Сабақ
Зертханалық жұмыстың тақырыбы: Архимед күшін зерттеу
Жұмыстың мақсаты:
- Архимед күшін анықтау, оны дене ығыстырған сұйықтықтың салмағымен салыстыру;
- оның сұйықтыққа батырылған дененің көлеміне тәуелділігін зерттеу;
- қауіпсіздік ережелерін біле отыра, физика кабинетінде оларды сақтап жүру.
Күтілетін нәтижелер:
- Архимед күші дене ығыстырған сұйықтықтың салмағына тең.
- Архимед күші сұйықтыққа батырылған дененің көлеміне тура пропорционалды.
Мұғалімге арналған нұсқаулық:
- Оқушыларды әр топта 3 оқушыдан болатындай етіп бөлу.
- Зертханалық жұмысты бастамас бұрын қауіпсіздік ережелерімен танысыңыз:
- Жұмыс парағын жүктеп алу үшін мына сілтеме бойынша өтіңіз:
Теориялық бөлім
Архимед күші — бұл сұйықтыққа не газға батырылған денеге әсер ететін, тік жоғары бағытталған итеруші күш. Ол келесі формула арқылы анықталады:
FA = ρc Vд g
осында ρс — сұйықтықтың тығыздығы, Vд — сұйықтыққа батырылған дененің көлемі, g – еркін түсу үдеуі.
Дереккөздер:
- Архимед күші. (2017). Физика. Жалпы білім беретін мектептің 7-сыныбына арналған оқулық.
Практикалық бөлім
Штатив. Осы тәжірибе үшін біз штатив құралын қажет етеміз. Оны кеңсе тауарлардан және қолжетімді заттардан жасауға болады.
Жұмыс барысы:
1-қадам.
Бір біріне 4 таяқша жапсырып төртбұрышты фигура жасаймыз, ол үшін ыстық желімді қолдануға болады. Осы төртбұрыштың өлшеміне сәйкес картон қағаздан төртбұрыш қиямыз. Бұл штативтің негізі болады.
2-қадам.
Кеңсе пышағын қолдана отырып, 2 таяқшаны алып, олардың ұштарын төртбұрышты етіп қиямыз. Осы таяқшалардың ортасында 3-4 миллиметр кесік жасаймыз.
3-қадам.
Даярланған таяқшалар мен тағы 2 таяқша қолдана отырып, олардан төртбұрышты фигура жасаймыз, суретте көрсетілгендей бір біріне жапсырамыз. Кесікке тағы бір таяқшаны қадап қоямыз. Ол үстіңгі құрылым, кейінірек біз оған динамометрді қадайтын боламыз.
4-қадам.
Негізді құрайтын картонды алып, оны тесіктеп, тағы екі таяқшаны ыстық желім арқылы бекітіп қоямыз. Осы таяқшалар штативтің білігін құрайды. Одан кейін үстінен тағы екі таяқша жапсырамыз, штатив білігінің ұзындығын арттыру үшін.
5-қадам.
Штатив білігінің жоғары ұшына үстіңгі құрылымды жапсырып қоямыз. Үстіңгі құрылымға ортасындағы кесікке тағы бір таяқша бекітеміз. Білікке үстінен тағы екі таяқшаны жапсырып қоямыз, бұл штативтің тепе теңдігін сақтауына көмектеседі. Ыстық желім кепкенше, бес минут күте тұру керек. Одан кейін тәжірибе бастауға болады.
Енді штатив дайын, тәжірибе бастауға болады.
Тәжірибе 1. Архимед күшін дене ығыстырылған сұйықтықтың салмағымен салыстыру.
Жұмыс барысы:
Осы тәжірибеде біз штатив, мензурка, динамометр, жүк қажет етеміз.
1-қадам.
Динамометрді штативке қадап қойыңыз.
2-қадам.
Жүкті динамометрге қадап, ауадағы салмағын өлшеп, кестеге жазып қойыңыз.
3-қадам. Жүктің судағы салмағын өлшеу. Ол үшін мензурканы алып, оған су құйып қойыңыз, су көлемін өлшеп қойыңыз. Жүкті динамометрге қадап, оны мензуркаға түсіріп қойыңыз. Мензуркада су көлемі өзгереді, жаңа көлем мөлшерін өлшеңіз. Көлемдер айырмашылығы дене ығыстырған сұйықтықтың көлемін береді, ол деректі жазып алыңыз. Динамометрдің көрсеткішін де дененің судағы салмағы ретінде кестеге енгізіп қойыңыз.
4-қадам. Формула арқылы Архимед күшін анықтап, нәтижесін кестеге енгізіңіз.
FA = P0 — P
P0 – дененің ауадағы салмағы; P – дененің судағы салмағы.
5-қадам. Дене ығыстырған сұйықтықтың салмағын формула арқылы есептеңіз.
Pc = ρc V g
ρc –сұйықтықтың тығыздығы, V – сұйықтыққа батырылған дененің көлемі. Судың тығыздығы: ρc = 1000 кг/м3, ал g = 10 м/с2. Деректерді кестеге енгізіп, Архимед күші мен дене ығыстырылған сұйықтықтың салмағын салыстырыңыз. Қорытынды жасаңыз.
Тәжірибе 2. Архимед күшінің сұйықтыққа батырылған дененің көлеміне тәуелділігін сынау.
Жұмыс барысы:
1-қадам.
Енді дәл сол жүкті динамометрге іліп, мензуркада ортасына дейін ғана батырамыз, көлемін өлшеп, дене ығыстырған сұйықтықтың көлемін есептеп, жазып қойыңыз. Динамометрдің көрсеткішін кестеге судағы салмағы ретінде енгіземіз.
2-қадам. Архимед күшін есептеңіз және оны бұрынғы Архимед күшімен салыстырыңыз. Батырылған дененің көлемін азайтқанда, Архимед күші қалай өзгерді? Қорытынды жасаңыз.
Зерттеу бөлімі
| № | Ауадағы салмағы, P0, Н | Динамометрдің ауытқуы мен ауадағы салмағы, P0±ΔF, Н | Судағы салмағы, P, Н | Динамометрдің ауытқуы мен судағы салмағы, P±ΔF, Н | Батырылған дененің көлемі, V, мл | Архимед Күші, FА, Н | Ығыстырылған сұйықтықтың салмағы, Pс, Н |
| 1 | |||||||
| 2 |
Қорытынды жасау барысында, осы сұрақтарға жауап беріңіз:
- Архимед күші дене ығыстырылған сұйықтықтың салмағына тең бе?
- Архимед күші қандай физикалық шамаларға тәуелді? Сұйықтыққа батырылған дененің көлемін өзгерткен кезде Архимед күші қалай өзгерді?
Қорытынды
Архимед күші дене ығыстырылған сұйықтықтың салмағына тең. Архимед күші сұйықтыққа батырылған дене көлеміне тура пропорционалды.