Технологическая карта. Опыт Торричели

Урок 1: «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли»

Организационный этап урока. 1 мин.

Тема урока: «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли».

Место и роль урока в изучаемой теме:  пятый урок по теме «Давление твердых тел, жидкостей и газов».

Тип урока: комбинированный урок

Приборы и оборудование: Компьютер, проектор, интерактивная доска, презентация видео ролик, «верю-не верю» - раздаточный материал.

Цель урока: организация продуктивной деятельности школьников, направленной на достижение ими следующих результатов:

1. Предметных:

•          Рассмотреть понятие атмосферного давления.

•          Изучить опыт Торричелли по нахождению атмосферного давления.

Освоение способов деятельности:

1)                 Познавательной:

-определение структуры объекта познания, поиск и выделение значимых функциональных связей между частями целого;

- выделение характерных причинно-следственных связей;

- сравнение, сопоставление, ранжирование объектов по одному или нескольким предложенным основаниям, критериям;

- умение различать факт, доказательство, гипотезу.

2)                 Информационно-коммуникативной:

- умение вступать в речевое общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение);

- владение монологической и диалогической речи;

- приведение примеров, подбор аргументов, формулирование выводов;

- отражение в устной и письменной  форме результатов своей деятельности.

3)                 Рефлексивной:

- осознанное определение сферы своих интересов и возможностей;

- поиск и устранение возникших трудностей;

- умение работать в группе и индивидуально;

- владение навыками контроля и оценки своей деятельности, оценивание своих учебных достижений;

-  умение ставить личностные цели и оценивать степень их достижения.

2. Личностных:

1)                 Развитие познавательных интересов;

2)                 Совершенствование умения рассуждать, выдвигать собственную точку зрения;

3)                 Использование для познания окружающего мира различных естественнонаучных методов: наблюдение, измерение, эксперимент, моделирование;

4)                 Развитие монологической и диалогической речи.

I этап. Формулирование темы и постановка цели урока  – 5 мин.

Деятельность учителя: Проверка наличия учебников, тетрадей, сборников задач.

Деятельность обучающихся: приветствие учителя.

II. Этап изучения новых знаний и способов деятельности – 20 мин.

Цели этапа: обеспечить восприятия, осмысление я первичного запоминания  знаний и способов действий, связей и отношений в объекте  изучения.

Задача: Провести актуализацию знаний по теме сообщающиеся сосуды, вес воздуха атмосферное давление. Изучить опыт Торричелли по нахождению атмосферного давления.

Освоение способов деятельности:

Деятельность учителя: Объяснение материала, разбор примеров

Деятельность обучающихся: Взаимодействие с учителем во время беседы. Рассуждают, делают предположения.

Учитель: Прежде чем перейти к изучению новой темы, я бы хотела провести игру «Верю-не верю». На каждую парту выдается раздаточный лист с технологией «Верю - не верю». На подготовку вопросов отводится 2 мин. Далее по цепочке, по партам воспроизводятся вслух ответы на поставленные вопросы. Если обучающиеся верит утверждению в вопросе – оно верное, если не верит – оно неверное, соответственно обосновывается какое утверждение в этом случае будет правильным.

«Верю-не верю»:

1)      Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением.

2)      Чем больше площадь опоры, тем больше будет давление.

3)      Газ давит на стенки сосуда по всем направлениям противоположно направлено.

4)      Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

5)    -  это формула для расчета давления жидкости на дно сосуда?

6)      В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне (при условии, что давление воздуха над жидкостью различно).

7)      Земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи  воздуха, то есть испытывают атмосферное давление.

Ответы:

1)      Верю, ответ можно дополнить формулой давления, подтверждающей данное утверждение.

2)      Не верно. Чем больше площадь опоры, тем меньше будет давление. Привести пример с грузовиком в гараже и грузовиком в поле. Математически это видно из формулы, если увеличивается знаменатель, то частное P будет уменьшаться.

3)      Не верно. Давит одинаково, подтвердить можно примерами, в частности воздушным шариком.

4)      Верно. Данное утверждение называется Законом Паскаля.

5)   Верно.плотность вещества, h – высота сосуда,

6)      Не верно. (при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково).

7)      Верно.

Учитель: - Кто может ответить на вопрос, почему не рационально и невозможно рассчитать атмосферное дваление по формуле для вычисления давления столба жидкости: ?

Верный ответ: Невозможно точно измерить высоту атмосферы, так как нам известна лишь приближенная величина. Тем более плотность воздуха на разной высоте различна.

Учитель: Выход был предложен опытным путем в 17 веке ученым Эванджелиста Торричели, учеником Галилея.

Опыт: Стеклянную трубку длиной 1 м, запаянную с одного конца, наполняют ртутью. Затем, плотно закрыв другой конец трубки, ее переворачивают и опускают в чашку с ртутью, после открыв конец трубки. Часть ртути вылилась в чашку, а часть ее осталась в трубке. Ртуть перестала выливаться из чашки, поскольку достигла состояния равновесия с атмосферой, т.е. давление столба ртути оказалось равным атмосферному давлению.

Чтобы наглядно убедится в верности данного опыта, предлагаю рассмотреть альтернативный опыт. Берем широкий сосуд с водой (обрезанная 5литровая бутылка) в качестве чашки с ртутью. Берем 2 бутылки по 0.5л воды, в одной из них вода, в другой кофе. Сначала, закрываем бутылку с водой, переворачиваем, убеждаемся, что вода из нее не вытекает, опускаем в сосуд и раскручиваем пробку бутылки. Для наглядности повторяем опыт с бутылкой кофе, где будет отчетливо видно как малая часть кофе вылилась в воду, но основная часть осталась в бутылке.

Вывод: Атмосфера давит на поверхность ртути в чашке. Ртуть находится в равновесии. Значит, давление в трубке равно атмосферному давлению.

Учитель: Давление в трубке на уровне «горлышка» создается весом столба ртути  в трубке, так как в верхней части трубки над ртутью воздуха нет. Атмосферное давление равно давлению столба ртути в трубке.

- Скажите, как найти давление столба ртути?

- Давление столба ртути рассчитывается по формуле p=ρgh.

Учитель: верно, оно и будет равно атмосферному давлению. Кто скажет в чем измеряется атмосферное давление?

Верный ответ: Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба, то есть. ( 1 мм рт. ст.)

Задание в тетради: Вычислите давление 1 мм. ртути.

Решение:  Давление тсолба ртути p высотой 1 мм равно

Учитель: Наблюдая ежедневно за высотой ртутного столба Торричелли заметил, что она меняется. Если атмосферное давление увеличивается, то высота столба растет. Если атмосферное давление уменьшается, то и высота столба становится меньше. В сводках новостей погоды давление часто объявляют в миллиметрах ртутного столба (например 760 мм. рт. ст.).

III. Этап первичного закрепления. Решение задач 15мин.

Деятельность учителя: проверка знаний обучающихся при помощи вопросов, закрепление изученного материала видео роликом.

Деятельность обучающихся: мыслительная, ответы на вопросы, фиксация ответов в тетрадь, просмотр обучающего видео ролика.

Учитель:  Почему ртуть не выливается из чашки?

Переведите в основную единицу измерения следующие значения атмосферного давления:755 мм. рт. ст., 7,31 см. рт. ст.,

Переведите следующие значения давления в мм. рт. ст.: 116666 Па, 1200 гПа.

IV. Рефлексия 2 мин.

Цели этапа:

1)                 зафиксировать новое содержание, изученное на уроке;

2)                 оценить собственную деятельность на уроке;

3)                 поблагодарить одноклассников, которые помогли  получить результат урока;

4)                 зафиксировать неразрешённые затруднения как направления будущей учебной деятельности;

5)                 обсудить и записать домашнее задание

Предлагает учащимся выбрать окончания фраз:   Сегодня  я узнал

Было трудно…                    

Я понял, что…                        

Я научился…                 

Меня удивило…

V.Заключительный этап. Подведение итогов деятельности – 6 мин.

Учитель: Сегодня на уроке вы получили новые знания в области физики по теме: Измерение атмосферного давления, опыт Торричелли. Экспериментальным путем на альтернативных приборах мы провели данный опыт.

Домашнее задание: Параграф 52 в учебнике, ответить на вопросы после параграфа.