Soạn giáo án KHTN 8 cánh diều Bài 15: Tác dụng của chất lỏng lên vật đặt trong nó

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 6 – 8 nhóm.

- GV phát dụng cụ thí nghiệm và yêu cầu HS tiến hành hành thí nghiệm theo nhóm.

+ Dụng cụ thí nghiệm: Lực kế, giá đỡ, khối nhôm, cốc nước, rượu (hoặc nước muối).

+ Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Lắp đặt dụng cụ như hình 15.2a.

Bước 2: Treo khối nhôm vào lực kế. Đọc số chỉ P của lực kế (hình 15.2a).

Bước 3: Dịch chuyển từ từ sao cho khối nhôm chìm ,,  và chìm hoàn toàn trong nước (không chạm đáy cốc). Ghi lại các số chỉ P₁, P₂, P₃, P₄ của lực kế.

Bước 4: So sánh các giá trị P₁, P₂, P₃, P₄ với P, thảo luận và rút ra hướng của lực do nước tác dụng lên khối nhôm.

Bước 5: Nêu nhận xét về sự thay đổi độ lớn của lực này khi thể tích phần chìm của khối nhôm tăng dần.

Bước 6: Lặp lại các bước trên với rượu (hoặc nước muối).

- Sau khi tiến hành thí nghiệm, GV yêu cầu các nhóm xử lí số liệu và báo cáo kết quả.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời nội dung Câu hỏi 1 (SGK - tr78)

Em hãy trả lời câu hỏi ở phần mở đầu bài học.

- Sau khi HS phát biểu, GV nhận xét và kết luận về phương, chiều và lực đẩy tác dụng lên vật, yêu cầu HS ghi bài vào vở.

- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, trả lời nội dung Câu hỏi 2 (SGK – tr78) và Luyện tập 1 (SGK – tr78)

Câu hỏi 2 (SGK – tr78)

Nêu ví dụ về lực đẩy Acsimet trong thực tế.

Luyện tập 1 (SGK – tr78)

Mô tả lực đẩy Acsimet tác dụng vào vật đặt trong chất lỏng ở hình 15.4.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, tiến hành thí nghiệm, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. LỰC ĐẨY CỦA CHẤT LỎNG LÊN VẬT ĐẶT TRONG NÓ

*Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr78)

Khi xô nước còn chìm trong nước thì nó chịu lực do nước tác dụng có phương thẳng đứng chiều từ dưới lên đóng vai trò lực đẩy giúp ta nâng vật được dễ dàng hơn khi nó đã được kéo lên khỏi mặt nước.

*Kết luận:

Lực đẩy của chất lỏng tác dụng lên các vật nhúng trong nó được gọi là lực đẩy Acsimet. Lực đẩy Acsimet có phương thẳng đứng, chiều hướng từ dưới lên trên. Lực đẩy Acsimet không chỉ tồn tại trong chất lỏng mà cả trong chất khí.

*Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr78)

Ví dụ về lực đẩy Acsimet trong thực tế:

- Con người có thể nổi trên mặt nước và bơi.

- Tàu thuyền di chuyển trên sông, biển.

- Viên đá nổi trong nước.

- Khinh khí cầu bay lơ lửng trong không khí.

- …

*Trả lời Luyện tập 1 (SGK – tr78)

Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật trong hình 15.4 có phương thẳng đứng chiều hướng từ dưới lên trên.

PHIẾU HỌC TẬP: Tìm hiểu về độ lớn của lực đẩy Acsimet

Lớp:

Tên thành viên:

1. Hãy kể tên các dụng cụ thí nghiệm được trình bày trong hình 15.5 trang 79 SGK, đồng thời nêu cách tiến hành thí nghiệm.

2. Hãy tiến hành thí nghiệm, quan sát và ghi kết quả.

3. Rút ra kết luận bằng cách thực hiện các yêu cầu sau:

- Hãy xác định điểm đặt, phương, chiều của lực đẩy Acsimet.

- Hãy so sánh số chỉ của lực kế khi đổ nước từ cốc B vào cốc A so với số chỉ lực kế khi khối nhôm chưa được nhúng chìm trong nước ở bình tràn.

- Hãy chứng tỏ rằng độ lớn của lực đẩy bằng trong lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

- Độ lớn lực đẩy tác dụng lên vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV phát dụng cụ thí nghiệm và yêu cầu HS tiến hành hành thí nghiệm theo nhóm.

+ Dụng cụ thí nghiệm: lực kế, giá đỡ, khối nhôm, hai chiếc cốc, bình tràn, nước, rượu (hoặc nước muối).

+ Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Lắp đặt dụng cụ như hình 15.5a, đổ đầy nước vào bình tràn, treo cốc A chưa đựng nước và khối nhôm vào lực kế. Đọc số chỉ P₁ của lực kế.

Bước 2: Nhúng khối nhôm vào bình tràn để khối nhôm chìm  trong nước, nước từ bình tràn chảy vào cốc B (hình 15.5b). Sau đó, điều chỉnh giá đỡ để nâng khối nhôm lên khỏi nước.

Bước 3: Đổ nước từ cốc B vào cốc A (hình 15.5c) và điều chỉnh khối nhôm chìm  trong nước. Đọc số chỉ P₂ của lực kế.

Bước 4: So sánh P₁ và P₂.

Bước 5: Lặp lại các bước từ 1 đến 4 khi nhúng khối nhôm chìm hoàn toàn trong nước.

Bước 6: Rút ra nhận xét về mối liên hệ giữa độ lớn của lực đẩy Acsimet và trọng lượng phần nước bị khối nhôm chiếm chỗ.

Bước 7: Lặp lại các bước từ 1 đến 6 với rượu hoặc nước muối.

- Các nhóm tiến hành thí nghiệm và hoàn thành Phiếu học tập.

- GV lưu ý: Ngoài phương án thí nghiệm như trong SGK, GV có thể khuyến khích HS đưa ra phương án khác, ví dụ: đọc chỉ số của lực kế khi vật để ngoài không khí; đọc số chỉ của lực kế khi đặt vật trong chất lỏng; dùng lực kế hoặc cân xác định trọng lượng của khối chất lỏng tràn vào bình tràn;…

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, trả lời nội dung Câu hỏi 3 (SGK – tr79)

Trong trường hợp nào sau đây, nhất vật xuống đáy bể nước dễ dàng hơn?

+ Nhấn một chai nhựa rỗng có thể tích 500 ml được nút kín.

+ Nhấn một chai nhựa rỗng có thể tích 5 lít được nút kín.

- GV yêu cầu HS đọc mục Em có biết (SGK – tr80)

- Sau khi HS trả lời, GV nhận xét và kết luận về độ lớn của lực đẩy Acsimet, yêu cầu HS ghi bài vào vở.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, tiến hành thí nghiệm, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. LỰC ĐẨY CỦA CHẤT LỎNG LÊN VẬT ĐẶT TRONG NÓ

*Kết quả thí nghiệm

- Số chỉ của lực kế khi đổ nước từ cốc B vào cốc A bằng với số chỉ của lực kế khi khối nhôm chưa được nhúng chìm trong nước ở bình tràn. Điều đó chứng tỏ độ lớn của lực đẩy bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

- Trọng lượng của chất lỏng bằng trọng lượng riêng nhân với thể tích. Vậy độ lớn của lực đẩy phụ thuộc bản chất của chất lỏng và phụ thuộc vào thể tích của chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

*Trả lời Câu hỏi 3 (SGK – tr79)

Với cùng chất lỏng thì độ lớn của lực đẩy chỉ phụ thuộc vào thể tích của chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Do thể tích 500 ml nhỏ hơn thể tích 5 lít nên lực đẩy Acsimet tác dụng lên chai có thể tích 500 ml nhỏ hơn lực đẩy Acsimet tác dụng lên chai có thể tích 5 lít. Vậy nên ấn chai có thể tích 500 ml xuống đáy bể nước dễ dàng hơn so với chai có thể tích 5 lít.

Em có biết (SGK – tr80): Lực đẩy Acsimet không chỉ xuất hiện trong chất lỏng mà còn xuất hiện trong chất khí. Lực đẩy Acsimet của chất khí giúp nâng khinh khí cầu lên cao.

*Kết luận:

- Lực đẩy Acsimet mà chất lỏng tác dụng lên vật đặt trong nó có độ lớn bằng trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

- Độ lớn của lực Acsimet được tính bằng:

Trong đó, d là trọng lượng riêng của chất lỏng (đơn vị N/m³), V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (đơn vị m³).