Архімеда в техніці.

95

Хід уроку.План уроку

І. Вступне слово вчителя.ІІ. Захист проекту «Плавання тіл»

1. Повторення теоретичного матеріалу. 2. Повідомлення учених-істориків.

3. Демонстрація моделей.4. Виступ фізика-експериментатора.5. Виступ фізика-біолога.

ІІІ. Організація проектної діяльності на уроці. ІV. Підсумок уроку.

І. Вступне слово вчителя. На попередніх уроках ми познайомились з дією рідини на занурені в неї тіла. Групі учнів на початку вивчення теми було дано завдання підготувати і захистити проект «Плавання тіл». Задача проекту була така: вивчити умови плавання тіл на основі поняття про архімедову силу; розкрити практичне використання умов плавання тіл у житті людини, природі, експериментально підтвердити справедливість фізичних законів. Давайте надамо слово для захисту проекту творчій групі. ІІ. Захист проекту1-ий учень: Якось улітку ми з друзями купалися у річці. І у нас виникло питання, чому на воді легше триматися, лежачи на спині?2-ий учень: Щоб відповісти на це та інші питання, давайте повторимо теоретичний матеріал.- Яка сила виникає при занурені тіла в рідину?- Як напрямлена ця сила?- Від чого залежить ця сила?

96

- Якщо тіло не повністю занурене у рідину, то як знайти виштовхувальну силу?

- Чому одні тіла тонуть у рідині, а інші в тій же рідині плавають?

- Чому одне й те ж тіло в одній рідині тоне, а в іншій плаває?

1-ий учень: Тепер зрозуміло, густина тіла людини дуже мало відрізняється від густини води. Лежачи на спині, ми, звичайно, занурюємо у воду майже все своє тіло ( крім обличчя), і тому вода з більшою силою виштовхує нас, ніж при будь-якому іншому положенні; отже, нам легше триматися на воді лежачи.2-ий учень: Метою нашого проекту було: відповісти ще на ряд запитань, пов’язаних з плаванням тіл, а саме: - Як піднімається і занурюється підводний човен? - Чому риби плавають всередині рідини, а водоплавальна птиця на поверхні води?

2. Повідомлення учнів.1-ий учень: Слово надається вченому-історику.Вчений-історик. Я хочу вас познайомити з цікавим фактом, з якого ви дізнаєтесь про перших підводників.

Тиша. Місто спить. Перші промені сонця позолотили шпилі мінаретів, заглянули в темні ущелини бійниць, заграли на шоломі вартового. Він пильно вдивляється в далечінь – скрізь спокійно. І лише колоди, що сторч пливуть річкою, привертають його увагу. Дивно… Може, зняти тривогу?.. Ні, ще засміють…

Тим часом колоди, погойдуючись на хвилях, повільно наближались до суден, що стояли на рейді, до

97

фортеці з високою вежею і товстелезними стінами. За вежею були ями, де турки тримали полонених запорізьких козаків.

Раптом вартовий здригнувся. Він не повірив своїм очам: колоди почали рости, підніматися, з води показалися якісь дивні ящики. В одну мить розкрилися їх стулки, і вкрай переляканий турок побачив… запорожців.

- Шайтан! – заверещав він і кинувся до сигнального дзвона. Але нічого не встиг зробити: його схопили, затиснули рота.

Лавиною сунули козаки. Застукані зненацька, турки майже не чинили опору і почали здаватися в полон. А запорожці, визволивши полонених, вже хазяйнували в місті.

Усе це – не вигадка, а історичний факт. У 1595 р., щоб захопити Сіноп ( місто, порт і військова турецька база на березі Чорного моря), козаки вдалися до хитрощів. Вони переобладнали свої славнозвісні човни-чайки, зробивши дно подвійним , із стулками. Між верхнім і нижнім дном поклали баласт – пісок. Коли стулки відкривалися, пісок висипався і човен спливав на поверхню. Палубу також закривали стулками, а отвори, куди вставляли весла, затягували шкірою. Над палубою здіймалася труба, крізь яку надходило повітря.

3. Демонстрація групою фізиків-техніків макета: плавання пароплава на воді, рівноважне положення підводного човна, зануреного у воду і моделі батисфери.

98

99

100

4. Виступ фізика-екпериментатора.Втішна виноградина і підіймання

затонулих суден. Укинемо виноградину в склянку з лимонадом. Вона піде на дно. Але коли до неї прилипнуть бульбашки вуглекислого газу, то виштовхувальна сила, яка діє на виноградину і бульбашка газу, стане більшою від її сумарної ваги, і виноградина випливе на поверхню. Тут пузирки газу лопнуть, і виноградина знову піде на дно. Так буде повторюватись багато разів. Підіймання затонулих суден ґрунтується на цьому ж принципі: великі залізні резервуари – понтони – наповнюють водою і затоплюють обидва боки корабля. Потім водолази з’єднають їх широкими стальними стрічками, підведеними під корпус корабля. Стисненим повітрям з понтонів видаляють воду, і величезні ”поплавки” підіймають судно. 2-й учень: Чому плавають риби у воді? Як вони змінюють глибину свого занурення? Це досліджував фізик-біолог. Надамо йому слово. 5. Виступ фізика-біолога.

Густина живих організмів, які населяють водяне середовище ( китів, дельфінів, риб), дуже мало відрізняється від густини води. У китів це досягається за рахунок товстого жирового шару, який міститься під шкірою. Змінюючи об’єм міхура, риба змінює об’єм свого тіла. Завдяки цьому вона може регулювати глибину свого занурення. Кити регулюють глибину занурення, змінюючи об’єм легенів.

Значну роль у тому, що водоплавальна птиця – лебеді, гуси, качки – дуже мало занурюються у воду

101

відіграє товстий шар пір’я і пуху, в якому міститься багато повітря. Цей товстий шар не пропускає воду і має дуже малу густину. За рахунок цього середня густина птиці значно менша від густини води.

На умовах плавання тіл ґрунтується дія очисних обладнань – нафтопасток. Густина нафти менша за густину води, тому вона спливає на поверхню води. Нафтові плями за допомогою спеціального обладнання відгороджують від чистої води, стягують у менші площі і спалюють або посипають спеціальним порошком, який вступає з нафтою в реакцію, знешкоджуючи її.

6. Організація проектної діяльності на уроці.1-й етап. Занурення у проект.

Слово вчителя: Вам всім вже відомо, що на занурене в рідину тіло діє виштовхувальна сила, і вам також відомо від чого вона залежить, за якою формулою обраховується і що необхідно зробити, щоб її знайти. Трьом групам учнів надається завдання: Експериментально визначити силу Архімеда трьома різними способами. 1 спосіб (визначення виштовхувальної сили за знайденим об’ємом тіла і густиною рідини): Визначити виштовхувальну силу, яка діє на дерев’яний брусок при його повному зануренні у воду, використовуючи лише лінійку. 2 спосіб ( визначення архімедової сили за різницею показів динамометра при зважуванні тіла у повітрі та у рідині): Визначити виштовхувальну силу, яка діє на металевий циліндр.102

3 спосіб ( Архімедові сила дорівнює вазі рідини, витісненої тілом): Визначити виштовхувальну силу, яка діє на картоплину, що знаходиться у воді. Задача проекту:

Виконати експеримент і зробити необхідні розрахунки для знаходження виштовхувальної сили. В процесі роботи над проектом ви повинні:1. Підібрати необхідне обладнання.2. Зробити малюнок.3. Виконати експеримент.4. Зробити необхідні розрахунки.5. Пояснити результат.

2-й етап. Організація діяльності. Учні діляться на групи, розподіляють ролі в групі.

Отримують завдання.

3-й етап. Виконання діяльності. Учні працюють активно, самостійно. Вибирають

необхідне обладнання, проводять експеримент і вимірюють необхідні величини. 4-й етап. Презентація. Учні демонструють свої експерименти, пояснюють їх. Оцінюють результат своєї роботи, а також роботу інших груп.

7. Підсумок уроку.Домашнє завдання: вивчити «Головне у цьому

розділі», стор. 138-141 підручника, підготуватись до контрольної роботи.

103

Готуємось до тематичного оцінюванняТипові завдання до контрольної тестової роботи.

Варіант 1

1. Яка фізична величина визначається за формулою

р =а) робота, б) потужність, в) тиск, г) сила тиску, д) виштовхувальна сила.2. Яка з наведених одиниць вимірюється в паскалях? а) потужність, б) тиск, в) сила, г) гідростатичний тиск, д) виштовхувальна сила.3. В якому стані речовина передає тиск в усіх напрямах без змін?а) тільки в твердому, б) тільки в рідкому, в) тільки в газоподібному, г) у рідкому і газоподібному, д) серед відповідей а – г немає правильної.4. Визначте тиск людини на підлогу, якщо сила тиску 400 Н, а площа підошов його чобіт 4·10-2 м2.а) 104 Па, б) 10-4 Па, в) 1 Па, г) 16 Па, д) 16·104 Па.5. Чому дорівнює тиск рідини на глибині 4 м? Густина рідини 0,5·103 кг/м3.а) ≈ 0,08 Па, б) ≈ 200 Па, в) ≈ 2000 Па, г) ≈125 Па, д) ≈20000Па.6. Яке приблизно значення має архімедова сила, що діє на тіло об’ємом 3 м3 при зануренні його в рідину густиною 103 кг/м3?а) 3 Н, б) 1000 Н, в) 3000 Н, г) 30000 Н, д) серед відповідей а – г немає правильної. 7. На великий поршень гідравлічного преса діє сила 2·106 Н. Яка сила діє на малий поршень цього преса,

104

якщо його площа дорівнює 10 см2? Площа великого поршня дорівнює 2 м2.а) 4·109 Н, б) 107 Н, в) 4·105 Н, г) 103 Н, д) 2·106 Н. 8. Під ковпаком повітряного насоса поміщають зав’язану гумову кульку з невеликою кількістю повітря. При відкачуванні повітря з-під ковпака кулька роздувається. Як при цьому змінюється тиск повітря всередині кульки?а) збільшується, б) зменшується, в) залишається незмінним, меншим від атмосферного, г) залишається незмінним, більшим від атмосферного, д) залишається незмінним, дорівнює атмосферному. 9. Крижина об’ємом 10 м3 плаває на поверхні води. Визначте об’єм підводної і надводної її частини.

Варіант 21. Яка фізична величина дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні?а) робота, б) потужність, в) тиск, г) сила тиску, д) виштовхувальна сила.2. Яка з наведених одиниць вважається одиницею тиску?а) Паскаль, б) кілограм, в) Джоуль, г) ват, д) Ньютон.3. Комар у момент укусу чинить на шкіру людини набагато більший тиск, ніж танк на дорогу. Це пояснюється тим, що:а) чим більша площа опори, тим більшим є тиск, б) комар тисне на шкіру людини з більшою силою, ніж танк на дорогу, в) сила тиску комара на шкіру

105

людини набагато менша від ваги танка, г) чим більша сила діє на поверхню, тим меншим є тиск.4. Визначте тиск людини на сніг, якщо сила тиску 400 Н, а площа двох лиж дорівнює 4·10-1 м2.а) 16000 Па, б) 1000 Па, в) 160 Па, г) 10 Па, д) 10-3 Па.5. Біля підніжжя гори барометр показує 740 мм рт. ст., а на вершині – 720 мм рт. ст.. Визначте висоту гори.а) 320 м, б) 440 м, в) 480 м, г) інша відповідь.6. Визначте, чому дорівнює Архімедові сила, що діє на кульку об’ємом 10 см3, повністю занурену у гас. Густина гасу 800 кг/м3 = 0,8 г/см3.7. У гідравлічному пресі площа малого поршня 10 см2, площа великого поршня 2 м2. Сила, яка діє на малий поршень дорівнює 200 Н. Яка сила діє на великий поршень?а) 4·105 Н, б) 4·103 Н, в) 103 Н, г) 200 Н, д) 40 Н.8. Чому дорівнює вага води, яку витісняє підводна частина судна?а) дорівнює вазі вантажу, б) дорівнює вазі судна без вантажу, в) дорівнює вазі судна з вантажем, г) більша за вагу судна з вантажем, д) серед відповідей немає правильної.9. Крижина об’ємом 5 м3 плаває на поверхні води. Визначте об’єм підводної і надводної її частини.

106

107

108