Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Конспект к уроку "Атмосферное давление"

Конспект к уроку "Атмосферное давление"

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

МОУ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 13 ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЗА А.П.МАРЕСЬЕВА ГОРОДА ОРЛА









Cloud

Атмосферное давление
(7 класс)



hello_html_m68362391.gif

Учитель физики школы №13
Шаталова Ольга Владимировна

hello_html_m3ce4d94e.png













hello_html_40a928fc.gif

Г.Орел

Урок «Атмосферное давление».

Задачи урока.

Выяснить возможные способы измерения атмосферного давления, добиться усвоения учащимися опыта Торричелли.

Продолжить формирование умений применять формулу для расчета давления внутри жидкости, сравнивать давление жидкостей и газов.

В целях развития научного мировоззрения учащихся показать роль физического эксперимента в физике.

В воспитательных целях познакомить учащихся с практическим использованием атмосферного давления, осветить роль ученых из Италии: Г. Галилея и Э. Торричелли, из Германии – Отто Герике, из России – М.В. Ломоносова в изучении данного вопроса.



Данный урок-конференция был проведен при изучении нового материала. Ребята были разбиты на 5 групп:



1 группа – сотрудники лаборатории «История изучения физических явлений».



2 группа – сотрудники экспериментальной лаборатории (показывают опыты, подтверждающие существование атмосферного давления).



3 группа – сотрудники лаборатории по изучению практического применения данного физического явления.



4 группа – работники музея «Физика вокруг нас».



5 группа – корреспонденты, выпускающие газету «Атмосферное давление и жизнь на Земле».











В каждой группе был выбран руководитель, который отвечал за содержание материала, за подготовленность группы, распределял обязанности внутри группы и т.д.



Конференция проводится в виде деловой игры.



Оформление



1. Газета «Атмосферное давление и жизнь на Земле»



2. Слова – призывы:



а) «Молодой человек моей Родины! Первое – это настойчиво овладевай всей широтой имеющихся знаний… Учиться всегда, учиться упорно – вот второе, что я хочу тебе посоветовать. Умей работать в коллективе. Без умения работать в большом коллективе не может быть ученого. В учебе, в труде, в науке, в беззаветном служении своему народу, ты найдешь свое счастье». Академик Н.Д.Зелинский



б) «Тысячи неразгаданных тайн таят в себе науки, и без вас, без вашей молодости, смелости, энтузиазма, они не будут разгаданы. Наука ждет вас, друзья!»

Академик А.Н. Несмеянов



в) «Нам необыкновенно повезло, что мы живем в век, когда еще можно делать открытия». Р.Фейман



3. Таблицы (самодельные):

а) Строение атмосферы Земли.

б) Действие присосок.





Ход урока:



Вступительное слово директора института: Уважаемые участники конференции, ее организаторы рады приветствовать вас. Наш институт работает над проблемой «Атмосферное давление и жизнь на земле».



В природе все происходит сообразно ее законам; нет случайных событий, нет сверхъестественных. Еще римский поэт Лукреций Кар, живший в 1 веке до н.э. в своей поэме «О природе вещей» писал:



«Из ничего не творится ничто по божественной воле

И от того только страх всех смертных объемлет,

Что много видят явлений они на земле и на небе нередко,

Коих причины никак усмотреть и понять не умеют,

И полагают, что все это божьим веленьем творится,

Если же будем мы знать, что ничто не способно возникнуть

Из ничего, то тогда мы гораздо яснее увидим

Наших заданий предмет: и откуда являются вещи

И каким образом все происходит без помощи свыше…»



Сегодня мы заслушаем отчеты лабораторий института о результатах их работы по данному вопросу и подведем итоги, наметим план на будущее.



Руководитель НИИ: В настоящее время всем известно, что воздух имеет вес, поэтому он оказывает давление на все окружающие нас предметы, но до 17 века даже ученые об этом не знали. Об этом сообщение из лаборатории «История изучения физических явлений».



Руководитель группы «История изучения физических явлений»: Вообразите, что вы присутствуете на уроке в школе …1600 года:



Сценка (3 ученика)



На столе: трубка с поршнем, указка.



Учитель: Помолимся, отроки мои Начнем урок (садятся на стулья). Четыре стихии известны нам: Земля, Вода, Огонь, Воздух. Какими же свойствами обладает воздух? Имеет ли он вес?

1-й ученик: Великий греческий учёный Аристотель доказал, что воздух веса не имеет. Он положил на весы два одинаковых кожаных бурдюка: один сплюснутый, а другой надутый воздухом. Весы остались в равновесии.

Учитель: Теперь поговорим о воде. Все знают, что вода тяжелая. Почему же она поднимается за поршнем насоса, приводящим в действие наш городской фонтан? (Показ опыта: за поршнем поднимается вода).

2-й ученик: Вода поднимается потому, что природа не терпит пустоты, боится пустоты. Когда мы тянем вверх поршень, под ним образуется пустота и вода устремляется в эту пустоту.

Учитель: Достойный ответ. Хорошо, отроки мои. Урок окончен.

Руководитель группы«История изучения физических явлений»: Вы заметили, что движение жидкости за поршнем объясняется тем, что «природа боится пустоты». Но истинная причина этого явления – давление атмосферы.



Сообщение сотрудников лаборатории «История открытия атмосферного давления»: «Опыт Торричелли»

hello_html_m1f29a20.png

Трудность измерения атмосферного давления заключалась в том, что нельзя воспользоваться формулой:hello_html_fcf390c.gif, т.к с изменением высоты изменяется значение и плотности hello_html_644d471.gif и значение hello_html_m58cda75b.gif.Как же быть?

Очень простой по содержанию опыт был поставлен итальянским ученым Торричелли, учеником Галилея в XVII в.

Суть опыта такова: в стеклянную трубку длинной 1м, которая была запаяна с одного конца, была налита ртуть. Затем, закрыв открытый конец трубки и перевернув, ее опустили в широкий сосуд с ртутью. При этом из трубки часть ртути вылилась, и остался столбик высотой hello_html_m54a9314d.gif.

Рассмотрим, почему вся ртуть из трубки не вылилась. Сила притяжения ртути в трубке заставляет ее двигаться вниз, но снизу на ртуть в трубке действует по закону Паскаля сила атмосферного давления.

Тогда, когда давление столба ртути становится равным атмосферному давлению, столбик ртути перестанет перемешаться.

hello_html_m6025e2cd.gif

Если внимательно отмечать положения столбика ртути, можно заметить, что с течением времени оно меняется. Это указывает на то, что атмосферное давление может изменяться по ряду причин: из-за изменения температуры, смены направления ветра и т.д.

Если к трубке прикрепить бумажную шкалу, то можно получить простейший прибор для измерения атмосферного давления – ртутный барометр.

Значение атмосферного давления, равное давлению столба ртути высотой 760мм при температуре hello_html_m73fa2e20.gifназывают нормальным атмосферным давлением.

В системе СИ атмосферное давление измеряется, как и любое другое, в Паскалях.

Подставим в формулу hello_html_fcf390c.gif значения hello_html_m4daa5da9.gif, hello_html_ma077e7f.gif, hello_html_5e2a95f8.gif, получим:

hello_html_f81c6a9.gif



Руководитель группы«История изучения физических явлений»:: Итак, нормальное атмосферное давление 760 мм рт. ст. Это значит, что оно может удержать ртутный столб высотой 0,76 м. Плотность воды в 13,6 раза меньше плотности ртути, следовательно, атмосферное давление может поднять водяной столб в 13,6 раза больше, чем ртутный, т.е. на высоту 10,3 м.



Сообщение сотрудника: Давайте, обратим внимание на рисунок в наших учебниках на рис. 122 на стр. 103.

8 мая 1654 года, спустя 11 лет после открытия Торричелли, действие атмосферного давления было наглядно показано бургомистром города Магденбурга Отто фон Герике. Известность принесла автору не столько физическая сущность опыта, сколько театральность его постановки.

Два медных полушария были соединены кольцевой прокладкой. Через кран приделанный к одному из полушарий, из составленного шара был выкачен воздух, после чего полушария невозможно было разнять. Сохранилось подробное описание опыта Герике. Чтобы разъединить полушария, Герике приказал запрячь две восьмерки лошадей. К упряжке шли канаты, продетые через кольца, прикрепленные к полушариям. Лошади оказались не в силах разъединить полушария.

Силы восьми лошадей (именно восьми, а не шестнадцати, т.к. вторая восьмерка могла быть заменена крюком, вбитым в стену, с сохранением той же силы, действующую на полушария) было недостаточно для разрыва магдебургских полушарий. Магдебургские полушария имеются у каждого человека: головки бедренных костей удерживаются в таком суставе атмосферным давлением.

Руководитель группы: Итак, об атмосферном давлении и его особенностях люди узнали благодаря работам физиков из Италии – Г.Галилея и Э.Торричелли, Германии – Отто Герике, России – М.В.Ломоносова.



Руководитель НИИ: Слово представляется группе экспериментаторов.



Руководитель группы: В нашей лаборатории было поставлено много экспериментов, подтверждающих существование атмосферного давления.



Опыт №1. Стакан, лист, вода.



Опыт №2. Я могу вынуть монету из воды, не замочив руки. Для этого я кладу монету и наливаю воду. Вырезаю из картофеля призму, со вставленными в нее спичками. Ставлю ее на тарелку, зажигаю спички и накрываю призму стаканом. Вся вода собирается под стаканом. Почему? (вопрос к учащимся)



Опыт №3. Яйцо в кефирной бутылке. Лист бумаги сворачивают в гармошку, поджигают и опускают в бутылку. На горлышко кладут сваренное вкрутую и очищенное яйцо. Горение прекращается, и яйцо втягивается в бутылку. Почему? (вопрос к учащимся)



Опыт №4. Подносим воронку к листу бумаги. Втягиваем воздух из воронки в себя, лист бумаги удерживается воронкой и поднимается вместе с ней. Почему? (вопрос к учащимся)



Опыт №5. В банке из-под пасты отверстия в дне, а на крышке - всего одно. Откроем отверстие – вода льется, закроем – нет. Почему? (вопрос к учащимся)



Руководитель НИИ: А как живые организмы приспосабливаются к атмосферному давлению? Об этом отчет сотрудников лаборатории по изучению влияния атмосферного давления на жизнь на земле.

Руководитель группы лаборатории по изучению практического применения данного физического явления:

Вначале вспомним строение атмосферы.hello_html_65c9eab1.png По решению геодезического союза (1951г) принято считать, что атмосфера состоит из 5 слоев: тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы(демонстрируется самодельный плакат). Эти слои не везде имеют четкие границы, их толщина зависит от географической широты, места наблюдения и времени.

Ближайший к поверхности Земли слой воздуха – тропосфера – наиболее хорошо изучен. Высота его над полярными областями 8 – 12км, над умеренными – 10 – 12км и экваториальными 16 – 18км. В этом слое сосредоточено примерно 80% всей массы атмосферного воздуха и основная масса влаги; слой хорошо пропускает солнечные лучи, поэтому воздух в нем нагрет от земной поверхности. Температура воздуха с высотой непрерывно понижается. Это понижение составляет примерно hello_html_m153f32ff.gifна каждый километр. В верхних слоях тропосферы температура достигает hello_html_m4951dc9f.gif. Цвет неба в этом слое голубой.

В тропосфере протекают почти все явления, определяющие погоду; именно здесь образуются грозы, ветры, облака, туманы, именно здесь протекают процессы, приводящие к выпадению осадков в виде дождя и снега.

Следующий слой – стратосфера – простирается до высоты 50 – 55км. В нем очень мало воздуха hello_html_50f3bdfa.gifвсей массы, почти нет влаги. В стратосфере часто возникают сильнейшие ветры, изредка здесь образуются перламутровые облака, состоящие из кристалликов льда. Привычных для нас явлений погоды не наблюдается. Цвет неба в стратосфере – темно-фиолетовый, почти черный.

На высоте от 50 до 80км расположена мезосфера. Воздух здесь, еще более разряжен. Этот слой хорошо поглощает ультрафиолетовые лучи. В мезосфере сгорают влетающие в земную атмосферу метеориты, здесь же образуются серебристые облака.

Над мезосферой, примерно до высоты 800км, находится термосфера. Она характеризуется еще меньшей плотностью воздуха, способностью хорошо проводить электричество и отражать радио волны. В термосфере образуется полярное сияние.

Последний слой атмосферы – экзосфера – отличается постоянством температуры.

Первый летчик-космонавт Юрий Алексеевич Гагарин, облетевший Землю на космическом корабле «Восток», рассказывал, что с высоты полета корабля атмосфера нашей планеты окутывает поверхность земли бледно-голубым ореолом, синим, фиолетовым и затем переходит в черный цвет. Это различие в цвете обусловлено тем, что воздушная оболочка в слоях различается по плотности и температуре.



1-ый сотрудник: Как мы дышим? Механизм дыхания заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается, и атмосферное давление вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходит обратное явление.



Как мы пьем? Приставив стакан к губам, начинаем тянуть жидкость в себя. Втягивание жидкости вызывает расширение грудной клетки, воздух в легких и полости рта разрежается, и атмосферное давление «загоняет» туда очередную порцию жидкости. Так организм человека приспосабливается к атмосферному давлению и использует его.



2-ой сотрудник: Атмосферное давление сказывается на передвижении по болотистой местности. Под ногой, когда мы ее поднимаем, образуется разреженное пространство и атмосферное давление препятствует вытаскиванию ноги (но это только одна из причин). Если по трясине передвигается лошадь, то твердые копыта ее действуют как поршни. Сложные же копыта свиней и жвачных животных, состоящие из нескольких частей, при вытаскивании ноги сжимаются (вследствие неравенства давлений снизу и сверху) и пропускают воздух в образовавшееся углубление. В этом случае ноги животных свободно вытягиваются из почвы.



Многие живые организмы, например, глисты, спруты, черви-сосальщики, пиявки и т.д. имеют присоски, при помощи которых они могут прилипнуть к любому предмету. Пиявки пользуются присосками для передвижения по дну водоема, осьминоги для схватывания добычи (демонстрируется самодельная таблица).



Происходит это так. Присоски увеличиваются в объеме, внутри них образуется разреженное пространство, и наружное давление воздуха прижимает их к какому-либо предмету.



3-ий сотрудник: Тело человека приспособлено к атмосферному давлению и плохо переносит его понижение. При подъеме на высокие горы (? с 4000 м) многие люди чувствуют себя плохо, появляются приступы «горной болезни», становится трудно дышать, как бы не хватает воздуха, из ушей и носа нередко идет кровь, можно даже потерять сознание.



Так как благодаря атмосферному давлению суставные поверхности плотно прилегают друг к другу, то высоко в горах, где атмосферное давление резко падает, действие суставов расстраивается, руки и ноги плохо «слушаются», легко получаются вывихи.



Для защиты космонавта от влияния пониженного давления, которое существует на тех высотах, где летают современные космические корабли, и недостатка кислорода кабины кораблей делаются герметическими, и в них создаются и поддерживаются нормальное барометрическое давление и влажность, а также обеспечиваются приток свежего воздуха и необходимые температурные условия. Например, в кабине корабля «Восход-2» во время полета давление равнялось 1 атм, а температура была 180С. Прежде, чем выйти в открытый космос, космонавт должен облачиться в специальный скафандр, который полностью должен обезопасить космонавта от воздействия низкого давления, кислородного голодания, смягчить влияние резких температурных колебаний.

4-ый сотрудник: Организм людей, живущих на больших высотах, приспосабливается к пониженному давлению. Например, в Андах Южной Америки, в Тибете и в некоторых других местах встречаются постоянные людские поселения на высотах около 5000 м. Экспедиция англичан на Эверест в 1924 году обнаружила на высоте 5200 м жилье тибетского отшельника. В Тибете на высоте 5000 м существовали копи, где люди добывали золото. Однако человек и большинство животных не живут на больших высотах, т.к. все-таки они плохо переносят низкое давление. Только некоторые птицы могут залетать туда. Так птица кондор водится в Андах на высотах до 7000м, а может подниматься на высоту до 9000м. Во время экспедиции на Эверест в 1924 г за людьми следовали горные галки до высшего пункта подъема 8200м. Гриф и ястреб свободно поднимаются до высоты 6000-7000м. Орел поднимается до высоты 5000м, остальные птицы держатся на высоте не более 4000м.



На магнитной доске: Картина «Горы» с отметкой высот и птиц, вырезанных из бумаги. 8200м – горные галки, 5000м – орел, 5200м – отшельник, 7000-9000м – кондор, 6000-7000м – гриф, ястреб, 4000 – остальные птицы.



Руководитель НИИ: По инициативе сотрудников нашего института был создан музей «Физика вокруг нас». Мы приглашаем посетить этот музей. Слово – директору музея.



Директор музея: На каждом шагу нас окружают множество вещей и приспособлений, которыми мы пользуемся, но очень редко задумываемся о том, какие физические явления положены в основу их действия. Наш музей помогает осознать это. Он состоит из двух разделов: «Физика в медицине», «Физика в быту». Слово предоставляется экскурсоводам раздела «Физика в медицине».

экскурсоводам раздела «Физика в медицине»:

Здесь представлены экспонаты, которые используются в медицине и принцип их действия основан на существовании атмосферного давления.

Вы видите: медицинский шприц, медицинские банки, пипетку, грушу. Дома мы предлагаем подробно описать их принцип работы. (Раздаются карточки с домашним заданием).

Директор музея: Слово предоставляется экскурсоводам раздела «Физика в быту»

экскурсоводам раздела «Физика в быту»:

В этом разделе представлены экспонаты, которые мы встречаем в повседневной жизни, это мыльница на присосках, вантуз, пластмассовые крышки, автопоилка.

Дома вам предлагается ответить на несложные вопросы:

1.Как действует мыльница на присосках?

2.Принцип действия вантуза.

3.Почему с помощью пластмассовых крышек можно закрыть герметично банку?

4.Как действует автопоилка?

Руководитель НИИ: Итак, можно подвести итог нашей конференции. Из сообщений следует, что достигнуты определенные успехи в изучении данного вопроса. Все докладчики получают отличные отметки. Теперь мы переходим к следующему этапу наших исследований: «Способам определения атмосферного давления». Об этих способах мы поговорим на следующим уроке, а на этом (если осталось время) узнаем для чего же нужно наблюдать за изменением атмосферного давления? Об этом следующее сообщение.

Сотрудник 3 группы: Атмосферное давление о многом может поведать. Прежде всего, оно помогает предсказывать погоду. А ее знание необходимо людям разных профессий - летчикам, агрономам, радистам, полярникам, медикам, ученым. Если атмосферное давление повышается, то погода будет хорошей: холодной – зимой, жаркой – летом; если резко падает, то можно ожидать появления облачности, насыщения воздуха влагой. Понижение давления летом предвещает похолодание, зимой – потепление. Объяснить это можно примерно так.

Атмосферное давление увеличивается, если будут происходить перемещения масс воздуха вниз (нисходящие потоки). Опускается с больших высот сухой воздух, поэтому погода будет хорошей, без осадков. Понижается же атмосферное давление при восходящих потоках воздуха. Вверх поднимается воздух, обильно насыщенный водяными парами. Вверху он охлаждается, что приводит к появлению облачности, выпадению осадков – погода при этом ухудшается. Резкие изменения атмосферного давления могут привести в медленное и плавное колебательное движение поверхность воды в бухте или в большом заливе и даже целого района моря; иногда они способны вызвать шторм и в океане.





Подведение итогов

Выставляются оценки. Ученикам дается задание на дом.

13



Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Краткое описание документа:

Данный урок-конференция был проведен при изучении нового материала. Ребята были разбиты на 5 групп. В каждой группе был выбран руководитель, который отвечал за содержание материала, за подготовленность группы, распределял обязанности внутри группы и т.д. Конференция проводится в виде деловой игры.Урок интересный. Конечно, подготовка к нему требует много времени как учителя, так и ребят которые задействованы в уроке. Но получается очень наглядно.

Автор
Дата добавления 16.01.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров161
Номер материала ДВ-346809
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх