Тема:
Барометр-анероид
Цели:
знакомство с работой и устройством барометра-анероида; развитие навыков
решения задач.
Оборудование:
барометр-анероид, таблица
Демонстрации:
измерение атмосферного давления барометром; изменение давления барометром,
помещенным под воздушный колокол.
Ход урока
1. Организационный момент. Проверка
домашнего задания. Повторение изученного.
Один ученик отвечает на вопросы по
изученному материалу, второй - объясняет физические процессы в
экспериментальном задании.
Можно провести очень краткий фронтальный
опрос по изученному материалу:
- Почему возникает атмосферное давление?
- Почему атмосферное давление действует не
только на улице, но и под крышей дома?
- Почему атмосферное давление нельзя
вычислить по формуле P=ρgh?
- Почему давление многокилометрового слоя
воздуха над поверхностью Земли уравновешивается давлением столбика ртути
высотой всего 76 см?
Объясните эксперимент.
Возьмите алюминиевый бидон, закройте его крышкой и переверните. Крышка падает.
Заполните бидон водой, закройте крышкой и переверните. Почему крышка не падает?
Объясните эксперимент.
Положите на стол линейку длиной 50-70 см так, чтобы конец ее 10 см свешивался.
На линейку положите полностью развернутую газетку. Если медленно оказывать
давление на свешивающийся конец линейки, то он опускается, а противоположный
поднимается вместе с газетой. Если резко ударить по концу линейки молотком, то
она ломается, причем противоположный конец с газетой почти не поднимается. Как
объяснить наблюдаемое явление?
2. Изучение нового материала
Приступая к объяснению нового материала,
следует заметить, что ртутные барометры использовались более двух веков, и
лишь в середине XIX века был сконструирован первый безжидкостный барометр. Его
назвали барометр-анероид.
Говоря об устройстве и назначении
чувствительного элемента (коробочки с гофрированным основанием), поясните, что
внутри нее сильное разряжение, а гофрированное основание необходимо для легкого
изменения объема коробки.
Назначение промежуточных механических
звеньев от коробочки до стрелки понимается достаточно просто.
Далее нужно пояснить, что
барометры-анероиды очень надежны и компактны по сравнению с ртутными. Хотя с
течением времени упругость мембраны, которая воспринимает изменения
атмосферного давления, уменьшается, и показания становятся неточными.
Такие барометры фиксируют изменения
давления при перемещении его на высоту два-три метра. Так как с увеличением
высоты над землей атмосферное давление падает, то при помощи барометра можно
определять высоту подъема над поверхностью Земли.
При малых подъемах атмосферное давление
падает примерно на 1 мм рт.ст. на высоту 12 м. На подобной зависимости строится
работа приборов, которые измеряют высоту подъема тела - высотомеров.
3. Решение задач.
Первую задачу у доски решает один из
учеников:
Задача 1.
На какой глубине находится станция метро, если барометр на платформе показывает
863 мм рт.ст., а при входе в метро - 760 мм рт.ст.?
Будет полезным, если ученик найдет не
только глубину метро, но и определит, как связана высота подъема с изменением
давления.
Остальные задачи даются для
самостоятельного решения:
Задача 2.
Атмосферное давление равно 750 мм рт.ст. Чему равна высота ртутного столба в
трубке Торричелли? (h = 750 мм)
Задача 3
Каково показание ареометра на уровне высоты на Останкинской телевизионной башни
(540м), если внизу показания ареометра 100641 Па? (P=94650
Па)
Домашнее задание:
Пар. 43-44, вопросы к параграфу.
Домашние опыты:
Определение высоты вашего дома с помощью
барометра-анероида
1. Определить давление воздуха на первом
этаже вашего дома pд
2. Поднявшись на верхний этаж вашего дома,
определите давление воздуха pв
3. Рассчитайте высоту вашего дома по
формуле h = (рд - рв)/ρg
где ρ - плотность воздуха (1,3 кг/м3)
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.