Открытый урок по физике в 8 классе по теме "Вес воздуха. Атмосферное давление"

Российская Федерация

Курская область Медвенский район

Муниципальное общеобразовательное казенное учреждение

«Чермошнянская основная общеобразовательная школа»

                                   

                                                                           2018 год.

                                                                 Открытый урок

по физике в 7 классе
«Вес воздуха. Атмосферное давление»

Цель урока: сформировать понятие атмосферного давления, раскрыть его природу, познакомить школьников с явлениями вызванными действиями атмосферного давления.

Задачи урока:

Образовательные: из курса географии вспомнить общие сведения об атмосфере и атмосферном давлении, экспериментальное доказательство существования атмосферного давления, обосновать существование веса воздуха

Развивающие: развивать умение выделять главное, аргументировать свой ответ, формулировать выводы, анализировать и систематизировать информацию

Воспитательные: создать условия для познавательной мотивации при изучении физики, показать взаимосвязь атмосферного давления со здоровьем человека, формировать умение работать в группе.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: ПК, проектор, презентация и оборудование для групповой работы.

ХОД УРОКА

I. Организационная часть

Здравствуйте, дорогие ребята! Я очень рада вас видеть на уроке и надеюсь, что урок у нас пройдет великолепно. Выберите, пожалуйста, тот смайлик, который соотвтствует вашему настроению, а я вас приветствую своим смайликом.

II. Повторение изученного материала

Наш сегодняшний урок мне бы хотелось начать с притчи. Гуляя в тенистой роще, греческий философ беседовал со своим учеником. "скажи мне, - спросил юноша, - почему тебя часто одолевают сомнения? Ты прожил долгую жизнь, умудрен опытом и учился у великих эллинов. Как же так, что для тебя осталось столь много неясных вопросов?"

В раздумье философ очертил посохом перед собой два круга: маленький и большой. "Твои знания - это маленький круг, а мои - большой. Но все, что осталось вне этих кругов, - неизвестность. Маленький круг мало соприкасается с неизвестностью. Чем шире круг твоих знаний, тем больше его граница с неизвестностью. И впредь, чем больше ты станешь узнавать нового, тем больше будет возникать у тебя неясных вопросов". Греческий мудрец дал исчерпывающий ответ.

На каждом уроке мы расширяем кругозор наших познаний и сегодняшний урок не будет исключением.

III. Целеполагание и мотивация

На прошлом уроке мы с вами выяснили, что воздух имеет вес, а значит должен создавать давление на окружающие тела. Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? Нет, странно, а ведь на ваши ладони давит воздух…! Вот, например, знаете ли вы, что каждый из нас держит на своих плечах груз массой 10 тонн? Масса воздуха равна массе груженого кирпичом КАМАЗа! 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. «Вес воздуха. Атмосферное давление».

Цели нашего урока: сформировать понятие атмосферного давления, раскрыть его природу, ознакомить школьников с явлениями, вызванными действием атмосферы, объяснить значение атмосферного давления. Докажем существование атмосферы и атмосферного давления на опыте.

II. Повторение пройденного материала.

   Урок сегодня мы начнем сегодня с повторения пройденной темы. Итак, ответьте мне пожалуйста на следующие вопросы:  

1.     Закон Паскаля.

2.     Что называется давлением?

3.     Как определить давление?

4.     Что такое сообщающие сосуды?

5.     Примеры сообщающихся сосудов.

6.     Как располагаются поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах?

7.     Как располагаются поверхности разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах?

Молодцы! Теперь приступим к изучению новой темы.

Тема: Вес воздуха. Атмосферное давление.

Цель урока прочитать. Убедимся, что воздух имеет вес, выясним почему существует воздушная оболочка Земли, опытным путем докажем существование атмосферного давления.

С  понятием «атмосфера» вы уже встречались на уроках географии.

Но мы с вами рассмотрим его с физической точки зрения, т.е. расширим знание об атмосфере, выясним, обладает ли воздух весом. А теперь приступаем к основной части урока. Открываем тетради, записываем сегодняшнее число и тему урока.

III.                      Изучение нового материала.

Самый важный для нас газ – это воздух.

      Воздух представляет собой смесь целого ряда газов (азота, кислорода, аргона, углекислого газа, пара воды и других газов). На воздух, как и на все тела, действует сила тяжести, а значит, обладает весом. Для определения веса воздуха необходимо знать его массу. Рассмотрим опыт, который, во-первых, наглядно продемонстрирует, что воздух обладает массой, а, во-вторых, поможет ее определить.

Опыт 1. Можно ли измерить массу воздуха в шаре? Как это сделать? Проведем виртуальный опыт со стеклянным шаром.

Учитель:      ЧТО ВИДИТЕ?    (ученик:  прочный стеклянный шар, весы, гири)

         ЧТО ДЕЛАЮТ? (выкачиваем насосом из него воздух и уравновешиваем на весах, затем, открываем зажим на резиновой трубке и впускаем в шар воздух)

         ЧТО ПРОИЗОШЛО? (равновесие весов нарушается)

         ЧТО ДЕЛАЕМ? (положим на другую чашу весов гири)

         ЧТО ПОЛУЧИЛИ? (масса гирек и масса воздуха равны)

Масса гирек   и будет равна массе воздуха в объеме шара.

Опытами установлено, что при температуре 0⁰С и нормальном атмосферном давлении (101300 Па – из курса географии вы уже знаете), масса воздуха объемом 1м³ равна 1,29 кг.

 P = mg = 1,29*9,8 = 13H (вес этого воздуха). Записываем в тетради.

Если в среднем поверхность человеческого тела составляет около 1,5 м2, то оказывается, что на каждого из нас воздух давит с силой около 15 т.

 О том, что Земля покрыта воздушной оболочкой под названием атмосфера, вы узнали на уроках географии.

Атмосфера – это воздушная оболочка, окружающая  Землю .(от греч.слов: атмос - пар, воздух и сфера-шар). (Записываем в тетради)

Кто-нибудь знает состав воздуха?

Ученики:     Состав  воздуха:      азота – 78%, кислорода – 21%, инертных газов – 0,94%, углекислого газа – 0,03%

---  Атмосфера условно делится на несколько слоёв, давай­те  же вспомним, что вам известно об  атмосфере из курса географии? Одинакова ли толщина атмосферы на разных высотах?   (ответы уч-ся)

Атмосферу условно делят на несколько слоев –тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу.

·     тропосфера – до 16 км;

·     стратосфера – до 50 км;

·     мезосфера – до 80 км;

·     термосфера – до 150 км;

·     экзосфера – 150км и выше преходящая в космическое пространство.

90% всей массы воздуха сосредоточена в тропосфере.

Постепенно атмосфера переходит в безвоздушное пространство, но четкой границы атмосферы не существует.

Под действием силы тяжести, верхние слои воздуха атмосферы, сжимают ее нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает производимое на него давление по всем направлениям. В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха. Это давление называют атмосферным.  Существование атмосферного давления является причиной многих явлений, которые мы встречаем в жизни. Рассмотрим несколько примеров.

IV.                        Проведение опытов.

 ОПЫТ 2  -   «ПЕРЕВЕРНУТЫЙ СТАКАН». (Опыт будет показан в качестве видеоматериала на проекторе)

Наполним обыкновенный стакан до краев водой. Накроем его листком бумаги. Плотно прикрыв его рукой, перевернем бумагой вниз. Осторожно уберем руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит?

Ответ: Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково, значит и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно равной.

ОПЫТ 3 -  «ЯЙЦО В БУТЫЛКЕ».  Показывает учитель

   Надо загнать яйцо в бутылку не разрушая его. Пустую бутылку из-под молока или кефира  наполним кипяченой водой и через минуту выливаем, а на горлышко бутылки ставим очищенное вареное яйцо.  Через некоторое время очищенное яйцо опускается в бутылку. Так как яйцо опускается медленно, мы не будем ждать результатов, и я просто покажу вам, что получится в результате

.

Ответ учеников: Теплый воздух из бутылки выходит, расширяясь, а яйцо под действием атмосферного давления проникает в бутылку.

Физкультминутка:

Устали? Давайте немножко отдохнем.

Очень физику мы любим!

Шеей влево, вправо крутим.

Воздух – это атмосфера,

Если правда, топай смело.

В атмосфере есть азот,

Делай вправо поворот.

Так же есть и кислород,

Делай влево поворот,

Воздух обладает массой

Мы попрыгаем по классу.

Найдем давление,

На месте быстро шагом марш!

Чем выше вверх, тем воздух реже,

Друг другу улыбнулись нежно!

Ребята, вот мы выяснили с вами, что существует атмосферное давление, которое давит на все предметы, а значит и на нас с Вами, да? А вы чувствуете это? Нет!

-         Поводим плечами, что вы ощущаете? Сложим ладошки лодочкой, что чувствуете? (ничего). Но воздух давит нас с огромной силой, на среднего по размерам человека со стороны атмосферного давления действует сила давления около 150 000 Н.

- Почему мы не ощущаем этого давления?

ученик: Мы справляемся с такой нагрузкой, т.к. внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением жидкости внутри нашего организма.

-Как  и все тела, молекулы газов, входящих в состав воздушной оболочки Земли, притягиваются к Земле.

 Но почему же тогда все они не упадут на поверхность Земли?  Каким образом сохраняется воздушная оболочка Земли?

-          Молекулы газов, составляющих атмосферу, находятся в непрерывном и беспорядочном движении. Но тогда возникает другой вопрос: почему эти молекулы не улетают в мировое пространство?

Для того чтобы совсем покинуть Землю, молекулы, как и космический корабль или ракета, должны  иметь очень большую скорость,  равную   11,2 км/с — вторая космическая скорость. Скорость большинства молекул воздушной оболочки земли значительно  меньше этой скорости.  Поэтому большинство молекул как бы  «парят» около Земли, образуя воздушную оболочку или атмосферу.

- Ребята, с высотой количество воздуха уменьшается или увеличивается?

Ответ: уменьшается.

- А раз его количество уменьшается, то сила, с которой он давит, тоже будет что делать?

Ответ: уменьшаться.

         Следовательно, с высотой атмосферное давление понижается.

Флешмоб «Этот Великолепный мир»

Голубые, зеленые надувные шары у всех участников.

Никита:

Моя планета... Что чувствуешь ты, произнося эту фразу? Может, радость за ту красоту, которая видна нам на снимках из космоса? А может, горечь за те экологические беды, которые возникают на нашей Земле? Какой, по-твоему,  должна быть наша планета: зелёной, чистой, такой, где хорошо живётся и растениям, и животным, и самому человеку?

Можно ли сейчас назвать нашу планету здоровой? Ответы на эти вопросы мы будем искать вместе!

Арина

«Есть такое твердое правило…
Встал поутру, умылся,
Привел себя в порядок-
И сразу же приведи в порядок
Свою планету».

Даниил

1.     А что думают об этой проблеме люди, живущие рядом с нами?

2.     По вашему мнению, имеются ли в нашем селе и районе  экологические проблемы?

3.     Достаточно ли, по вашему мнению,  проводится мероприятий по охране окружающей среды?

4.     Давайте вместе подумаем: что мы можем сделать для решения этих проблем?

Никита

1.     Нужно экономить бумагу – для её изготовления рубят деревья.

Арина

2.     Нужно экономить воду – на её очистку тратится энергия.

Даниил

3.     Будем носить в школе сменную обувь – будет чище воздух.

Никита

4.     Будем беречь зеленые насаждения и газоны.

Арина

5.     Будем ухаживать за посадками вокруг школы, сажать новые деревья.

Даниил

6.     Будем рассказывать знакомым, чтобы они делали также.

Выходит девочка с глобусом в руках.

Все вместе:

«Сохраним нашу планету голубой и зеленой».

 «Земля в твоих руках».

V.   Закрепление.

Итак сделаем небольшой итог нашего урока:

1.     Как можно определить массу воздуха?

2.     Чему равен вес воздуха при температуре 0 градусов и объёмом 1м3?

3.     Почему молекулы газов, входящих в состав атмосферы, не падают на землю под действием силы тяжести?

4.     Какая скорость нужна была бы для молекул газов, входящих в состав атмосферы чтобы покинуть Землю?

5.     Как изменяется плотность атмосферы с увеличением высоты?

VI.                       Домашнее задание

   § 40-41 стр. 97-100

Большое спасибо, ребята, за совместную работу.

Дополнительный материал к уроку

Как мы пьем?

Неужели и над этим можно задуматься? Конечно. Мы приставляем стакан или ложку с жидкостью ко рту и «втягиваем» в себя их содержимое. Вот это-то простое «втягивание» жидкости, к которому мы так привыкли, и надо объяснить. Почему, в самом деле, жидкость устремляется к нам в рот? Что ее увлекает? Причина такова: при питье мы расширяем грудную клетку и тем разрежаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот.

Наоборот, захватив губами горлышко бутылки, вы никакими усилиями не «втянете» из нее воду в рот, так как давление воздуха во рту и над водой одинаково.

Итак, строго говоря, мы пьем не только ртом, но и легкими; ведь расширение легких - причина того, что жидкость устремляется в наш рот.

Атмосферное давление в живой природе

–  Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.

– Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создаётся разрешение, и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.

-Рыбы-прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из ряда складок, образующих глубокие «карманы». При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов уве­личивается, давление в них уменьшается и тогда внешнее давление еще сильнее прижимает присоску.

---  Засасывающее действие болота объясняется тем, что при поднятии ноги под ней образуется разреженное пространство. Перевес атмосферного давления в этом случае может достигать 1000 Н. на площадь ноги взрослого человека. Однако копыта парнокопытных животных при вытаскивании из трясины пропускают воздух через свой разрез в образовавшееся разреженное пространство. Давление сверху и снизу копыта выравнивается, и нога вынимается без особого труда.

Воздух лекарь.

При сильном кашле врач рекомендует больному банки. Если внести в банку горящую ватку, смоченную одеколоном, воздух в банке нагревается и частично выходит наружу, внутри образуется разрежение. В этот момент банку быстро прижимают к телу. Атмосферное давление вдавливает внутрь банки часть кожи с прилегающими к ней тканями. При этом создаётся усиленный приток крови к данному участку, что является важнейшим лечебным фактором. Когда банку снимают, то слышится характерный хлопок: это наружный воздух врывается в неё.

Стакан с водой.

В стакан налить на половину водой, закрыть открыткой и перевернуть. Вода не выливается. Почему? Очевидно, что сила тяжести уравновешена силой, которую создаёт атмосферное давление. 

Автоматическая поилка для птиц.

Автоматическая поилка для птиц состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце так, что горлышко находится немного ниже уровня воды в корытце. Почему вода не выливается из бутылки? Атмосферное давление удерживает воду в бутылке.

–   Засасывающее действие болота объясняется тем, что при поднятии ноги под ней образуется разреженное пространство. Перевес атмосферного давления в этом случае может достигать 1000 Н на площадь ноги взрослого человека. Одна ко копыта парнокопытных животных при вытаскивании из трясины пропускают воздух через свой разрез в образовавшееся разряженное пространство, Давление сверху и снизу копыта выравниваются, и нога вынимается без особого труда.