Интегрированный урок физики и экологии в 7-м классе по теме Плавания судов

Цели урока:

образовательные

  • систематизация знаний учащихся об архимедовой
    силе и условиях плавания тел;
  • знакомство с практическим применением
    архимедовой силы на примере плавания судов;
  • формирование навыка проведения научного
    эксперимента;

развивающие

  • развитие логического мышления учащихся,
    способности видеть и понимать окружающий мир,
    умения самостоятельно выбирать необходимую для
    себя информацию;
  • развитие научного подхода к явлениям и
    процессам природы; раскрытие
    физико-технического аспекта экологической
    катастрофы и путей ее ликвидаций;

воспитательные

  • формирование информационной, коммуникационной,
    экологической культуры;
  • воспитание умения слушать и уважать мнения
    других.

Оборудование: мультимедиапроектор,
экран, 11 маленьких кристаллизаторов с водой, 1
большой кристаллизатор с водой, 3 пробирки (2-с
водой), 100гр нефти, кусочки пластилина,
пластилиновые лодочки.

Ход урока

Приложение 1

На экране — изображение воды.

- За окном весна. Звучит капель

Капель — это вода. Ни на одной планете нет
такого количества воды, как на Земле. Она и вокруг
нас — 3/4 поверхности Земли занимает вода, и внутри
нас — мы на ? состоим из воды. Это самое
удивительное вещество на Земле.

Я заговорила о воде, на столе — модели судов. Не
подсказывает ли это вам тему нашего урока? («Плавание
судов» появляется на экране.)дети вносят тему
урока в маршрутный лист.

На уроке вы узнаете, почему плавают суда, мы
вспомним силу Архимеда и условия плавания тел.

Сегодня мы отправляемся в путешествие по воде.
У нас в пути будет маршрутный лист. Приложение2. В котором мы будем делать отметки
о своем продвижении в познании физики и
окружающего мира и отмечать свои успехи на уроке.
Посмотрите на табличку внизу вашего листа. То,
что у вас получается, вы отмечаете плюсом и в
конце урока по набранным очкам получаете оценку.
Поэтому на протяжении всего урока вы должны быть
очень внимательны к моим словам и к тому, что
говорят ваши одноклассники.

А на чем путешествуют по воде?

На кораблях и судах. ( на экране появляются
корабли)

Из чего сделаны корабли?

Но ведь железо тонет в воде. Кстати, почему? (
ответ и через плотность, и через действующие
силы)

Возьмем вместо железа пластилин и проделаем
такой опыт.

Опустите пластилиновый шарик в воду. Как он
себя поведет?

А теперь спустите на воду лодочку, сделанную из
точно такого же кусочка пластилина. Она плавает! (
не забывайте про плюсы в маршрутном листе)

Почему же лодочка плавает? Масса тела осталась
прежней, значит сила тяжести тоже осталась
прежней. Что же изменилось?

(изменилась сила Архимеда!)

Почему? (увеличился объем тела!)

Рассуждаем дальше. Если масса не изменилась,
объем увеличился; как изменилась плотность? (она
уменьшилась)

Почему? За счет чего это произошло? (за счет
воздушного пространства, которое стало частью
нашего тела.)

То же самое происходит и с железными судами.
Корпус судов, крепления, делают из металла. Так же
на строительство судна идет множество других
материалов, плотности которых могут быть как
больше, так и меньше плотности воды. Но на любом
судне обязательно есть пространство,
заполненное воздухом. (на экране появляется
макет судна в разрезе).
Поэтому средняя
плотность всего судна оказывается меньше
плотности воды.

Итак, почему же судно плавает по воде?

Делаем отметку в своих маршрутных листах: суда
не тонут потому, что средняя плотность судна
меньше плотности воды.

Вернемся к нашему кораблику.

Как он располагается на воде? (часть его
погружена в воду)

Глубина погружения судна в воду называется осадкой.

Как изменяется осадка судна при его погрузке?
(она увеличивается)

Делаем отметку в своих маршрутных листах:
осадка судна — это глубина погружения судна в
воду.

Можно судно нагружать сколь угодно много?

Поэтому на каждом судне есть ватерлиния,
которая показывает максимально возможную
осадку.(демонстрация моделей)

Делаем отметку в своих маршрутных листах:
ватерлиния показывает максимально возможную
осадку.

Что происходит с водой при погружении судна в
воду?

Что вы знаете о весе жидкости, вытесненной
телом? (вес жидкости, вытесненной телом. Равен
весу тела в воздухе)

Это же справедливо и для судна: вес воды,
вытесненной судном, равен весу судна с грузом в
воздухе. Эту величину называют водоизмещением. Сейчас
строят суда водоизмещением 5000000 кН, то есть судно
с грузом весит в воздухе 5000000 кН. Вытесненная им
вода весит 5000000 кН!

Делаем отметку в своих маршрутных листах: водоизмещение
- это вес воды, вытесненной судном или вес судна
с грузом в воздухе.

Итак, мы познакомились с основными понятиями,

необходимыми для грамотного плавания на судне
и можем смело отправляться в путь по великой
русской реке Волге.

Давайте подумаем, кого мы можем встретить,
путешествуя по реке, что увидеть?

  • различные водоросли,
  • водоплавающих птиц,
  • рыб. (изображения перечисленных животных
    появляются на экране)

Ребята, у вас на столах лежат небольшие
сообщения о перечисленных существах. Прочитайте
их самостоятельно и приготовьтесь отвечать на
мои вопросы.( учащиеся работают самостоятельно) приложение 3.

Чем же интересны нам эти существа именно с
точки зрения физики и в частности силы Архимеда?

Дети отвечают на вопрос и заполняют маршрутный
лист.

  • рыба регулирует глубину своего погружения
    благодаря плавательному пузырю, который
    обладает большой сжимаемостью
  • водоплавающие птицы мало погружаются в воду
    благодаря воздушному пузырю, окружающему тело
    птицы.
  • водные растения сохраняют вертикальное
    положение потому, что на концах их разветвлений
    заключены крупные пузыри воздуха, играющие роль
    поплавков.

Как я уже говорила, вода — удивительное
вещество. Она помогает нам не только жить, но и
отдыхать, психологически
расслабляться.(включается аквалайт.) Недаром
говорят, что на огонь и на воду можно смотреть
бесконечно. Идет минута психологической
разгрузки.

Мы продолжаем путешествие и выходим в открытое
море. Как при этом изменится осадка корабля?

Внимание! Получена радиограмма. Авария на
нефтеналивном судне. За бортом уже 1000 тонн нефти.
Растекаясь по поверхности, она образует пленку
толщиной 0,5 мм. Найдите площадь нефтяного пятна и
оцените экологические последствия этой
катастрофы. (Один человек выходит к доске, где уже
записано условие задачи, остальные работают в
маршрутных листах.)

S=1000000: 0,4=10000000;4=2500000(м2)

Каковы же экологические последствия этой
катастрофы?

(на экране появляются варианты ответов) Дети
выбирают из них верные.

 гибель морских животных;

 нефть смачивает оперение водоплавающих птиц
и они погибают из-за нарушения теплоизоляции;

 кислород не поступает внутрь;

 углекислый газ и метан не выходят наружу;

 уменьшается освещенность водоема;

 затрудняется процесс фотосинтеза;

 улучшается газообмен;

 увеличивается число морских животных;

 усиливается процесс фотосинтеза.

(на экране появляются картинки с нефтью)

Как же очистить загрязненную воду?

Демонстрируется опыт, показывающий физический
принцип очистки воды от нефти. Приложение
4

Будем считать, что мы справились с этой
проблемой, очистили воду. Очень важно, чтобы вода
была чистой, потому что только чистая вода может
быть соком жизни на Земле. (на экране появляются
слова Леонардо да Винчи «Воде была дана
волшебная сила — стать соком жизни на Земле».

Наше путешествие подходит к концу. Теперь
подсчитайте набранные баллы. (учитель
выставляет соответствующие оценки).

Следующий: