Муниципальное автономное дошкольное образовательное учреждение
Детский сад № 13(МАДОУ № 13)
Конспект занятия:
«Секрет плавучести»
(для детей 6-7 лет)
Выполнила: педагог
дополнительного образования
по эколого-краеведению
Мяленко Е.В.
г. Томск
2018 г
Цель:
формировать представления детей о принципе плавучести;
закрепить и расширить знание о воздухе, необходимом и вездесущем веществе;
заложить основы закона Архимеда о плавучести;
воспитывать у детей навыки, усидчивость, тягу к знаниям.
Задачи:
учить проводить аналогию, находить сходства;
объяснить плавучесть живых существ и тяжелой морской техники;
развивать мышление, воображение, память;
расширять знания о морских обитателях;
научить изготавливать оригами «кораблик»
привить соревновательный дух, умение работать командой.
Материал:
бумага, тазики с водой;
бомбочки:
- сода, лимонная кислота, пищевой краситель, растительное масло;
Конспект занятия: «Секрет плавучести»
В продолжении проекта «Вода – это жизнь!» исследуя свойства воды и особенности их, воспитанники выяснили в ходе эксперимента, что металлический предмет, даже очень маленький, тонет в воде. Но почему большие корабли и подводные лодки плавают, а не тонут, они же тоже металлические и очень тяжелые? А ведь на корабле ещё находится команда и капитан, корабли перевозят грузы или пассажиров, то есть его вес ещё увеличивается!
Мы с детьми сделали кораблики из бумаги и отправили их в плавание по воде в большом тазу…Пока они плавали, мы порассуждали.
Я: - Рыбы и морские животные способны плавать, погружаться на глубину и всплывать. Что им помогает в этом? Не один ли принцип действует в отношении их и больших кораблей и подводных лодок? Многое в поведении морских животных можно объяснить на основании законов физики.
Я:- Ребята, исследуем на примере вес тела в воде и в воздухе:
На весах закреплены одинаковые грузы. Один из них погружен в воду.
Я:- Почему тот груз, который весит в воздухе перевешивает?
Дети: - Он тяжелее
Я:- Причина заключается в том, что на грузы действует выталкивающая (Архимедова) сила. Эта сила направлена против силы тяжести и действует тогда, когда тело окружено какой-нибудь средой (т.е. в вакууме она действовать не будет). Чем больше плотность среды и чем больше объём погруженного туда тела, тем больше и архимедова сила. Вода намного плотнее воздуха, поэтому в воде Архимедова сила больше, чем в воздухе. Соответственно, вес груза в воде меньше. Мы гораздо легче в воде, а в соленой морской воде еще легче, ребенок может придерживать на руках в такой воде взрослого человека.
Широко известна легенда о том, как древнегреческий ученый Архимед сделал свое открытие выталкивающей силы, принимая ванну…
Я:- Как же плавает кит? Известный ученый- исследователь морских глубин Жак-Ив Кусто пишет: «...на суше скелет кита не выдерживает веса мышц и жирового слоя, между тем как в плотной водной среде он отлично служит киту».
Во время экспедиции Кусто и его товарищи пытались спасти попавшего на мель китенка, масса которого была «всего» две тонны. Чтобы поднять его на борт судна, пришлось применить специальный гамак, так как даже новорожденный китенок мог «сломаться» под действием собственной силы тяжести, если бы под ним не было равномерной опоры, которой послужил гамак. Именно такую опору создает телу в воде архимедова сила.
Я:- А как кит ныряет и всплывает?
Дети:- у него есть хвост
Я:- Это правильно, хвост ему очень помогает!
Но тело кита плавает в воде, если действующая на него выталкивающая сила и сила тяжести равны между собой.
Хвост кита имеет горизонтальные лопасти, он развивает мощность до 500 лошадиных сил (эта мощность только в два раза меньше мощности двигателя самолета). Демонстрация картинок.
Когда аквалангиста задевает корпусом плывущий кит, «впечатление такое, словно толкнул мчащийся паровоз». Могучим движением хвоста кит направляет свое тело в глубину океана — ныряет. Но на глубине давление воды очень велико. Легкие кита под этим давлением воды сжимаются.
От сжатия легких объем тела кита уменьшается, а вместе с тем уменьшается и выталкивающая сила, кит не всплывает, а держится на нужной ему глубине. Когда кит движется из глубины к поверхности воды, архимедова сила постепенно понемногу увеличивается. А почему?
Я:- Вынырнув на поверхность, кит вдыхает воздух, объем его тела увеличивается, увеличивается и выталкивающая сила. Но теперь для создания такой же выталкивающей силы киту не нужно полностью погружаться в воду – ведь его объем стал больше. А при вдыхании воздуха объем тела кита увеличивается настолько, что ему уже не нужно полностью погружаться в воду, чтобы вес вытесненной им воды равнялся силе тяжести, действующей на кита.
Я:- А как поступают многие рыбы?
Дети:- Рыбы дышат жабрами в воде.
Я:- Правильно, но как они плавают?
Дети:- Им помогает хвост и плавники
Я:- Конечно. Но плавать рыбы могут благодаря плавательному пузырю, который находиться у рыб в брюшной полости, цистерна для воздуха, эластичная, меняющая свой объём.
- Вы наверняка его видели, если когда-либо наблюдали, как чистят свежую рыбу.
Дети:- Да, это такой мешочек в животе у рыбы.
- Рыбы регулируют глубину погружения, меняя плотность своего тела. Для этого им необходимо лишь изменить объем плавательного пузыря, сокращая или расслабляя мышцы.
- Но если какой-то орган у живого организма есть, надо использовать его как можно шире, чтобы зря не простаивал. Некоторые рыбы издают с помощью своего пузыря звуки, другие используют его как резонатор для повышения слуха. Пузырь может служить датчиком глубины: при всплытии его объём увеличивается, при погружении уменьшается, и нервные окончания это чувствуют. Наконец, воздух из пузыря рыба может использовать как запас для дыхания при спринтерском рывке, почувствовав опасность.
- И вот что интересно: из плавательного пузыря рыб возникли лёгкие наземных позвоночных, в том числе человека!
Я:- Дети, что же получается, секрет раскрыт, и он прост. Мы знаем, что воздух гораздо легче, чем вода. А внутри корабля, то есть его корпуса, находится пространство, которое заполняется воздухом. Этот воздух и не позволяет кораблю утонуть и удерживает его на поверхности воды, поэтому даже большегрузные корабли преспокойно бороздят моря и океаны.
Именно благодаря воздуху, который как бы выталкивает корабль из воды, он не тонет. Это увлекательный закон физики, которую изучают в школе: «Закон Архимеда - чем больше тело своим объемом вытесняет воды, тем большая сила, равная весу вытесненной воды, выталкивает это тело.» Та часть корабля, которая находится под водой надёжно закупорена от любого проникновения воды. А тот воздух, который находится в полостях корабля выталкивает его с силой наружу, при этом сама масса корабля всеми силами тянет его вниз-вот и получается тот самый нужный баланс, который позволяет нам любоваться величаво идущим по воде кораблям.
Дети:- А если в корабле образуется дыра?
Я:- мы наглядно это исследуем чуть позже. А пока ответьте мне, почему подводные лодки могут погружаться на дно и всплывать, когда это необходимо?
Дети:- Подлодки опускаются на дно, потому что в них заливают воду и они становятся тяжелыми. (из фильмов)
Я- Да, совершенно верно. Всем известно, хотя бы из приключенческих и военных кинофильмов, как маневрирует на глубине подводная лодка. У неё есть специальные цистерны, куда можно закачивать забортную воду либо вытеснять её сжатым воздухом. Корпус подводной лодки имеет огромные балластные цистерны, эти цистерны заполняются морской водой и подлодка опускается на дно, если балластные цистерны заполняются воздухом, подлодка всплывает на поверхность. Больше воды — лодка тяжелеет и погружается глубже, больше воздуха — всплывает. Вот так, по одному принципу с рыбами, китами и дельфинами бороздит океаны тяжелая и сложная техника, корабли и подводные лодки. Я:- Пришло время нарушить баланс наших кораблей, плавающих в тазу. Мы сделали бомбочки из соды, лимонной кислоты и масла. Мы поменяемся столами и будем бомбить корабли «противника», чья команда потопит больше кораблей, та и выигрывает. Наши корабли подверглись «массовой бомбардировке» и «пошли ко дну». В ходе опыта выяснилось, что корабли получили пробоины и целостность корпусов была нарушена. В результате большинство кораблей потонули…
Вывод: Именно воздух придает плавучесть кораблю!
Плавучесть судна определяется законом Архимеда: жидкость выталкивает тело с силой, равной весу жидкости в объеме погруженной в нее части тела. Основная хитрость здесь заключается в объеме – чем больше объем корабля, тем более толстыми можно сделать его металлические борта и тем больше дополнительного груза он может взять на борт, оставаясь при этом на плаву. Наши корабли были бумажные, они легко могли потонуть при небольшом ветре или грузе в виде небольшого болта из-за своего маленького веса и объема.
.png)
.png)
