Открытый урок по физике в 7 классе
"Атмосферное давление"
Подготовила учитель физики
МБОУ Гимназия №1
Шарченко В.В.
Тип урока: урок изучения новой темы.
Цель и задачи урока:
к окончанию урока учащиеся должны овладеть понятием атмосферного давления, способами измерения атмосферного давления, уметь применять полученные знания при решении качественных задач.
Используемое оборудование и материалы: компьютер, проектор, презентация к уроку в программе Power Point, стеклянная трубка, стакан с подкрашенной водой, ручной насос, «магдебургские» полушария, прозрачный цилиндр с поршнем.
Виды деятельности учеников:
а) познавательная деятельность (восприятие материала, понимание материала, его интерпретация, умение находить факты, задавать вопросы, использовать методы, концепции, принципы и теории для решения новых проблем);
б) креативная деятельность (расчленение целого на части - анализ, установление причинно-следственных связей - синтез, поисковая, творческая деятельность, целостное видение явления);
в) организационная деятельность (планирование, целеполагание, построение схемы действий и т.д.);
г) коммуникативная деятельность (установление психологических контактов).
Беседа учителя. Эвристическая беседа, создание ситуации образовательного «незнания» на уроке.
II.
Актуализация знаний
3-5
Беседа учителя. Репродуктивный, диалоговые вопросно-ответные ситуации.
III.
Изучение новой темы
Постановка учебной задачи
4-5 минут
Беседа. Фронтальный эксперимент.
Открытие нового знания
10-15 минут
Эвристическая беседа. Метод сравнений.
Первичная проверка усвоения знаний.
4-5 минут
Репродуктивный, диалоговые вопросно-ответные ситуации.
IV
Самостоятельная работа с самопроверкой по образцу (эталону)
2-3 минуты
Репродуктивный
V.
Повторение изученного на уроке
3-5 минут
Беседа. Текущая рефлексия.
VI
Рефлексия. Домашнее задание
3-5 минут
Устное обсуждение, качественная самооценка школьников. Запись на доске.
I. Мотивирование к учебной деятельности (организационный момент) – 2-3 минуты
Цель: включение обучающихся в деятельность на личностно-значимом уровне.
Учитель: мы живем на дне сказочно красивого океана. Он велик и безбрежен. Как вы считаете, о чем идет разговор? (Учитель: Правильно, молодцы, ребята! Речь идёт о об атмосфере - воздушной оболочке Земли).
Древние греки думали, что окружающий нас воздух – это испарившаяся вода, и назвали оболочку, окружающую планету – АТМОСФЕРОЙ (от греческих слов (атмос – пар) и (сфера – шар) (слайд 2 компьютерной презентации).
Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело?
Нет. А ведь на ваши ладони давит воздух. На среднего по размерам человека со стороны атмосферы действует сила давления около 150 000 Н или 15 тонн!
А кто-нибудь может ответить, почему мы не ощущаем этого веса? (?)
Объясняя этот явление, мы приоткрываем тайну удивительного и важного физического явления, которое является темой нашего урока.
Тема урока: Атмосферное давление. Запишите тему нашего сегодняшнего урока.
(Ученики открывают тетради, записывают дату и тему урока.
Личное целеполагание ученика на занятии обеспечивается нестандартной постановкой проблемы).
В повседневной жизни мы сталкиваемся с множеством проявлений атмосферного давления и её воздействия на всё живое. Почему нас воздух не может раздавить своим весом? Почему у Земли есть атмосфера? Почему люди не чувствуют давление атмосферы, но при этом его резкие изменения неблагоприятно сказываются на их самочувствии и здоровье?
Ребята, если вы поработаете плодотворно на уроке, то сможете ответить на эти и другие вопросы.
II. Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном учебном действии - 3-5 минут
Цель: повторение изученного материала, необходимого для «открытия нового знания», и выявление затруднений в индивидуальной деятельности каждого обучающегося.
Идет фронтальная беседа с классом по актуализации знаний.
Вспомните, какую величину называют давлением?
Какие свойства газов отличают их от твёрдых тел и жидкостей?
Как объясняют давление газа на основе учения о движении молекул?
В курсе географии вы уже встречались с понятием атмосфера. Давайте вспомним:
Каков состав атмосферы Земли? (Азот-78%, Кислород-21%, Углекислый газ и другие - 1%) (3 слайд презентации).
Ребята, а какую толщину имеет атмосфера Земли? (Толщина в 1000 км) (3 слайд презентации).
Назовите слои атмосферы (Ионосфера, термосфера, стратосфера, тропосфера). (4 слайд презентации).
Итак, вся поверхность Земли покрыта толстым слоем воздуха — атмосферой. Как ни легок воздух, он все же не совсем невесом. А значит, атмосфера — слой воздуха толщиной в 1000 км — давит на поверхность Земли. Мы можем сказать даже, что, подобно Атлантам, держим атмосферу на собственных плечах. (5 слайд презентации).
Когда на сердце тяжесть,
И холодно в груди,
К ступеням Эрмитажа
Ты в сумерки приди
Здесь без питья и хлеба,
Забытые в веках,
Атланты держат небо
На каменных руках…
(А. Городницкий)
Ребята, попробуйте дать определение атмосферному давлению (ученики высказывают свои мнения).
Итак, атмосферное давление – это давление, оказываемое атмосферой Земли на земную поверхность и на все тела, находящиеся на ней. Ту силу, с которой атмосфера давит на выбранный участок поверхности, называют атмосферным давлением.
III. Постановка учебной задачи - 4-5 минут
Цель: обсуждение затруднения («Почему возникли затруднения?», «Чего мы ещё не знаем?»)
Учитель: Что мы ребята не знаем о давлении атмосферы? В чем заключается наше «незнание»?
Мы на себе давление воздуха не ощущаем. Так существует ли оно?
А как вычислить атмосферное давление? И где можно использовать?
Учитель: Верно! Поиск ответов на эти вопросы и будет целью нашей с вами работы сегодня на уроке.
Докажем на опытах существование атмосферного давления.
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.
Интересно, что атмосфера давит на нас не только сверху, как груз, лежащий на плечах, но со всех сторон. Ведь мы находимся не под атмосферой, а внутри нее. Молекулы толкают нас отовсюду: и сверху, и с боков, и даже изнутри. Более того, если бы атмосфера не давила на нас снаружи, то те молекулы, которые находятся внутри нас, стали бы давить изнутри так сильно, что мы бы просто лопнули, как слишком надутый воздушный шар. (6 Слайд)
Чтобы почувствовать атмосферное давление проведём простейшие опыты. (Учащиеся выполняют фронтальный эксперимент).
Возьмите тонкую стеклянную трубку (или обычную пипетку без резинки). Опустите ее в кружку с водой. (Подкрасьте воду крупинкой марганцовки, чтобы удобнее было наблюдать.) Заткните верхний конец трубки пальцем и вытащите ее из воды. Вода из открытого конца трубки не выливается! Почему? Может быть она прилипла к стеклу? Отпустите палец — вода выльется, значит, к стенкам она не прилипала. В чем же дело? В давлении атмосферы. Она давит на воду с открытого конца трубки и не давит с закрытого.
Вывод: атмосферное давление существует. На среднего по размерам человека со стороны атмосферного давления действует сила давления около 150 000Н. Но мы справляемся с такой нагрузкой, т.к. внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением жидкости внутри нашего организма. (Слайд 7)
А как вычислить атмосферное давление? И где можно использовать?
IV. Открытие нового знания (построение проекта выхода из затруднения) – 8-10 минут
На данном этапе учащиеся в коммуникативной форме обдумывают проект будущих учебных действий: ставят цель (целью всегда является устранение возникшего затруднения), согласовывают тему урока, выбирают способ, строят план достижения цели и определяют средства - алгоритмы, модели и т.д. Этим процессом руководит учитель: на первых порах с помощью подводящего диалога, затем – побуждающего, а затем и с помощью исследовательских методов. Метод конструирования понятий.
Наверняка, многим из вас приходилось пить сок через трубочку. Удобно и привычно. Но давайте задумаемся, с чего это вдруг сок сам поднимается вверх по трубке?
(Выслушивание вариантов ответов учащихся).
Здесь опять «виновато» атмосферное давление. Оно давит на сок в стакане, сок затекает в трубку. С другого конца трубки мы отсасываем воздух. Значит, с этого конца молекулы воздуха давят на сок не так сильно — вот он и поднимается вверх по трубочке.
Пример:
В 1640 году в Италии герцог Тосканский решил построить фонтан на террасе дворца. Денег не жалел, ему хотелось быть обладателем самого большого фонтана. Построили насос, однако он поднимал воду из подземного источника всего лишь на высоту 10,3 м над уровнем водоема. Герцог рвал и метал, обвиняя ученых в невежестве, а местных служителей церкви в неумении изгнать злого духа из насоса.
В XVII веке французский ученый Блез Паскаль (1623— 1662 гг.) проделал следующий опыт. Длинную стеклянную трубку, запаянную с одного конца, он заполнил водой, а затем опустил открытым концом в бочку с водой. Вода начала выливаться из трубки, но не вытекла до конца, а остановилась в 10 м над поверхностью воды в бочке.
Почему в первом и во втором примере вода остановилась на высоте в 10 м?
(Выслушивание вариантов ответов учащихся).
Посмотрим, что действует на воду в бочке. С одной стороны на нее давит атмосферное давление, то есть столб воздуха высотой 1000 км. С другой стороны давит столб воды в трубке. Конечно, высота этого столба всего 10 м, но зато вода значительно плотнее воздуха. Получается, что эти два веса уравновешивают друг друга. Выше 10 м вода не поднимается, но и вылиться из запаянной сверху трубки такой длины она не может.
Опыт Паскаля повторить не так-то легко. Представляете себе, каково работать со стеклянной трубкой длиной более 10 м? Ведь она поднимется выше третьего этажа!
Поэтому итальянец Эванджелиста Торричелли (1608— 1674 гг.) решил работать с более тяжелой жидкостью — со ртутью. Ртуть в 13 раз тяжелее (плотнее) воды. Поэтому для того, чтобы получить тот же вес, потребуется столб ртути в 13 раз меньшей высоты, чем столб воды. Правда, ртуть очень ядовита. Но в те времена об этом не слишком-то задумывались. (Слайд 8)
Налив в стеклянную трубку ртуть, Торричелли перевернул трубку и опустил открытый ее конец в чашу со ртутью. Ртуть стала вытекать из трубки и остановилась на высоте 760 мм над поверхностью ртути в чаше. Над ртутью образовалось безвоздушное пространство.
Почему часть ртути вылилась? (Атмосфера давит на ртуть в чашке, ртуть в трубке тоже давит на ртуть в чашке, так как установилось равновесие, то эти давления равны. Значит, атмосфера оказывает такое же давление, как столбик ртути в трубке высотой 760 мм (76 см)).
Таким образом, атмосфера давит на нас так же, как давил бы слой воды, толщиной 10 м или слой ртути толщиной всего 76 см. Так было измерено атмосферное давление.
Учитель: высота столбика ртути в опыте Торричелли оказалась равной 760 мм. Рассчитать давление ртути в трубке означает рассчитать давление атмосферы. Если атмосферное давление повышается или понижается, то столбик ртути в трубке соответственно повышается или понижается. Так появилась единица измерения атмосферного давления - мм. рт. ст. – миллиметр ртутного столба (слайд 9).
Связь между единицами измерения давления: 1 мм.рт.ст. = 133,3 Па. Нормальное атмосферное давление принято считать равным 760 мм.рт.ст.:
760 мм.рт.ст. = 760 х 133,3Па = 101300Па = 101,3 кПа.
Таким образом, Торричелли изобрел первый барометр — прибор для измерения атмосферного давления. Установив в лаборатории чашу с ртутью и закрепив над ней стеклянную трубку, он мог наблюдать, как ртуть в трубке в разные дни поднималась выше или опускалась ниже среднего уровня.
Сконструированы модификации барометра – барограф – прибор для непрерывной автоматической записи изменений атмосферного давления; и альтиметр – прибор для определения высоты полета самолета.
V. Первичное закрепление - 4-5 минут
Цель: проговаривание нового знания, запись в виде опорного сигнала, комментирование, обозначение знаковыми символами.
Первым убедительным опытом, доказывающим, что атмосферное давление велико, был опыт бургомистра города Магдебурга (Германия) с медными полушариями, который он продемонстрировал перед членами Рейхстага 8 мая 1654 года. На просмотр прибыл даже император Фердинанд (слайд 10).
Одно полушарие было снабжено трубкой для откачивания воздуха. Соединив медные полушария, Герике откачал насосом воздух из получившегося шара. По мере откачивания он убедился, что поршень насоса с трудом вытягивался несколькими физически сильными рабочими. И даже 12 лошадей, впряженных с разных сторон, не смогли разъединить полушария. Давайте попробуем объяснить этот опыт.
(Повторение опыта с «магдебургскими» полушариями)
Чем больше выкачивали воздух из полого шара, тем сильнее прижимались полушария атмосферным давлением снаружи, а давление внутри шара уменьшалось.
VI. Самостоятельная работа с самопроверкой по образцу (эталону) – 2-3 минуты.
Каждый должен для себя сделать вывод о том, что он уже имеет.
Письменно выполняется небольшая по объёму самостоятельная работа (2-3 типовые задания).
Самоконтроль, самопроверка.
Учитель: А сейчас каждому из вас предлагается возможность проверить себя. Для этого вам следует ответить на вопросы. Прошу каждого отвечать самостоятельно, не совещаясь с соседями по парте. На выполнение теста вам дается 3 минуты.
1.Почему вода поднимается вслед за поршнем в насосе? (Слайд 11)
(Вода поднимается вслед за поршнем вверх, так как вода по закону Паскаля передает давление, оказываемое атмосферой на воду в сосуде. В пространстве под поршнем образовалось разряжение, куда и устремилась вода под действием атмосферного давления). (Слайд 12).
2.Почему вода из стакана не выливается? (Слайд 13)
(Внутри стакана над водой образуется безвоздушное пространство. Давление воды на лист бумаги меньше, чем давление наружного воздуха, поэтому вода не выливается из стакана). (Слайд 14).
3.Луна, Меркурий, Плутон и многие спутники планет атмосферы не имеют. Другие планеты: Земля, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн атмосферы имеют. Почему? (Слайд 15).
(Лёгкие планеты и спутники планет неспособны удержать около себя движущиеся молекулы газов, поэтому у них нет атмосферы. Более тяжёлые планеты притягивают к себе сильнее и поэтому удерживают около себя молекулы газов, поэтому у них есть атмосферы). (Слайд 15 -16).
VII. Повторение новой темы – 5-7 минут. (Слайд 18).
Опорный конспект на слайде 17.
Что такое атмосфера?
Почему атмосфера давит на нашу планету?
Как можно обнаружить атмосферное давление?
Как можно использовать атмосферное давление?
Какое значение имеет атмосфера для Земли?
Форма контроля и оценки результатов работы. Учитель наблюдает за индивидуальной работой детей, учитывает активность работы на уроке. Исходя из этих данных, оценивает только успешную работу учащихся. Успешностью данного занятия считается активное участие школьников в обсуждении проблемы и аргументированная защита своей точки зрения.
VIII. Домашнее задание: (Слайд 19).
Учитель: Вот и подходит к концу наш урок. Но с атмосферным давлением мы еще не прощаемся, на следующем уроке нам предстоит рассмотреть приборы для измерения давления. Поэтому в качестве домашнего задания вам, ребята, предлагается каждому прочитать и ответить на вопросы 40, 41 параграфов учебника и решить задачи №548, 550 из сборника задач по физике 7-9 классов (автор В.И.Лукашик).
Кроме этого, предлагаю выполнить творческое задание. На ваш выбор подготовьте 1 занимательный опыт на использование атмосферного давления. Занимательные опыты можно найти в книгах «Занимательная физика» Перельмана и других, а также на сайтах http://vpl54.narod.ru/FOKUS.html, http://www.lmagic.info.
Д/З:
§ 40, 41, ответить на вопросы;
№ 548, 550 (сборник задач по физике 7-9, автор В.И. Лукашик)
задание №10 (3) стр.99 (желающие)
подготовить 1 занимательный опыт на использование атмосферного давления.
IX. Рефлексия учебной деятельности на уроке (итог) - 2-3 минуты.
Цель: осознании обучающимися своей учебной деятельности, самооценка результатов своей деятельности и всего класса.
Итак, сегодня мы познакомились с понятием атмосферного давления, с прибором для его измерения.
Ребята, подведём итоги урока. Оцените собственные знания и умения следующим образом: (слайд 20).
Я всё понял(а), смогу объяснить этот материал другому.
Я понял(а), материал, могу объяснить другому при некоторой помощи учителя.
Я понял(а) материал частично.
Я ничего не понял(а).
Учитель: Ребята, спасибо за урок, до свидания!
Использованная литература и ресурсы:
А.В. Перышкин. Физика. Учебник 7 класс.
Я.И Перельман «Занимательная физика» книга 2, ТРИАДА-ЛИТЕРА Москва, 1994 год.
ru.wikipedia.org/wiki/Луна.
http://vpl54.narod.ru/FOKUS.html.
http://www.lmagic.info.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.