Закон Архимеда Подготовка к ГИА

повторение основных законов и формул закона Архимеда, а также примеров решения задач в соответствии с кодификатором ГИА и планом демонстрационного варианта экзаменационной работы Цель:

Действие жидкости на погруженное тело

Действие жидкости и газа на погруженное тело h1h1 h2h2 F3F3 F4F4 F 1 = ρ g h 1 S F 2 = ρ g h 2 S h 1 < h 2 p 3 = p 4 p 2 > p 1 F = p S p = ρ g h F 3 = F 4 F1F1 F2F2 F 2 - F 1 = ρ g h 2 S - ρ g h 1 S F 2 - F 1 = ρ g S(h 2 - h 1 ) = F выт Зависимость давления в жидкости или газе от глубины погружения тела приводит к появлению выталкивающей силы (или иначе силы Архимеда), действующей на любое тело, погруженное в жидкость или газ. F выт = ρ ж g V т S(h 2 - h 1 ) = V т

Выталкивающая (Архимедова) сила Архимедова сила направлена всегда противоположно силе тяжести, поэтому вес тела в жидкости или газе всегда меньше веса этого тела в вакууме. F выт = ρ ж g V т

Действие силы тяжести и архимедовой силы на тело, погруженное в жидкость Здесь должен быть видеофрагмент «Действие силы тяжести и архимедовой силы на тело, погруженное в жидкость» Скачайте фильм по адресу: и вставьте его на этот слайд. При вставке установите «при показе слайдов воспроизводить автоматически», на вкладке «Параметры» поставьте галочку в поле «Во весь экран»

Закон Архимеда Величина Архимедовой силы определяется по закону Архимеда: ρ ж – плотность жидкости; V т – объем погруженного тела; m ж – масса вытесненной жидкости F А = ρ ж g V т F А = m ж g Закон Архимеда: Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной этим телом Закон Архимеда: Вес тела, погруженного в жидкость или газ, уменьшается на величину выталкивающей силы, действующей на тело. Закон Архимеда: Тело, погруженное в жидкость или газ, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость

Архимед Αρχιμήδης (287 до н. э. 212 до н. э.) древнегреческий математик, физик, механик и инженер из Сиракуз. сделал множество открытий в геометрии; заложил основы механики, гидростатики; автор ряда важных изобретений.

Легенда об Архимеде Вызвал его однажды сиракузский царь Гиерон и говорит.... А золотая ли корона у меня? А вдруг он примесей туда добавил? И с носом он царя оставил? Архимед знал, что ответить на вопрос царя можно, определив плотность короны: Взвесить корону было легко. Но как найти ее объем?

Легенда об Архимеде Много дней мучила Архимеда эта задача. Но однажды, принимая ванну… Эврика! (Нашел! Нашел!) Архимед провел 3 опыта: с двумя слитками из серебра и золота, имеющими вес короны и с самой короной Серебро Золото Корона Т.к. объем короны больше объема золотого слитка, но меньше объема серебрянного слитка, то корона имеет примесь!

Измерение Архимедовой силы Здесь должен быть видеофрагмент «Измерение Архимедовой силы» Скачайте фильм по адресу: collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab-44a7-ae71-8f619b096d5a/view/ и вставьте его на этот слайд. При вставке установите «при показе слайдов воспроизводить автоматически», на вкладке «Параметры» поставьте галочку в поле «Во весь экран»

Следствия закона Архимеда Сила Архимеда равна нулю, когда погруженное в жидкость тело плотно, всем основанием прижато ко дну. На тело большего объема действует большая выталкивающая сила В более плотной жидкости действует большая выталкивающая сила F3F3 F1F1 V наиб. F наиб. Керосин Вода

Условия плавания тел Если сила тяжести больше Архимедовой силы, то тело тонет F тяж > F А Если сила тяжести равна Архимедовой силе, то тело плавает F тяж = F А Если сила тяжести меньше Архимедовой силы, то тело всплывает F тяж < F А

Условия плавания тел Здесь должен быть видеофрагмент «Условия плавания тел» Скачайте фильм по адресу: collection.edu.ru/catalog/res/c657b67c dd4-a565-9c4cdb00fe0e/view/ и вставьте его на этот слайд. При вставке установите «при показе слайдов воспроизводить автоматически», на вкладке «Параметры» поставьте галочку в поле «Во весь экран» collection.edu.ru/catalog/res/c657b67c dd4-a565-9c4cdb00fe0e/view/

Условия плавания тел Если плотность тела больше плотности жидкости, то тело тонет ρ т > ρ ж Если плотность тела равна плотности жидкости, то тело плавает ρ т = ρ ж Если плотность тела меньше плотности жидкости, то тело всплывает ρ т < ρ ж

Условия плавания тел Чем меньше плотность тела по сравнению с плотностью жидкости, тем меньшая часть тела погружена в жидкость. Пробка Кирпич Кубик льда Золотое кольцо Пробка Кубик льда Золотое кольцо Кирпич Плавание животных

Плавание судов Осадка – глубина, на которую судно погружается в воду Ватерлиния – наибольшая допустимая осадка, отмеченная на корпусе судна красной линией Водоизмещение – вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом Грузоподъемность – разность между водоизмещением судна и весом самого судна

Воздухоплавание Подъемная сила воздушного шара равна F = F A – F тяж Чем меньше плотность газа внутри шара, тем больше подъемная сила

Подборка заданий по кинематике (из заданий ГИА гг.) Рассмотрим задачи:

ГИА Три тела одинакового объема погружены в три различные жидкости. Первая масло, вторая вода, третья раствор соли в воде (см. рисунок). На какое тело действует большая архимедова сила? 1. На первое. 2. На второе. 3. На третье. 4. На все тела действуют одинаковые архимедовы силы.

ГИА Каково направление архимедовой силы, действующей на подводную лодку, плывущую под водой? 1. вверх 2. вниз 3. по направлению движения лодки 4. архимедова сила равна нулю

ГИА Тело весом 6 Н плавает на поверхности жидкости, объем вытесненной жидкости равен 1/3 объема тела. Каково значение силы Архимеда и куда она направлена? 1.1 Н вверх 2.8 Н, вниз 3.6 Н, вниз 4.6 Н, вверх

ГИА Одна из стеклянных бутылок целиком наполнена водой, другая целиком ртутью. Потонет ли бутылка с водой, если ее опустить в воду? Потонет ли бутылка со ртутью, если ее опустить в ртуть? 1) обе потонут 2) обе не потонут 3) со ртутью потонет, с водой нет 4) с водой потонет, со ртутью нет

ГИА На краю плавающей большой льдины толщиной 2 м находится чело век, желающий зачерпнуть воды. Какой длины веревку он должен привязать к ведру? 1.2 м 2.1,5 м 3.1 м 4. веревка не нужна Людина погружена в воду

(ГИА 2009 г.) 15. Необходимо экспериментально установить, зависит ли выталкивающая сила от объема погруженного в жидкость тела. Имеется три набора металлических цилиндров из алюминия и меди. Какой набор можно использовать для опыта? 1. А или 2. Б или В 3. только А 4. только Б

ГИА Взяты три одинаковых резиновых мяча, давление воздуха в них равно атмосферному давлению. Первый из них плавает на поверхности воды, второй погружен в воду на глубину 1 м, третий погружен в воду на глубину 10 м. На какой из них действует наименьшая сила Архимеда? 1. На первый. 2. На второй. 3. На третий. 4. На все три мяча действуют одинаковые силы Архимеда.

(ГИА 2009 г.) 10. Взяты три одинаковых резиновых мяча, давление воздуха в них равно атмосферному давлению. Первый из них плавает на поверхности воды, второй погружен в воду на глубину 1 м, третий погружен в воду на глубину 10 м. На какой из них действует наибольшая сила Архимеда? 1. На первый. 2. На второй. 3. На третий. 4. На все три мяча действуют одинаковые силы Архимеда.

2010 г. (ГИА-9). 19. В сосуд, частично заполненный водой, опускают на нити свинцовый шарик из положения 1 в положение 2 (см. рисунок). Как при этом изменяются сила тяжести и выталкивающая сила, действующие на шарик, а также давление воды на дно сосуда? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Сила тяжести Выталкивающая сила Давление воды на дно сосуда 311

ГИА У поверхности воды мальчик выпускает камень, и он опускается на дно пруда на глубину H = 5 м. Какое количество теплоты выделится при падении камня, если его масса т = 500 г, а объем V = 200 см 3 ? 23 Ответ: ____________(Дж)

ЕГЭ-2001 г. А3. На весах стоит чаша с водой. В чашу опустили гирю так, что она не касается дна (см. рисунок). Изменятся ли показания весов и почему? 1. не изменится, т.к. гиря не касается дна и не давит на него 2.увеличится, т.к. гиря давит на воду частью своего веса 3.увеличится, т.к. масса гири добавилась к массе воды 4.уменьшится, т.к. вода выталкивает гирю

(ЕГЭ 2001 г., Демо) А16. В стакане с водой плавает брусок льда (см. рисунок). После того, как лед растает, уровень воды в стакане... 1.поднимется, т.к. объем ледяного бруска больше объема вытесненной им воды. 2.опустится, т.к. плотность льда меньше плотности воды. 3. останется на прежнем уровне, т.к. масса льда равна массе воды. 4.поднимется, т.к. воды станет больше.

ЕГЭ-2002 г. А6. Теплоход переходит из устья Волги в соленое Каспийское море. При этом архимедова сила, действующая на теплоход, 1. Уменьшается 2. не изменяется 3. увеличивается 4. уменьшается или увеличивается в зависимости от размера теплохода

2004 г. А4 (ДЕМО). При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. При опускании груза в воду показание динамометра уменьшается до 1,5 Н. Выталкивающая сила равна 1.0,5 Н 2.1,5 Н 3.2 Н 4.3,5 Н

2006 г. А5 (ДЕМО). Четыре одинаковых листа фанеры толщиной L каждый, связанные в стопку, плавают в воде так, что уровень воды соответствует границе между двумя средними листами. Если в стопку добавить еще один такой же лист, то глубина погружения стопки листов увеличится на

2008 г. А2 (ДЕМО). Льдинку, плавающую в стакане с пресной водой, перенесли в стакан с соленой водой. При этом архимедова сила, действующая на льдинку, 1) уменьшилась, так как плотность пресной воды меньше плотности соленой 2) уменьшилась, так как уменьшилась глубина погружения льдинки в воду 3) увеличилась, так как плотность соленой воды выше, чем плотность пресной воды 4) не изменилась, так как выталкивающая сила равна весу льдинки в воздухе

Литература 1.//[Электронный ресурс]// 2.//[Электронный ресурс]// 3. Видеоролик - анимация "Закон Архимеда"//[Электронный ресурс]// e4a7e9815cd9/view/;Видеоролик - анимация "Закон Архимеда" e4a7e9815cd9/view/ 4. Видеоролик - анимация "Полет на воздушном шаре" 5. Видеоролик - анимация "Условие плавания тел в жидкости"// 9c4cdb00fe0e/view/; 9c4cdb00fe0e/view/ 6. Видеоролик "Измерение Архимедовой силы". 7. Гильфанова Ю. И. Внеклассное мероприятие по физике "Легенда об Архимеде"//[Электронный ресурс]// Гутник, Е. М., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, – 302 с. 9. Давление жидкостей и газов. Закон Архимеда. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс]// swf 10. Давление твердых тел, жидкостей и газов. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс]// swf 11. Давление твердых тел, жидкостей и газов. История открытия закона Архимеда ". Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс]// swf 12.Зорин, Н.И. ГИА Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н.И. Зорин. – М.: Эксмо, – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме). 13.Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, – 219 с; 14. ПЕРЕДАЧА ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТЯМИ И ГАЗАМИ. Класс!ная физика для любознательных //[Электронный ресурс]// Перышкин, А. В., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, – 198 с. 16.Перышкин, А. В., Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, – 196 с. 17. Сила Архимеда. Класс!ная физика для любознательных//[Электронный ресурс]// Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА г. / /[Электронный ресурс]// г Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ //[Электронный ресурс]//