Конспект урока по теме "Влажность воздуха" (8 класс)

Муниципальное образовательное учреждение

Иркутского районного муниципального образования

«Максимовская средняя общеобразовательная школа»

 

 

 

 

 

Урок физики в 8 классе

Тема: «Влажность воздуха и температурный режим

в нашей школе”

 

 

 

 

 

Составитель:

 учитель физики МОУ ИРМО «Максимовская СОШ»

Мазырина Наталия Александровна

 

 

 

 

 

 

 

2016-2017 учебный год.

Тип урока: Урок-проект.

Формы работы обучающихся: фронтальная, групповая, самостоятельная

Цели урока:

- Развивающая – формировать умение анализировать, устанавливать связь между элементами содержания ранее изученного материала на уроках физики и новой информацией полученной из нормативных документов; побудить интерес к профессии врача, инженера, и т.д.; развитие способности анализировать, делать выводы, логично рассуждать; продолжить формирование умений выделять цели и способы деятельности, т.е. развитие творческого мышления.

- Образовательная – формировать понятия о влажности воздуха на основе непосредственного эксперимента; рассмотреть различные виды измерений искомой величины; выбирать оптимальные пути достижения цели.

- Воспитательная – создание позитивного отношения учащихся к изучаемому материалу; вызвать желание связать знания и умения, получаемые на уроках физики с практическим применением; способствовать дальнейшему формированию нравственных норм поведения в коллективе; вырабатывать наблюдательность, навыки и культуру проведения физического эксперимента, учить делать выводы по результатам; способствовать развитию самостоятельности, самоуправлению, умению работать в группе.

Материально-техническое и учебно-методическое оснащение: штативы, термометры, психрометр, емкость с водой, кусочки марли и ваты, таблицы “Психрометрическая”, памятки с указанием норм СанПиНа, брошюра “Влияние температуры и влажности воздуха на организм человека”, листы формата А3, фломастеры.

Мотивация: создание ролевой игры (комиссия по приему школы к новому учебному году). Создание проекта.

План урока

№	Этапы создание проекта	Приемы и методы	Время (мин.)
1	Организационный момент	Сообщение учителя.	1
2	Мотивация: а) вступление; б) практическая работа; в) результаты работы	Сообщение учителя, ролевая игра, беседа с учащимися, практическая работа учащихся, сообщение учащихся о результатах измерения.	15
3	Физ. минутка	Упражнения для снятия напряжения	2
4	Проект. Погружение	Создание проблемы, беседа с учащимися, запись на доске	3–4
5	Принятие решений Выполнение проектов	Совместный анализ (мозговой штурм), обсуждение альтернативных решений, консультация с учителем, работа с дополнительной информацией и материалом	5–7
6	Защита проектов, обобщение и выводы	Выступление учащихся, защита проектов, выводы по результатам исследования.	10–12
7	Итог урока	Сообщение учителя.	1–2
8	Домашнее задание	Сообщение учителя, действие учащихся.	1

ХОД УРОКА

1. Организационный этап. (Класс разбит на 3 группы)

2. Мотивации к учебно-познавательной деятельности:

а) Вступление.

Почему в сводках погоды, помимо давления и температуры, нам еще часто сообщают о влажности воздуха? Многие люди порой даже переезжают из одного района в другой, жалуясь на очень сырой, либо, наоборот, очень сухой климат. И вы, наверное, замечали, как меняется ваше самочувствие, если воздух сух или влажен. Пребывание людей длительное время в теплых или холодных закрытых помещениях (классах) при уменьшенной или увеличенной влажности приводит к уменьшению работоспособности и разным формам заболеваний. Тема сегодняшнего урока «Влажность воздуха и температурный режим в нашей школе.”

Давайте представим, что 8 класс – комиссия по приему школы к новому учебному году. В каждой комиссии находятся люди разных профессий: инженеры, пожарные, представители  Роспотребнадзора, администрация школы и другие. Вам сейчас предстоит сделать измерение температуры и влажности воздуха разными методами, используя знания, полученные на предыдущем уроке и сравнить их с нормами СанПиНа, изучив эти документы (приложение 1– Памятка “Влажность. Значение влажности”, приложение 2– “Нормы воздушного режима”)

Полученные результаты каждая группа выносит на заседание, подводит итог своей работы. Нужно ответить на вопрос: какое измерение наиболее точно?

б) Практическая работа. (На демонстрационном столе лежат приборы для измерений: штативы, термометры, психрометр, емкость с водой, кусочки марли и ваты, таблицы “психрометрическая”)

Учитель: (Учитель раздает карточки с планом выполнения измерительных работ.)

Первая комиссия делает измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью термометра.

Вторая  комиссия с помощью самодельного психрометра.

Третья комиссия с помощью лабораторного психрометра.

Изучив карточки, по три человека подойдете к демонстрационному столу, и выберите необходимое оборудование для вашего эксперимента. Остальные члены комиссий изучают нормативные документы, для того чтобы сравнить полученные результаты с нормой. (По три ученика изучив карточки, выбирают приборы и материалы и делают измерение на своих местах. Остальные учащиеся групп изучают нормативные документы СанПиНа, брошюру “Влияние температуры и влажности воздуха на организм человека”.)

Комиссия 1. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью термометра.

Оборудование: термометр, низкий стакан с водой комнатной температуры, психрометрическая таблица, кусочек марли или ваты.

Действие: Снять показание сухого термометра. Резервуар термометра обернуть кусочком влажной марли и держать некоторое время влажный термометр на воздухе. Как только понижение температуры прекратится, снова снять показания. Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в классе. Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.

Комиссия 2. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью самодельного психрометра.

Оборудование: самодельный психрометр, сосуд с водой, психрометрическая таблица.

Действие: Снять показание сухого термометра. Налить немного воды в емкость находящуюся под одним из термометров. Как только понижение температуры этого термометра прекратится, снять показания. Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в классе. Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.

Комиссия 3. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью лабораторного психрометра.

Оборудование: лабораторный психрометр, сосуд с водой, психрометрическая таблица.

Действие: Снять показание сухого термометра. Налить немного воды в резервуар находящуюся под одним из термометров. Как только понижение температуры этого термометра прекратится, снять показания. Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в классе. Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий. (По окончании измерений и подведения итогов в комиссиях.)

в) Результаты работы.

Все комиссии закончили свои измерения и изучения нормативных документов, подвели итоги. Сейчас у нас заседание объединенных комиссий. И каждая комиссия по очереди докладывает о своих результатах, с комментариями как она этот результат получала. Остальные комиссии внимательно слушают и задают дополнительные вопросы.

(По одному человеку от комиссии выступают, рассказывая о своих опытах, анализируют, сравнивая свои результаты с нормой. Учащиеся из других комиссий задают вопросы. Учитель корректирует вопросы и ответы.)

Сравните, какой из опытов самый точный и какова погрешность в этом измерении?

(ответ: Более точное измерение дала комиссия 3. Так как у них термометры находятся в изолированном корпусе, что не дает приток тепла от внешних источников. По сравнению с опытами проведенными комиссией 1 и 2, так как термометры находились в руках, т.е. происходил тепловой обмен)

3. Физкультурная минутка.

4. Проект.

Продолжим урок. А теперь каждой из комиссий было дано задание измерить температурный режим и влажность воздуха в разных помещениях школы (одновременно с выполнением предыдущего задания 2-3 ученика выходили и делали необходимые замеры в определенных помещениях). По итогам измерений получились такие результаты.

(Учитель открывает доску с информацией и раздает карточки группам)

Карточка № 1
Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.
Измеряемый объект.	t, (°C)	φ, (%)
Рекреация  на 2 этаже	15	37
Карточка №2
Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.
Измеряемый объект.	t, (°C)	φ, (%)
Столовая	20	62
Карточка №3
Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.
Измеряемый объект.	t, (°C)	φ, (%)
Кабинет №6(физика)	27	82

Вы должны в течение 7 минут, как комиссия, принять решения по приемке школы к новому учебному году. И создать проект “Поддержка влажности воздуха и температурного режима в школе”. (Температура 18–20°С и влажность воздуха 40–60%.) По итогам своей работы вы делаете проект, который содержит (запись на доске.)

1) Актуальность: полученные результаты измерения и сравнение с нормой, проблема.

2) Цель проекта.

3) Решение.

4) Вывод.

5) Кто выполнил: ( Ф.И.О. и подписи).

Проект оформляете на листе формата А3.

5. Принятие решений. Выполнение исследований. Проверка и оценка результатов. (Учащиеся совместно анализируют результаты измерений в карточках, сравнивают их с результатами нормативных документов. Выявляют проблему, анализируют её. Дают идеи решения проблемы (мозговой штурм). Выбирают и обсуждают альтернативные решения. Консультируются с учителем.) (Примеры решения проблем.)

Учащиеся: (по карточке № 1) Так как нормальная температура в коридорах должна иметь значение 16–18°С (по СанПиНу), а результат нашего измерения дал значение в рекреации 15°С, то нам необходимо уменьшить утечку тепла при помощи утепления окон или дополнительного отопления во внеурочное время, хотя это увеличение платы за потребляемую энергию. Поэтому оптимален первый вариант. Что касается влажности воздуха, то здесь мы видим пониженное значение всего 37% при норме от 40 до 60% (по СанПиНу). Для решения этой проблемы необходимо проветривание, так как на улице влажность значительно выше, чем в отапливаемых помещениях или регулярная влажная уборка. Первое решение не подходит в связи с окнами и их защитой (закрыты так, что открывать нельзя), т.е. окна не открываются. Поэтому решение этой проблемы – влажная уборка. Возникает еще одна проблема: при повышении температуры уменьшается влажность воздуха. Поэтому необходимо найти оптимальное решение с учетом этих проблем. Т.е. необходим постоянный контроль температурного режима и влажности воздуха. Для этого в помещении необходимо иметь психрометр, и т.д.

6. Защита, обобщение и выводы.

(Выступление учащихся, защита проектов оформленных на А3, выводы по результатам исследования. Проекты по окончанию зашиты, вывешиваются на доске.)

 Мы заслушали проекты каждой комиссии, давайте кратко подведем итог этих выступлений.

Измерение по рекреации на 2 этаже. (Учащиеся отвечают, используя проекты.)

Учащиеся: рекреация – пониженная температура и влажность. Пути решения – утепление окон, влажная уборка, контроль исследуемых параметров при помощи психрометра и термометра.

 Столовая.

Учащиеся: Столовая – нормальная температура, но повышенная влажность. Пути решения – проветривание столовой в урочное время, контроль параметров при помощи психрометра, и т.д.

 Кабинет № 6.

Учащиеся: Кабинет № 6 – повышенная температура и нормальная влажность. Пути решения – проветривание кабинета во внеурочное время и на переменах, контроль параметров при помощи термометра, и т.д.

7. Итог урока.

 Атмосфера влияет на нашу жизнь, пока мы не умеем управлять окружающей средой, но в помещениях, где мы находимся, температурный режим и влажность воздуха мы можем с вами контролировать. В этом вы убедились на сегодняшнем уроке. (Объявление оценок.)

8. Домашнее задание.

Определите влажность воздуха и температуру в своем доме, сравните результаты с нормами СанПиНа. Желательно сконструировать свой прибор для измерения влажности воздуха. По своим исследованиям создайте проект. На следующий урок ваша работа будет оценена. Благодарю всех за активное сотрудничество

Приложение 1

Памятка «ВЛАЖНОСТЬ. ЗНАЧЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ»

Воздух – неотъемлемая часть в жизни каждого человека – это один из источников жизни. Важное значение для человека наряду с температурой и давлением атмосферы имеет количество в ней водяных паров. Какая влажность лучше?

Сухой воздух не на пользу. Сухой воздух действует на кожу как губка, вытягивая из нее влагу, то есть попросту сушит кожу, отсюда быстрее образуются морщины. Излишне сухой воздух с относительной влажностью менее 40% делает сухими слизистые оболочки легких и носоглотки, увеличивая риск инфекций и кровотечений. Возникают неприятные ощущения сухости во рту и в горле, образуются глубокие трещины губ, снижаются защитные функции верхних дыхательных путей.

Повышенная влажность (выше 70%) также отрицательно влияет на организм человека, как при высоких, так и при низких температурах. При высокой температуре воздуха и повышенной влажности человек сильно потеет, но испарения влаги с поверхности тела не происходит, что приводит к перегреву организма и “тепловому удару”. При низких температурах повышенная влажность воздуха, наоборот, приводит к сильному охлаждению организма, так как во влажном воздухе резко увеличиваются потери энергии путем конвекции и теплопроводности. Влажный воздух в помещении создает идеальные условия для роста плесени и размножения, так называемых пылевых клещей, что может вызывать аллергию у лиц, склонных к этим заболеваниям. Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.

Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25°С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%.

Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.

Приложение 2

Памятка «НОРМЫ ВОЗДУШНОГО РЕЖИМА»

Наиболее благоприятными условиями в классе являются температура 18–20 °C и относительная влажность 40–60 %. При этих нормах дольше всего сохраняется работоспособность и хорошее самочувствие учащихся. При этом разница температуры воздуха по вертикали и горизонтали класса не должна превышать 2–3 °C, а скорость движения воздуха – 0,1–0,2 м/с.

В спортивном зале, рекреационных помещениях, мастерских температура воздуха должна поддерживаться на уровне 16–18 °C. Расчетные нормы объема воздуха на одного ученика в классе (так называемый воздушный куб) обычно не превышают 4,5–6 куб. м. Но, чтобы в воздухе класса в течение урока концентрация углекислого газа не превышала 0,1 %, ребенку 10–12 лет требуется около 16 куб. м воздуха. В возрасте 14–16 лет потребность в нем увеличивается до 25–26 куб. м. Эта величина названа объемом вентиляции: чем старше ученик, тем она больше. Для обеспечения указанного объема необходима трехкратная смена воздуха, что достигается вентиляцией (проветриванием) помещения.

Естественная вентиляция. Приток наружного воздуха в помещение ввиду разности температуры и давления через поры и щели в строительном материале или через специально проделанные проемы называют естественной вентиляцией. Для проветривания классных комнат по такому типу используют форточки и фрамуги. Последние имеют преимущество перед форточками, так как наружный воздух через открытую фрамугу поступает сначала вверх, к потолку, где согревается и теплым опускается вниз. При этом находящиеся в помещении люди не переохлаждаются и ощущают приток свежего воздуха. Фрамуги можно оставлять открытыми во время занятий даже зимой.

Площадь открытых форточек или фрамуг не должна быть меньше 1/50 площади пола класса – это так называемый коэффициент проветривания. Проветривание классных комнат должно проводиться регулярно, после каждого урока. Наиболее эффективным является сквозное проветривание, когда во время перемены одновременно открываются форточки (или окна) и двери класса. Сквозное проветривание позволяет за 5 мин снизить концентрацию СО2 до нормы, уменьшить влажность, количество микроорганизмов и улучшить ионный состав воздуха. Однако при таком проветривании в помещении не должно быть детей.

Особое внимание уделяется проветриванию кабинетов, химических, физических и биологических лабораторий, где после проведения опытов могут оставаться ядовитые газы и пары.

Влияние температуры и влажности воздуха на организм человека

Влажность воздуха – одна из существенных характеристик климата. Она очень сильно влияет на самочувствие людей, именно эта характеристика наряду с температурой определяет условия существования человека в своем жилище и вне его.

Влажностью называют количество воды, которое содержится в воздухе при данной температуре по сравнению с максимально возможным содержанием при этой же температуре.

Для характеристики содержания водяного пара в воздухе вводятся следующие физические величины: абсолютная влажность воздуха, относительная влажность воздуха.

Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1м3 при данных условиях, т.е плотность водяного пара.

Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать, близок ли водяной пар, находящийся в воздухе, к состоянию насыщения, вводят понятие относительной влажности.

Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности воздуха к плотности насыщенного водяного пара при этой же температуре, выраженной в процентах.

Оптимальный уровень влажности для человека находится в пределах от 40 до 60%. Но, как правило, в сухую летнюю погоду влажность в жилых домах не превышает 40%, а зимой вообще падает до 25-30%.

В слишком сухом воздухе повисают мельчайшие частицы пыли, которые при нормальном уровне влажности оказываются, как бы связаны ею. Недостаток влажности ведет также к тому, что мебель и другие деревянные предметы могут рассохнуться и потрескаться. Если воздух в квартире животные и растения также чувствуют себя не очень хорошо.

Если воздух в квартире чрезмерно сухой, то у людей наблюдается сонливость и рассеянность, повышается утомляемость и снижается иммунитет. Слишком низкая влажность воздуха увеличивает риск подхватить респираторную инфекцию. В некоторых случаях при сильной сухости на слизистой оболочке могут образовываться трещинки, и мелкие сосуды кровоточить. Также известен тот факт, что в сухом воздухе содержится избыточное количество положительно заряженных ионов, а это способствует развитию стрессовых состояний у людей. Недостаток влажности приводит к сухости кожи и раннему ее старению.

Группа риска при недостаточной влажности – это дети и люди с заболеваниями дыхательных путей, астматики и аллергики.

Повышенная влажность приносит вред. При слишком высоких ее показателях грибок и плесень интенсивно распространяются в углах и на стенах помещения. В условиях сырости быстро портятся пищевые продукты.

В зависимости от количества паров, находящихся при данной температуре в атмосфере, воздух бывает различной степени влажности.

Вода - непременная составная часть всего живого. В теле здорового человека содержится около 80% воды. Потеря более 10% воды приводит к гибели человека, а при утрате всего 2% в организме начинаются серьезные биохимические нарушения, приводящие к нарушению постоянства внутренней среды.

Жидкость уходит из организма человека через мочевую систему, а также путем испарения с поверхности кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. Это позволяет освобождаться от продуктов распада, токсичных веществ, накапливающихся в результате биохимических реакций. За счет испарения пота с поверхности кожи организм защищен от перегрева, а температура тела- один из наиболее постоянных параметров, изменяющихся во время болезни.

Вода ежедневно поступает в организм человека с пищей и через кожу и слизистые оболочки дыхательных путей с воздухом, обогащенным влагой.

Существует рад недугов, связанных с патологией водного обмена кожи и слизистых оболочек. Сухость кожи - симптом, который встречается при многих заболеваниях, таких как дерматит, экзема, псориаз. Главный симптом при выраженной сухости кожного покрова - зуд. Больные жалуются на постоянное ощущение раздражения кожи, которое приводит к нервной возбудимости, потере сна вплоть до нервного истощения. Старческие изменения липидного состава кожи приводят к мучительному зуду вследствие нарушения нормального водного баланса. Состояние особенно ухудшается в осенне-зимний период, когда начинается отопительный сезон. С одной стороны, ощущение комфорта вызывает температура 22-23С0 . С другой стороны, источник тепла вызывает значительное снижение влажности воздуха в жилой среде и приводит к серьезной потере влаги с поверхности кожи.

Существует много различных методов препятствовать излишнему испарению влаги с поверхности кожного покрова (увлажняющая косметика, хлопковая одежда, водные процедуры). Диета с ограничением соли дает неплохой результат при нормализации водно-солевого обмена, особенно у людей пожилого возраста. Однако одно из наиболее важных условий поддержания нормального водного обмена - это нормальный режим влажности и температуры воздуха в жилом помещении. От этих параметров зависит также состояние дыхательных путей человека.

Повышенная влажность (выше 70%) также отрицательно влияет на организм человека, как при высоких, так и при низких температурах. При высокой температуре воздуха и повышенной влажности человек сильно потеет, но испарения влаги с поверхности не происходит, что приводит к перегреву организма и «тепловому удару».

При низких температурах повышенная влажность воздуха, наоборот, приводит к сильному охлаждению организма, так как во влажном воздухе резко увеличиваются потери энергии путем конвекции и теплопроводности.

Жизнедеятельность любого организма целиком построена на процессах, совокупность которых так или иначе сводится к перераспределению тепла между ним и окружающей средой, поэтому изучение влияния температуры на организм в принципе необходимо каждому человеку, желающему иметь контроль как над уровнем производительности, так и состоянием собственного здоровья.

Большое воздействие на человека оказывает не только фактическая температура воздуха, но и ее межсуточная изменчивость. Изменение среднесуточной температуры воздуха на 1-2 ºС считается слабым, на 3-4 ºС – умеренным, более чем на 4 ºС – резким. Субъективное ощущение климатического комфорта связано с уровнем активности человека, температурой излучения и др. Кроме того, влияние температуры воздуха на организм человека зависит и от влажности воздуха. При одной и той же температуре изменение содержания водяного пара в приземном слое может оказать значительное воздействие на состояние организма.

По сравнению с естественными колебаниями температуры воздуха диапазон температур, в котором человеческий организм чувствует себя комфортно, значительно уже. При температуре тела, выходящей за пределы 26-40 ºС, возможны необратимые процессы в организме. Наиболее комфортные условия наблюдаются при температуре воздуха 16-18 ºС и относительной влажности 50 %. При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению с поверхности тела человека, тяжело переносится жара и усиливается действие холода.

Восприятие температуры индивидуально. Одним людям комфортно при холодных морозных метеоусловиях, а другим – при теплых и сухих. Это зависит от физиологических и психологических особенностей человека, а также эмоционального восприятия климата, в котором прошло детство.