Физикалық тәжірибелер
Сабақ барысы
Төменде сабақтың кезеңдері уақыт межесімен берілген. Жоспар оқушылардың белсенді әрекетін, тәжірибе арқылы дәлелдеуді және қорытынды жасауды көздейді.
I. Ұйымдастыру (2 мин)
- Оқушылармен сәлемдесу
- Түгендеу, сынып тазалығын тексеру
II. Өткенді қайталау (12 мин)
- Сәйкестендіру: интерактивті тақтамен жұмыс
- Ерікті жұмыс: жоба, құралға сипаттама, есеп, эссе
- «Миға шабуыл»: сөзжұмбақ шешу (тік торкөзден жаңа тақырып шығады)
- Физикалық шамалар арқылы қайта топқа бөлу
III. Жаңа сабақты түсіндіру (20 мин)
«Автобус аялдамасы» әдісі бойынша 4 топқа тапсырма беріліп, мәтін оқылып талданады. Жаңа сабақ жоспары:
IV. Бекіту (қысқа бөлім)
- Физикалық тәжірибелер (5 мин)
- Есеп шығару (3 мин)
- Венн диаграммасы
- Физикалық диктант
- Кері байланыс: ББҮ
V. Бағалау және үй тапсырмасы
- Оқушыларды бағалау (2 мин)
- Үй тапсырмасын беру (1 мин)
Жаңа тақырып: Архимед күші
Өткен сабақта манометр және сорғылар тақырыптарымен таныстық. Енді сұйыққа батырылған денеге әсер ететін ығыстырушы күш туралы сөз қозғаймыз.
Су бетінде үлкен ағаш бөрененің қалқып жүзіп жүретіні, ал кішкентай металл кесегінің батып кететіні көпшілікке белгілі. Тіпті жүзуді аздап меңгерген адамның өзі судың денені белгілі бір деңгейде «көтеріп тұратынын» сезеді. Бұл құбылыстың себебі қандай?
Ығыстырушы күштің шамасы дене мен сұйықтың қандай сипаттамаларына тәуелді екенін қарастырамыз. Бұл күшті алғаш рет ежелгі грек ғалымы Архимед (б.з.б. 287–212) есептеп шығарған.
Тарихи дерек: «Эврика!»
Аңыз бойынша, Сиракуз патшасы Герон Архимедке зергердің тәжді таза алтыннан жасаған-жасамағанын анықтауды тапсырған. Ғалым көп күн шешім таба алмай жүреді. Бір күні суға толы ваннаға түскен сәтте судың тасып төгілгенін байқап, мәселенің шешімі ойына келеді. Жаңалығына шаттанып, «Эврика!» («Таптым!») деп қала көшелерімен айғайлап жүгірген дейді.
Архимед күшінің пайда болуы және формуласы
Қарапайым тәжірибе (идеясы)
- Динамометрге денені іліп, оның көрсеткішін (ауырлық күшін) белгілейміз.
- Денені толықтай суға батырамыз.
- Динамометр көрсеткішінің азайғанын көреміз.
Дененің массасы өзгермейді, демек оған ауырлық күшінен бөлек, жоғары бағытталған қосымша күш әсер етеді. Ол — сұйықтың ығыстырушы күші.
Қысым айырмасы
Дененің бүйір беттеріне түсетін қысым күштері бір-бірін теңгеріп тұрады. Ал үстіңгі және астыңғы беттердегі қысым әртүрлі: төменгі бет тереңірек болғандықтан, ондағы қысым да үлкен болады. Осы айырма денені жоғары қарай итереді.
Негізгі идея
Fы = F2 − F1 — төменгі және жоғарғы беттерге әсер ететін күштердің айырмасы.
Тірек-схема (қорытынды түрі)
Қысым күші
F = pS = ρghS
Айырма арқылы
Fы = ρgS(h2 − h1)
Көлем арқылы
FA = ρс gVд
Мұнда ρс — сұйықтың (немесе газдың) тығыздығы, Vд — дененің сұйыққа батырылған бөлігінің көлемі, g — еркін түсу үдеуі.
Топтық тапсырмалар («Автобус аялдамасы»)
1-топ: Кіріспе және мағынасы
Архимед күшінің табиғатын күнделікті мысалдармен түсіндіріңіз: ағаштың қалқуы, металдың батуы, адамның суда жеңіл сезінуі. Ығыстырушы күштің қандай шамаларға тәуелді болатынын болжап көріңіз.
2-топ: Тәжірибе және дәлелдеу
Динамометрмен жүргізілетін тәжірибені сипаттап, күштердің теңгерілуін түсіндіріңіз. Қысымның тереңдікке тәуелділігін пайдаланып, ығыстырушы күштің формуласына логикалық жолмен келіңіз.
3-топ: Ауадағы (газдағы) ығыстырушы күш
Кез келген газда да ығыстырушы күш бар екенін дәлелдеңіз: ол дене ығыстырған газдың салмағына тең. Газдың тығыздығы аз болғандықтан, бұл күш көбіне шағын болады. Дегенмен дәл осы құбылыс ауа шарлары мен дирижабльдердің көтерілуіне мүмкіндік береді.
4-топ: Қолданылуы және өлшеу әдісі
Пішіні күрделі немесе көлемі үлкен денелердің тығыздығын Архимед заңына негізделген гидростатикалық өлшеу әдісімен қалай анықтауға болатынын түсіндіріңіз.
Сабақты қорытындылау және бекіту
Қорытынды
Архимед күшіне арналған бейнеролик арқылы негізгі ұғымдарды қайта шолу.
Сергіту сәті
Қысқа сергіту ролигі: назарды қалпына келтіру және белсенділікті арттыру.
Кері байланыс: ББҮ
Оқушылар «Білемін — Білгім келеді — Үйрендім» әдісі арқылы қорытынды жасап, өз ойларын білдіреді.
Физикалық тәжірибелер
- Жұмыртқа және тұзды су (қалқу/бату)
- Стакандағы су және пішіні әртүрлі денелер
- Динамометрмен жүктің көрсеткішін суда салыстыру
Қосымша тапсырмалар
Венн диаграммасы
Архимед күші мен ауырлық күшін салыстыру (ұқсастық/айырмашылық).
Физикалық диктант
Негізгі анықтамалар мен формулаларды бекіту.
Бағалау
Бағалау парақтары арқылы жедел кері байланыс және қорытынды балл.
Есептер
Архимед күшін анықтауға арналған есептерде негізгі формула қолданылады: FA = ρgV.
Есеп 1
Көлемі 0,8 м³ дене суға толық батырылған. Осы денеге әсер ететін ығыстырушы күшті табыңдар. Судың тығыздығы: ρ = 1000 кг/м³.
Есеп 2
Керосинге көлемі 100 см³ болатын дене толық батырылған. Осы денеге әрекет ететін ығыстырушы күшті анықтаңдар. Керосиннің тығыздығы: ρ = 800 кг/м³.
Үй тапсырмасы
Тақырыпты қайталау, негізгі формулаларды жаттау және сабақта басталған есептерді толық шығарып келу. Қосымша: Архимед күшінің тұрмыста және техникада қолданылуына 5–7 сөйлемдік қысқа пікір жазыңыз.