Методическая разработка урока по физике " Влажность воздуха"

Тема урока: «Влажность воздуха»

Цели урока:

·         образовательные:

-          формирование понятий «влажность воздуха», «точка росы»;

-          познакомить с методами измерения влажности;

-          формировать умения работать с приборами, психрометрическими таблицами для определения влажности воздуха;

·         развивающие:

-          развитие познавательной активности, логического мышления, развитие умений видеть физические явления в окружающем мире;

·         воспитательные:

-          показать важность понятия влажности воздуха в жизнедеятельности человека, растительного и животного мира, будущей профессии учащихся.

·         методическая:

-          самостоятельная работа обучающихся на различных этапах урока;

-          применение электронных средств обучения на уроке при изучении и закреплении материала.

Тип: урок формирования новых знаний, умений, навыков.

Методы: частично-поисковый, объяснительно-иллюстративный.

Методические приемы: рассказ преподавателя, работа в парах, работа с учебником, дополнительными средствами информации, приборами, таблицами.

Оборудование: презентация «Влажность воздуха и ее значение», учебник «Физика-10», психрометр, гигрометр волосной, гигрометр зеркальный, таблицы «Давление водяного пара и его плотность при различных температурах», «Психрометрическая таблица», предметы кухонной утвари, сообщения обучающихся.

І. Организационный момент

Прежде чем мы приступим к уроку, я хотела бы, чтобы каждый из вас настроился на рабочий лад. Просто расслабьтесь и скажите себе: «Я нахожусь сейчас на уроке физики. А обо всем остальном я не буду думать сейчас, я подумаю об этом потом». Прекрасно! А теперь давайте приступим к работе

Урок я хочу начать словами персидского поэта Фирдоуси:

Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой томись.

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: предела для знания нет.

Мы можем, опираясь на знания, полученные на уроках физики, объяснить множество явлений, протекающих вокруг нас. Ведь учение — это лишь открытие того,что ты уже давно знаешь.

ІІ. Актуализация опорных знаний

На предыдущих уроках физики вы познакомились с такими процессами, как испарение, кипение, конденсация.

И сейчас мы проведем физическую эстафету: «Найди ошибку»:

1.     Процесс перехода вещества в газообразное состояние, происходящий с поверхности жидкости называется плавлением (испарением).

2.     Испарение происходит при конкретной температуре. (Испарение происходит при любой температуре).

3.     При испарении поверхность жидкости «покидают» молекулы с наименьшей кинетической энергией. (При испарении поверхность жидкости «покидают» молекулы с наибольшей кинетической энергией).

4.     Интенсивность испарения зависит от: температуры жидкости; скорости удаления паров с поверхности жидкости; площади свободной поверхности. (Интенсивность испарения зависит от: температуры жидкости; скорости удаления паров с поверхности жидкости; площади свободной поверхности; рода жидкости).

5.     Процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое называется комбинацией. (Процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией).

6.     Перед вами два сосуда. Чем отличается пар в данных сосудах? (В левом сосуде находится ненасыщенный пар, а в правом – насыщенный).

7.     Какой пар называют насыщенным? (Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным. Динамическое равновесие между жидкостью и паром возникает тогда, когда количество молекул, вылетающих со свободной поверхности жидкости, равно количеству молекул, которые в нее возвращаются).

8.     Какой пар называют ненасыщенным? (В открытом сосуде, поскольку часть молекул испаряется в атмосферу и не возвращается в жидкость, нарушается динамическое равновесие и пар становится ненасыщенным).

9.     Как соотносится давление насыщенного и ненасыщенного пара? (Давление ненасыщенного пара зависит от объема, а давление насыщенного пара не зависит от объема).

10. Отчего зависит давление насыщенного пара? (Давление насыщенного пара изменяется только с изменением его температуры).

ІІІ. Мотивация учебной деятельности

Что мы знаем об окружающей нас природе?

Идя по улице, мы спешим на работу или с работы домой или даже просто прогуливаясь, мы не обращаем внимания на то, как природа прекрасна с ее лесами, полями, лугами, оврагами, реками... Ведь недаром поэты всех времен воспевают великолепие и красоты природы в своих произведениях и стихах. Все эти живописные места мы даже не замечаем, идя погруженные в свои мысли и проблемы. А все, что происходит вокруг, нас не касается, и этого мы не видим. Даже когда мы едем отдыхать на природу, и тогда мы не замечаем ее великолепие, ее красоты, ее величественности, ее энергии.

Посмотрите внимательно на экран и ответьте на вопрос: «Что объединяет все эти явления?»

·         Облака

Творит незримая рука,

Я наблюдаю за процессом,

Растут из речки облака,

Плывут, скрываются над лесом.

И заполняют небеса,

Взмывая ввысь, как будто птица,

И образуется краса,

Чтобы потом дождем пролиться…

·         Дождь

В тумане облачных развалин

Встречая утренний рассвет,

Он был почти нематериален

И в формы жизни не одет.

Зародыш, выкормленный тучей,

Он волновался, он кипел,

И вдруг, веселый и могучий,

Ударил в струны и запел.

И засияла вся дубрава

Молниеносным блеском слез,

И листья каждого сустава

Зашевелились у берез.

Натянут тысячами нитей

Меж хмурым небом и землей,

Ворвался он в поток событий,

Повиснув книзу головой.

Он падал издали, с наклоном

В седые скопища дубрав.

И вся земля могучим лоном

Его пила, затрепетав.

·         Радуга

Это редкое явление,

Всех приводит в изумление.

Над землей небесный мост

После дождика подрос.

Волшебство семи цветов,

Разноцветных семь подков

Изогнулись над планетой

И короновали лето

·         Туман

Бледнеет ночь…Туманов пелена

В лощинах и лугах становится белее,

Звучнее лес, безжизненней луна

И серебро росы на стеклах холоднее

(И. А. Бунин)

·         Роса

Летнее утро.

Природа проснулась,

Капля росы

На листке покачнулась...

Свежесть в той капле,

Как в сладкой слезе,

Мир ты увидишь

В прекрасной росе...

Она нам расскажет

Про жаркие дни,

Про солнце, прохладу,

Про краску зари.

Маленький жемчуг

Рассыпан кругом...

Зелень - их пристань,

А утро - их дом.

·         Иней

Зимнего неба глубокая синь

Как на холсте – и ровна, и просторна;

Ветви укутанных в иней осин

Кружевом нежности, белым восторгом

Вписаны в чистый, морозный узор,

В даль бесконечности, в суть постоянства –

И отдыхает задумчивый взор

На нереальной лазури пространства;

(Людмила Клёнова)

·         Снег

Под голубыми небесами

Великолепными коврами,

Блестя на солнце, снег лежит…

(А. С. Пушкин)

Облака, сиреневые туманы и дожди, иней и морозные узоры, поскрипывающий снег – это лишь малая часть трансформаций, происходящих с водяными парами, находящимися в атмосфере Земли .

ІV. Сообщение темы, цели и задач урока

Тема урока: «Влажность воздуха»

Раскрыть тему урока нам помогут вопросы:

1.     Что такое влажность?

2.     Какие величины характеризуют влажность?

3.     Как определить влажность воздуха?

4.     Какое значение имеет влажность для человека и его деятельности?

V. Первичное восприятие теоретического материала

В атмосфере Земли, вследствие всевозможных испарений, всегда сохраняется огромное количество водяных паров, особенно в ближайших к ее поверхности слоях. Наличие паров в воздухе является необходимым условием существования жизни на Земле. Умеренная влажность воздуха создает необходимые условия для нормальной жизни и деятельности человека. Избыточная влажность вредна для ряда производственных процессов, для хранения материалов, продуктов. Влажность играет огромную роль для животного и растительного мира.

Изучение влажности не обходимо для прогноза погодных условий, для регулирования процессов в промышленности и сельском хозяйстве.

?       (проблема) Что же такое влажность?

Предположительный ответ: Влажность – наличие водяных паров в воздухе.

?       Как вы думаете, где влажность больше: в Лисичанске или Севастополе? Почему?

Вводится понятие влажности воздуха, парциального давления.

Влажность воздуха – величина, характеризующая содержание водяных паров в различных частях атмосферы Земли.

Парциальное давление водяного пара – это давление, которое производил бы водяной пар, если все остальные газы отсутствовали.

 или

?       Какая бывает влажность?

Абсолютной влажностью воздуха называется количество водяных паров, содержащихся в единице объема воздуха, т. е. плотность паров воды, содержащихся в воздухе

            

Относительной влажностью воздуха называется отношение парциального давления водяного пара р при данной температуре к давлению насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах

              

Работа с учебником:

?       Как найти парциальное давление?

?       Что называют точкой росы?

Точкой росы называется температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным.

?       Как же определить влажность воздуха?

Для определения влажности воздуха созданы специальные приборы.

Волосяной гигрометр

Действие волосяного гигрометра (от греческого слова hygros – влажный) основано на том, что обезжиренный человеческий волос в условиях большой влажности удлиняется, а при низкой влажности сокращается.

Один из вариантов конструкции прибора показан на рисунке. Волос 1 прикреплен одним концом к раме 2. Свободный конец волоса перекинут через блок 3 со стрелкой 4. К концу волоса прицеплен груз 5, благодаря которому волос натянут и при изменении длины поворачивает блок со стрелкой на некоторый угол. Конец стрелки показывает относительную влажность по шкале 6.

Практическая часть. Определение влажности по волосному гигрометру.

Конденсационный гигрометр

С помощью гигрометра измеряют точку росы – температуру, до которой необходимо охладить воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар, остывая, стал насыщенным. Замечают температуру окружающего воздуха и, записав ее, начинают продувать воздух через эфир, надавливая на грушу. В то же время внимательно следят за полированной поверхностью дна камеры, сравнивая ее с поверхностью кольца.

В момент появления росы (налета) записывают показание термометра, прекращают продувание и замечают температуру исчезновения налета. Средняя из двух отмеченных температур и дает «точку росы». Получив значение «точки росы», ищут в таблице цифру, соответствующую найденной температуре. Эта цифра дает количество (в граммах) водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха в момент наблюдения, т.е. абсолютную влажность воздуха.

Психрометр

Психрометр Августа имеет два термометра: «сухой» и «влажный». Они так называются потому, что конец одного из термометров находится в воздухе, а конец второго обвязан кусочком марли, погруженным в воду (см. рисунок). Испарение воды с поверхности влажного термометра приводит к понижению его температуры. Второй же, сухой термометр, показывает обычную температуру воздуха. Измеренные психрометром значения температур можно перевести в значение относительной влажности воздуха по специальной психрометрической таблице.

Работа с психрометрической таблицей . Определить влажность воздуха, если…

Какое значение имеет влажность в различных видах человеческой деятельности? .

Сообщения обучающихся.

VІ. Закрепление теоретических знаний

Итак, урок подходит к концу. Сегодня мы с вами познакомились с очень важным физическим явлением – «влажность воздуха», узнали, какое значение имеет влажность в жизни человека, растений, в производстве, для хранения пищевых продуктов.

Как вы усвоили материал урока – покажет тест.

Тестовые задания

1.     Как изменяется абсолютная и относительная влажность воздуха при его нагревании?

а) абсолютная уменьшается, относительная уменьшается

б) абсолютная увеличивается, относительная увеличивается

в) абсолютная не изменяется, относительная уменьшается

2.     В какое время суток летом больше относительная влажность воздуха при постоянном значении абсолютной влажности?

а) когда температура воздуха наибольшая

б) когда температура воздуха наименьшая

3.     Почему сильная жара труднее переносится в болотистых местах, чем в сухих?

а) в болотистых местах относительная влажность воздуха высокая, испарение пота происходит медленно и организм перегревается

б) в болотистых местах относительная влажность воздуха высокая, испарение пота происходит быстро и организм охлаждается

4.     Давление водяного пара в воздухе при температуре 20 ⁰С равно 1,17 кПа. Какова относительная влажность воздуха, если давление насыщенного пара при этой температуре равно 2, 33 кПа?

а) 50 %

б) 60 %

в) 70 %

5.     Температура воздуха в комнате 20 ⁰С, относительная влажность воздуха 60 %. При какой температуре воздуха за окном начнут запотевать оконные стекла? Давление насыщенных паров при 20 ⁰С равно 2.33 кПа.

а) 8 ⁰С

б) 10 ⁰С

в) 12 ⁰С

6.     Первые римские гигрометры представляли собой слабо натянутую веревку длиной 3-4 м. Как и почему менялась ее длина при изменении влажности воздуха?

VІІ. Подведение итогов работы группы, обучающихся

VІІІ. Домашнее задание

Конспект урока

Литература

1.     Физика в природе. Л. В. Тарасов. – Москва: «Просвещение», 1988.

Краткое описание документа:

Что мы знаем об окружающей нас природе?

Идя по улице, мы спешим на работу или с работы домой или даже просто прогуливаясь, мы не обращаем внимания на то, как природа прекрасна с ее лесами, полями, лугами, оврагами, реками...

Ведь недаром поэты всех времен воспевают великолепие и красоты природы в своих произведениях и стихах. Все эти живописные места мы даже не замечаем, идя погруженные в свои мысли и проблемы. А все, что происходит вокруг, нас не касается, и этого мы не видим. Даже когда мы едем отдыхать на природу, и тогда мы не замечаем ее великолепие, ее красоты, ее величественности, ее энергии.