Конспект урока "Атмосферное давление"

ООО Учебный центр «ПРОФЕССИОНАЛ»

План-конспект урока по физике

в 7-А классе муниципального общеобразовательного учреждения «Лобановская школа»

на тему «Атмосферное давление. Опыт Торричелли»

Разработала: Штоп Светлана Иосифовна

слушатель курсов профессиональной переподготовки  «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»

Проверила: Бушманова Анна Николаевна

с. Лобаново, 2016

Тема     Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. Опыт 

              Торричелли.

Дата проведения: 29 декабря 2016

Цель урока: сформировать понятие атмосферного давления, объяснить его природу, познакомить обучающихся  с явлениями, вызванными действием атмосферы.

 Задачи:

– образовательные: из курса географии вспомнить общие понятия  атмосферы и  атмосферного давления; рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его наличие; обосновать существование веса воздуха.

– развивающие: развивать умение выделять главное, аргументировать свой ответ, приводить примеры, формулировать выводы, анализировать и систематизировать предлагаемую информацию, давать полный развёрнутый ответ; способствовать овладению методами научного исследования (проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на основе анализа общих и отличительных черт объектов); формировать умения работать с образовательными ресурсами в Интернете.

– воспитательные: создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности, сообщая интересные сведения; показать влияние атмосферного давления на здоровье и жизнедеятельность человека; формировать умение работать в парах, включаться в диалог друг с другом.

Методы обучения: репродуктивный, наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый (эвристический).

Тип урока  комбинированный урок.

Технология проблемного обучения

Основные термины, понятия: атмосфера, давление, барометр

Необходимое техническое оборудование:  компьютер с мультимедийным проектором;  стакан, вода, листы бумаги,  пипетка, шприц, таблица “опыт Э. Торричелли”, барометр-анероид,  магдебургские полушария, насос Камовского.

Демонстрации: работа шприца и пипетки; удерживание тетрадным листом воды в перевернутом стакане; как можно достать моменту из воды, не замочив рук; работа барометра.

План урока

1.     Организационный момент (1 мин)

2.     Актуализация опорных знаний (2 мин)

3.     Изучение нового материала (20 мин)

4.     Физминутка (2 мин)

5.     Закрепление материала  (17 мин)

6.     Рефлексия (2 мин)

7.     Домашнее задание (1 мин)

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоционального настроя.

Прозвенел звонок весёлый.
Все готовы?  Всё готово?
Всё ль на месте,
Всё ль в порядке,
Ручка, книжки и тетрадка?
(Садитесь).

2.Актуализация опорных знаний (беседа по вопросам)

1) Как доказать, что сила давления, производимая жидкостью на дно, не зависит от формы сосуда?

2) Как доказать, что свободная поверхность однородной жидкости в сообщающихся сосудах находится на одном уровне?

3) Сформулируйте закон Паскаля

4) Запишите формулу для расчета давления жидкости

3. Изучение нового материала

Создание проблемной ситуации.

 Необходимо определить, с какой силой вода давит на дно цилиндрического стакана, площадь основания которого 50 см ² (стакан находится на демонстрационном столе).

  Ученик измеряет уровень воды в стакане (площадь основания дана — 50 см²) и вычисляет силу давления, которая оказывается равной 4,5 Н.

 Затем закрываем этот стакан листом бумаги, и придерживая его рукой, переворачиваем вверх дном. Учащимся предлагаю вопрос: «Давит ли в этом случае вода на листок бумаги?». Учащиеся отвечают, что листок выполняет роль дна и на него давит вода в направлении сверху вниз. Далее следует второй вопрос: «Почему же он тогда не падает, находясь под действием силы давления воды?»  На доске выполняем чертеж.   

 

                                      F_A

 

                                                                P

Учащиеся отвечают, что так как листок находится в равновесии, то на него должна действовать еще одна сила, которая направлена снизу вверх. В ходе беседы выясняем, что этой силой является  сила давления воздуха.

Формулируем тему урока             АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ (слайд 1)

и цели урока, используя план урока, записанный на доске.

1. Понятие атмосферного давления.

2. Опытное доказательство существования атмосферного давления.

3. Опыт Э. Торричелли

4. Измерение атмосферного давления.

5. Изменение атмосферного давления с высотой. (слайд 2)

Мотивация учащихся

Атмосферное давление является одним из основных факторов, определяющих состояние погоды и климата, поэтому знания об атмосферном давлении необходимы в прогнозировании погоды. Большое практическое значение имеет умение измерить атмосферное давление. Эти знания необходимы в медицине, в технологических процессах и жизнедеятельности живых организмов. (слайд 3)

Совместно с учащимися вводим понятие атмосферного давления.  

Атмосферное давление – это давление, оказываемое атмосферой Земли на земную поверхность и на все тела, находящиеся на ней.

Итак, наша Земля окутана невидимым воздушным одеялом, которое простирается вверх на несколько тысяч километров.  Атмосфера не имеет четкой верхней границы. Вследствие действия силы тяжести, верхние слои воздуха, подобно воде в океане, сжимают нижние слои, в результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха.

-  А почему атмосфера “не оседает” на поверхность Земли?

Предполагаемый ответ: Молекулы газов, составляющих атмосферу, движутся непрерывно и беспорядочно.

Оказывается, чтобы покинуть Землю, они должны обладать скоростью не меньше 11,2 км/с, это вторая космическая скорость. Большинство молекул имеют скорость меньше 11,2 км/с. Плотность воздуха уменьшается с высотой.

Но мы на себе давление воздуха не ощущаем. Так существует ли оно? Докажем существование атмосферы и атмосферного давления на опытах, которые вы проведете сами.

 Учащиеся работают в парах.

1) Одним из таких фактов является движение воды в трубке за поршнем

2) Стеклянную трубку, запаянную с одного конца, наполняем водой. Закрывая открытый конец трубки рукой, переворачиваем ее и опускаем в сосуд с водой и там открываем. Вода из трубки не выливается- ее удерживает внешнее атмосферное давление.

3) Набирают пипеткой воду в пробирку.

Вопрос учащимся: как велико, на ваш взгляд, атмосферное давление? Чтобы учащиеся могли судить о силе давления воздуха  на некоторую поверхность, демонстрирую опыт с магдебургскими полушариями с привлечением учащихся. Из двух полушарий, называемых магдебургскими, откачиваем воздух. Затем отверстия перекрываю краном и предлагаю двум учащимся разорвать тарелки. Сделать им это не удается. Прошу объяснить данный опыт. 

Сообщение учащегося.  Впервые подобный опыт был осуществлен О. Генрике 8 мая 1654 года. Для опыта Герике заказал два совершенно одинаковых медных полушария, края которых были хорошо отшлифованы и плотно прижимались друг к другу. Когда из полушарий был выкачан воздух, то восемь пар лошадей не могли разорвать их, либо разрывались с великим трудом. Когда же происходил разрыв , то  слышался звук вроде оружейного выстрела. Этот опыт подтверждает, что атмосферное давление довольно велико. (слайд 4)

Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? Нет, странно, а ведь на ваши ладони давит воздух, причем масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженого кирпичом. То есть около 10 тонн! А кто-нибудь может ответить, почему мы не ощущаем этого веса?

Действительно, мы не смогли бы выдерживать такую тяжесть, если бы ей не противостояло такое же давление внутри нашего тела. Следующий опыт поможет нам понять это.

Если растянуть двумя руками бумажный лист, и кто-то с одной стороны надавит на него пальцем, то результат будет один — дырка в бумаге. Но если надавить двумя указательными пальцами на одно и то же место, но с разных сторон, ничего не случится. Давление с обеих сторон будет одинаковым. То же самое происходит и с давлением воздушного столба и встречным давлением внутри нашего тела: они уравновешивают друг друга.

Возникает вопрос, как же рассчитать атмосферное давление обращаю внимание учащихся на то, что формулой р=рgh , при помощи которой мы рассчитывали  давление жидкости на дно сосуда, воспользоваться не можем по двум причинам: во-первых плотность воздуха от слоя к слою изменяется; во-вторых, не можем точно определить высоту атмосферы. Однако его можно измерить.

Демонстрирую опыт Торричелли (видеофрагмент). Разъясняю его. Обращаю внимание учащихся на то, что атмосферное давление измеряют в мм рт.ст., и показываю, как давление в мм рт.ст. выразить в Па 1 мм рт.ст.= 133,3 Па. (слайд 5,6,7)

Выразите в килопаскалях атмосферное давление 800 мм рт.ст., 700 мм рт.ст.

Атмосферное давление равно 950гПа. Чему равна высота столбика ртути в барометре?

(950 гПа=95000 Па= 712,6 мм рт.ст. Высота столбика ртути 712,6 мм)

Нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт.ст.

Сообщение учащегося по теме «Открытие атмосферного давления Э. Торричелли».

Отгадайте загадку

На стене висит тарелка,

По тарелке ходит стрелка.

Эта стрелка наперед

Нам погоду узнает. (слайд 9)

Используя таблицу «Барометр-анероид» и сам прибор знакомлю учащихся с устройством прибора. Показываю, как производить отсчет атмосферного давления по барометру.

Далее рассказываю учащимся об изменении давления с высотой.  Из ранее изученного вам известно, что газы, в отличии от жидкостей, сильно сжимаются.  Верхние слои воздуха сжаты слабее, чем нижние, поэтому их плотность будет меньше нижних. 

 При небольших подъемах, в среднем на каждые 11 м подъема, атмосферное давление уменьшается на 1 мм рт.ст.

5.Закрепление материала.

Задача 1

У подножия горы барометр показывает нормальное атмосферное давление, а на вершине-721 мм рт.ст. Какова примерно высота горы? (429 м)

Задача 2

Определите с какой силой давит атмосфера на человека (атмосферное давление считать нормальным, а площадь поверхности тела принять равной-1,5 м²)

6. Знаешь ли ты…?  (проверка усвоения знаний) слайды 10,11,12

7. Подведение итогов урока. Рефлексия.

8. Домашнее задание   

  1.Прочитать параграф 18, ответить на вопросы устно.

2.Приготовиться к дискуссии на тему «Атмосферное давление».

3. Подготовить занимательный опыт на использование атмосферного давления.

3. Приготовить сообщение на тему “Атмосферное давление в живой природе”.

Первый пункт домашнего задания является обязательным для всех.

Этапы урока	Задачи этапа	Деятельность учителя	Деятельность учащихся	УУД
Организационный момент	Создать  благоприятный психологический настрой на работу	Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоционального настроя. Прозвенел звонок весёлый. Все готовы?  Всё готово? Всё ль на месте, Всё ль в порядке, Ручка, книжки и тетрадка? (Садитесь).	Приветствие. Слушают учителя	Личностные: выражают положительное отношение к процессу познания, желание узнать новое, проявляют внимание Коммуникативные: умение слушать и слышать Познавательные: анализируют учебную ситуацию.
Актуализация опорных знаний	Актуализация опорных знаний и способов действий	Учитель ведёт фронтальную беседу с классом: 1) Как доказать, что сила давления, производимая жидкостью на дно, не зависит от формы сосуда? 2) Как доказать, что свободная поверхность однородной жидкости в сообщающихся сосудах находится на одном уровне? Предлагает записать на доске формулу, по которой рассчитывается гидростатическое давление, сформулировать закон Паскаля.	Отвечают на вопросы, записывают формулу на доске, формулируют закон Паскаля. Формулируют собственные мысли, высказывают и обосновывают свою точку зрения.	Познавательные: развивают операции мышления, ставят задачу (ответить на вопрос)  на основе соотнесения того, что известно. Коммуникативные:  выражают свои мысли, строят высказывания.
Изучение нового материала	Обеспечение мотивации учения детьми, принятия ими целей урока	Учитель создаёт проблемную ситуацию.   Необходимо определить, с какой силой вода давит на дно цилиндрического стакана, площадь основания которого 50 см 2 (стакан находится на демонстрационном столе ).  Затем закрывает этот стакан листом бумаги , и придерживая его рукой, переворачивает вверх дном. Учащимся предлагает вопрос: «Давит ли в этом случае вода на листок бумаги?». Далее следует второй вопрос: «Почему же он тогда не падает, находясь под действием силы давления воды?»  На доске выполняет чертеж.    Учитель предлагает ученикам сформулировать цель урока, используя план урока, записанный на доске. 1. Понятие атмосферного давления. 2. Опытное доказательство существования атмосферного давления. 3. Опыт Э. Торричелли 4. Измерение атмосферного давления. 5. Изменение атмосферного давления с высотой.  Предлагает сделать записи в тетради. Слайд 1,2 Мотивация учащихся Атмосферное давление является одним из основных факторов, определяющих состояние погоды и климата, поэтому знания об атмосферном давлении необходимы в прогнозировании погоды. Большое практическое значение имеет умение измерить атмосферное давление. Эти знания необходимы в медицине, в технологических процессах и жизнедеятельности живых организмов. Слайд 3	Ученик измеряет уровень воды в стакане (площадь основания дана — 50 см2) и вычисляет силу давления, которая оказывается равной 4,5 Н.   Учащиеся отвечают,  что листок выполняет роль дна и на него давит вода в направлении сверху вниз. Учащиеся отвечают, что так как листок находится в равновесии, то на него должна действовать еще одна сила, которая направлена снизу вверх. В ходе беседы выясняем, что этой силой является  сила давления воздуха. .                                   FA                             Р Учащиеся обсуждают предложенный план. Формулируют тему и цели урока. Делают записи в тетради	Регулятивные: формулируют цель урока на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимися, и того, что еще неизвестно Познавательные: извлекают необходимую информацию из прослушенных высказываний учителя, одноклассников, умение строить логическую цепь размышлений. Коммуникативные: выражают свои мысли, строят высказывания, участвуют в коллективном обсуждении проблем, учитывают позиции других людей, вступают в диалог
	Организация самостоятельной работы учащихся с источниками информации по поиску нового знания, Поиск новых знаний	Совместно с учащимися вводим понятие атмосферного давления .  Рассказ учителя Атмосферное давление – это давление, оказываемое атмосферой Земли на земную поверхность и на все тела, находящиеся на ней. Итак, наша Земля окутана невидимым воздушным одеялом, которое простирается вверх на несколько тысяч километров.  Атмосфера не имеет четкой верхней границы. Вследствие действия силы тяжести, верхние слои воздуха, подобно воде в океане, сжимают нижние слои, в результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха. -  А почему атмосфера “не оседает” на поверхность Земли? Оказывается, чтобы покинуть Землю, они должны обладать скоростью не меньше 11,2 км/с, это вторая космическая скорость. Большинство молекул имеют скорость меньше 11,2 км/с. Плотность воздуха уменьшается с высотой. Но мы на себе давление воздуха не ощущаем. Так существует ли оно? Докажем существование атмосферы и атмосферного давления на опытах, которые вы проведете сами. 1) Одним из таких фактов является движение воды в трубке за поршнем 2) Стеклянную трубку, запаянную с одного конца, наполняем водой. Закрывая открытый конец трубки рукой, переворачиваем ее и опускаем в сосуд с водой и там открываем. Вода из трубки не выливается- ее удерживает внешнее атмосферное давление. 3) Набирают пипеткой воду в пробирку. Вопрос учащимся: как велико, на ваш взгляд, атмосферное давление? Чтобы учащиеся могли судить о силе давления воздуха  на некоторую поверхность, демонстрирую опыт с магдебургскими полушариями с привлечением учащихся. Из двух полушарий, называемых магдебургскими, откачиваем воздух. Затем отверстия перекрываю краном и предлагаю двум учащимся разорвать тарелки. Сделать им это не удается. Прошу объяснить данный опыт.  Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? Нет, странно, а ведь на ваши ладони давит воздух, причем масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженого кирпичом. То есть около 10 тонн! А кто-нибудь может ответить, почему  мы не ощущаем этого веса? Действительно, мы не смогли бы выдерживать такую тяжесть, если бы ей не противостояло такое же давление внутри нашего тела. Следующий опыт поможет нам понять это. Демонстрирую опыт Торричелли (видеофрагмент). Разъясняю его. Обращаю внимание учащихся на то, что атмосферное давление измеряют в мм рт.ст., и показываю, как давление в мм рт.ст. выразить в Па  1 мм рт.ст.= 133,3 Па. Слайд 5,6,7 Выразите в килопаскалях  атмосферное давление 800 мм рт.ст., 700 мм рт.ст. Атмосферное давление равно 950гПа. Чему равна высота столбика ртути в барометре? (950 гПа=95000 Па= 712,6 мм рт.ст. Высота столбика ртути 712,6 мм) Нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт.ст. Отгадайте загадку На стене висит тарелка, По тарелке ходит стрелка. Эта стрелка наперед Нам погоду узнает. Используя таблицу «Барометр-анероид» и сам прибор знакомлю учащихся  с устройством прибора.	Молекулы газов, составляющих атмосферу, движутся непрерывно и беспорядочно. Учащиеся работают в парах. Учащиеся проговаривают вслух, отчитываются о том, что они  пронаблюдали, поняли при выполнении эксперимента, работая в группе. Обсуждают и анализируют  эксперимент; делают записи в тетради. Слушают учителя, обсуждают , высказывают свое мнение Смотрят видеофрагмент, разъясняют его Выполняют предложенные им задания. Записывают ответы в тетрадь. Проводят самоконтроль.	Коммуникативные: вступление в диалог, отслеживание действий учителя, умение слушать и слышать, выражают свои мысли, строят высказывания. работают в группах, участвуют  в коллективном обсуждении экспериментальной групповой работы Познавательные: осознано и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной речи, развивают операции мышления; анализируют эксперимент, выделение существенного. Коммуникативные:, вырабатывают умение слушать и слышать, выражают свои мысли, строят высказывания.
Закрепление материала	Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания  детьми изучаемой темы:	Даёт учащимся задания выполнить в парах задание на карточках. Слушает и проверяет правильность выполнения. Задача 1 У подножия горы барометр показывает нормальное атмосферное давление, а на вершине-721 мм рт.ст. Какова примерно высота горы? (429 м) Задача 2 Определите с какой силой давит атмосфера на человека(атмосферное давление считать нормальным, а площадь поверхности тела принять равной-1,5 м2)	Выполняют задания. Осуществляют взаимопроверку своих товарищей	Познавательные: анализируют, сравнивнивают, и обобщают изученные понятия; развивают операции мышления. Регулятивные: ставят для   себя цель - выполнить работу; реализуют самоконтроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона.
Знаешь ли ты…?  (проверка усвоения знаний)		Задает учащимся вопросы, используя презентацию слайды 10,11,12	Отвечают на вопросы	Познавательные: анализируют, сравнивнивают, и обобщают изученные понятия; развивают операции мышления. Регулятивные: ставят для   себя цель - выполнить работу; реализуют самоконтроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона.
Информация о домашнем задании	Обеспечение понимания детьми цели, содержания и способов выполнения домашнего задания	Учитель даёт дифференцировано домашнее задание с учётом индивидуальных способностей детей. 1.Прочитать параграф   2.Приготовиться к дискуссии на тему «Атмосферное давление»; 3. Подготовить занимательный опыт на использование атмосферного давления; 3. Приготовить сообщение на тему “Атмосферное давление в живой природе”. Первый пункт домашнего задания является обязательным для всех.	Слушают, обсуждают.	Коммуникативные:  участвуют  в  обсуждении. Личностные: проявляют уважение, учитывают мнение учителя.
Рефлексия учебной деятельности на уроке.	Инициировать рефлексию детей по их собственной деятельности и взаимодействия с учителем и другими детьми в классе	Учитель организует коррекцию работы; - организует рефлексию; - оценивает работу учащихся; -предлагает учащимся прокомментировать свои оценки; - предлагает учащимся вспомнить цель урока.	Оценивают свою работу; -анализируют свою деятельность.	Регулятивные: оценивают свою работу; исправляют и объясняют свои ошибки.

Используемая литература

1. О.Ф. Кабардин Физика. 7 класс: Учебник для общеобразовательных заведений. – М.: «Просвещение », 2014.

2. Т. П. Герасимова, Н. П. Неклюкова. Начальный курс географии.6 класс. – М.: Дрофа, 2007.

3. А. И. Сёмке. Физика. Занимательные материалы к урокам. 7 класс, – М.: НЦ ЭНАС, 2001 г.

4. Я. И. Перельман. Занимательная физика: книга 1. – М.: АСТ», 2001.

5. Г. Низе. Игры и научные развлечения. – М.: Просвещение, 1958.

6. А. Л. Камин. Физика. Развивающее обучение. Книга для учителей. 7-й класс. – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2003.

7. В.Д. Шарко. Современный урок физики. - Киев, 2005

8. М.С. Кузей Уроки физики в 6-7 классах.- Минск .: Народная асвета, 1978

9. Единая коллекция ЦОР: /dlrstore/669b5251-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/4_9.swf