урок1
Тема лабораторной работы: Определение условия плавания
Цель работы:
- Опытным путем определить условие плавания тел в жидкости;
- Сравнить значение силы тяжести и силы Архимеда в случае, когда тело плавает на поверхности жидкости.
Ожидаемые результаты:
- Условие плавания тел в жидкости заключается в том, чтобы сила тяжести не превышала силу Архимеда.
- Когда тело плавает на поверхности воды, сила Архимеда влияющая на тело больше силы тяжести.
Руководство для учителя:
- Разделите учащихся так, чтобы в каждой группе было по 3 ученика.
- Перед началом лабораторных работ ознакомьтесь с правилами безопасности:
- Чтобы скачать рабочий лист, перейдите по этой ссылке:
Теоретическая часть
Сила Архимеда – это выталкивающая сила, которая действует на тело, погруженное в жидкость или газ. Вычисляется по формуле:
FA = ρж Vт g
где ρж это плотность жидкости, Vт — это объем тела, а g – ускорение свободного падения.
Сила тяжести – это сила, которая действует на тела вследствие притяжения Земли и вычисляется по формуле:
F = m g
где m это масса тела.
Источники:
- Выталкивающая сила. (2019). Физика. Учебник для 7 класса общеобразовательной школы.
- Явление тяготения и сила тяжести. Вес. (2019). Физика. Учебник для 7 класса общеобразовательной школы.
Экспериментальная часть
Эксперимент 1. Выяснение условий плавания тела в жидкости.
Указания к работе:
В этой лабораторной работе нам понадобятся мензурка, пробирка, салфетка, емкость для воды и динамометр.
Шаг 1.
Определите объем пробирки используя мензурку. Налейте в мензурку воды и замерьте ее уровень, затем погрузите в воду пробирку и снова замерьте уровень воды. Разница в объеме даст объем пробирки. Занесите данные в таблицу.
Шаг 2. Рассчитайте силу Архимеда для пробирки используя формулу из теоретической части.
FA = ρж Vт g
где ρж это плотность жидкости, Vт — это объем тела, а g – ускорение свободного падения. За плотность воды взять ρж = 1000 кг/м3, а за ускорение свободного падения g = 9.8 Н/кг.
Шаг 3.
Опустите пробирку в воду и убедитесь, что пробирка всплывает на поверхность воды. Возьмите для этого емкость для жидкости наполните ее водой и опустите пробирку. После протрите пробирку салфеткой и измерьте вес пробирки с помощью динамометра. Запишите данные в таблицу.
Шаг 4.
Заполните пробирку водой. Опустите ее в сосуд с водой и убедитесь, что пробирка тонет. Извлеките пробирку из воды, высушите салфеткой и измерьте ее вес с помощью динамометра. Занесите данные в таблицу.
Шаг 5.
Вылейте часть воды из пробирки, так чтобы пробирка плавала внутри жидкости. Опустите пробирку в воду и убедитесь, что она плавает. Высушите пробирку и измерьте вес пробирки с помощью динамометра. Занесите данные в таблицу.
Шаг 6. Сравните значения веса пробирки и силу Архимеда в трех случаях. Сделайте вывод.
Эксперимент 2. Сравнение силы тяжести и силы Архимеда при условии, когда тело плавает на поверхности жидкости.
Указания к работе:
Шаг 1. Определите вес тела и запишите данные.
Шаг 2. Вычислите объем тела с помощью мензурки и запишите данные.
Шаг 3. Рассчитайте силу Архимеда по формуле:
FA = ρж Vт g
Шаг 4. Сравните силу Архимеда и силу тяжести.
Шаг 5. Изобразите тело на рисунке и укажите силы, действующие на него, когда оно плавает на поверхности жидкости. Сделайте вывод.
Исследовательская часть
| № | Объем, V, мл | Сила Архимеда, FА, Н | Вес, P,Н | Вес с учетом погрешности, P±ΔF, Н | Соотношение P и FА | Поведение пробирки при погружении в воду |
| 1 | ||||||
| 2 | ||||||
| 3 |
Делая вывод, запишите ответы на следующие вопросы:
- При каком условии тело плавает в жидкости?
- Какие силы влияют на тело, когда тело плавает на поверхности жидкости? Какая из сил больше?
Заключение
Условие плавания тел в жидкости заключается в том, чтобы сила Архимеда, действующая на тело в жидкости, была больше силы тяжести действующей на тело. Когда тело плавает на поверхности жидкости, сила Архимеда, действующая на это больше силы тяжести.