Урок по теме: "Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли."

Тема урока:  Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли.

Цели:  Познакомить учащихся с   опытом, впервые позволившим определить величину атмосферного давления, добиться понимания ими физической сути данного опыта с опорой на  имеющиеся у  учащихся знания  закона Паскаля, формулы давления внутри жидкости, различной плотности атмосферного воздуха на  разной высоте  и т. д.

                 Добиться усвоения основных понятий данной темы , таких как: нормальное атмосферное давление,  единицы измерения атмосферного давления, используемой на практике -   1 мм.рт.ст., 

                 Развивать умение мыслить логически, рассуждать и делать выводы, опираясь на изученный ранее материал;    продолжить формирование счетных навыков учащихся, умения осуществлять перевод единиц   давления из внесистемных единиц в единицы СИ  и наоборот.

                Воспитывать чувство товарищества,  коммуникативные качества в ходе  работы в группе,  прививать  интерес к предмету, стремление  к  самостоятельному  поиску ответа  на поставленный вопрос.

Оборудование:  презентация, учебник, карточки с заданиями для работы в группах.

Ход урока

       1. Знакомство с учащимися. Организационный  момент. Вовлечение в совместную  деятельность.

Слайд №2

Здравствуйте, ребята!

Сегодня мы с вами совершим увлекательное путешествие в Волшебную страну знаний!

Собираясь в путешествие, каждый  обязательно  думает  – что же взять с  собой в дорогу.  Давайте и мы договоримся,  что в это путешествие мы  возьмем:

Хорошее настроение

Дружескую поддержку,

 взаимопомощь,

знания

а главное, стремление узнать как можно больше

А для того, чтобы все новые знания не  растерялись  во время путешествия, мы возьмем с  собой  РАНЕЦ  ПОЗНАНИЯ, в который будем складывать  все новое, важное, и  интересное, чтобы  по возвращении  домой,  Вы могли поделиться  своим багажом с друзьями, одноклассниками ,  родителями.

Слайд №3

     Это карта нашего маршрута. На своем пути мы должны будем пройти через Лес ВОПРОСОВ,   успешно переправиться через РЕКУ  ЗАГАДОК  и только после этого для нас  откроются ворота ВОЛШЕБНОЙ СТРАНЫ,   Но это еще не все,  ведь  на  обратном пути домой нам   не миновать РАЗВИЛКИ  СОМНЕНИЙ  - где мы должны будем  убедиться в прочности полученных знаний, а если сомнения все-таки останутся, то  потребуется  возвратиться  для их ликвидации назад в Волшебную страну,

                                      Все готовы?  Тогда вперед!

2. Подготовка к восприятию нового материала с опорой на изученный ранее  материал.

Слайды   № 4 -  7

ЛЕС  ВОПРОСОВ

Правила : на каждый из 4  вопросов   предложено несколько вариантов ответов, из которых только один правильный. Ребята должны  указать правильный ответ, после чего он автоматически «попадает» в  РАНЕЦ  ПОЗНАНИЯ  и  его, в  случае необходимости,  можно будет использовать в дальнейшем .

3. Изучение нового материала   с использованием элементов эвристического метода.

Слайд № 8

РЕКА ЗАГАДОК

Учащиеся должны  указать правильный ответ на поставленный вопрос, причем опираются они  в поиске ответа  на знания, полученные ранее.

И, как следствие,  получив отрицательный ответ, они осознают необходимость  узнать, каким же  способом  можно решить  практическую задачу  ( в данном случае – измерить атмосферное давление)

Слайд № 9

ВОЛШЕБНАЯ  СТРАНА  ЗНАНИЙ

   УЧИТЕЛЬ:  Мы совершили путешествие для того, чтобы узнать,  как же можно  измерить атмосферное давление.  И, чтобы ничего не забыть, мы будем все самое важное, отмеченное восклицательным знаком, складывать в наш ранец  познаний.

Слайды № 10 – 11

 Немного истории :  Впервые атмосферное давление было измерено еще в 17 веке  итальянским ученым Эванджелиста Торричелли ( 1608 – 1647 гг)  в ходе опыта, который сейчас носит  имя ученого – опыт Торричелли.

Описание опыта:  узкая стеклянная трубка длиной около метра, полностью заполнялась ртутью. Затем, плотно закрыв открытый конец трубки, ее переворачивают, опускают в  широкую чашу со ртутью  и открывают конец трубки только после  того, как она  окажется под ртутью.  Часть ртути  выливается, но остается столб  ее  высотой около  760 мм.  Ученый  дал объяснение   опыту.

Слайды № 12  - 14

Постановка проблемы: Попробуем и мы понять – почему не выливается ртуть (  эвристический метод )

       Рассмотрим   давление   в ртути на уровне аа₁  .

        Что можно сказать о давлении жидкости  в любой  ее точке на одном и том же уровне? ( в случае, если ученики затрудняются, можно перейти по ссылке к РАНЦУ ПОЗНАНИЙ)

        Что оказывает давление на поверхность ртути в широкой чаше на уровне аа₁?  ( атмосфера)

        Чем создается давление на том же уровне  в  стеклянной трубке? ( столбом ртути )

        Т.к. ртуть находится в равновесии, то что можно сказать о величине  атмосферного давления и  давления столба ртути?  ( они одинаковы)    

                          Далее записывается  

     Т.О., измерив высоту  столба  ртути можно  рассчитать давление, которое производит ртуть. Оно будет равно атмосферному давлению.

Если атмосферное давление уменьшится, то уменьшится и высота ртутного столба, а если оно  увеличится, то  вырастет и высота столбика ртути в  трубке  Торричелли

     Именно поэтому на практике  атмосферное давление измеряют миллиметрами ртутного столба.

    1 мм  рт. ст.  – единица атмосферного давления,  применяемая на практике.

     Найдем соотношение между этой  единицей и единицей давления в СИ – паскалем.   Вспомним формулу для расчета давления  жидкости.

     

                                

?    Выразите в  паскалях     2 мм. рт. ст.

                                                    500 мм. рт. ст.  

     Высота столба ртути в опыте Торричелли составляла  760 мм

    Наблюдая за высотой ртутного столба, Торричелли заметил, что его высота не оставалась постоянной и эти изменения связаны с  изменением погоды : в солнечный день  давление повышалось, а в пасмурные, дождливые дни – понижалось.

    Если к   стеклянной трубке прикрепить шкалу, то получится прибор для измерения атмосферного давления – ртутный барометр

4. Закрепление изученного материала.

     А) фронтально по вопросам

Слайд 15

УЧИТЕЛЬ:  Ребята, вот мы и покинули СТРАНУ ЗНАНИЙ, пора   искать путь домой. Но на пути нас ждет еще РАЗВИЛКА СОМНЕНИЙ, так что приготовьтесь  к проверке на прочность!   Итак,  ваша задача – правильно ответить на  вопросы:

1. Кто и когда впервые  измерил атмосферное давление?

2. Опишите опыт Торричелли.

3.В каких единицах атмосферное давление измеряют на практике?

4. Выразите  1 мм  РТ  ст   а паскалях

5.Чему равно нормальное атмосферное давление, выраженное в мм РТ ст  и паскалях?

6. Как называется прибор для измерения атмосферного давления?

Б)  Работа в группах

     Молодцы!!! Но теперь вам предстоит еще поработать в группах, чтобы окончательно развеять все сомнения  относительно прочности ваших знаний  Вы  распределитесь в группы по 4 человека (ученики 2 парт, стоящих  друг за другом) и постараетесь как можно быстрее  найти ответы на  предложенные задачи. Та группа, которая справится быстрее, получает право ответа.   ( учащиеся  работают в группах)

   Далее осуществляется проверка  правильности выполнения заданий в группах.( решения комментирует представитель той группы, которая первой справилась с заданиями,)

   Исправляются имеющиеся ошибки и вносятся корректировки в ответы учащихся.

5. Домашнее задание  ( слайд № 19)

6. Рефлексия ( подведение итогов)  Слайд № 19

УЧИТЕЛЬ:  И в  заключение  нашей встречи мне бы хотелось  предложить вам  совсем крошечный    ФИНАЛЬНЫЙ  ТЕСТ.  Правда, он несколько отличается от тех тестов,  с которыми вы сегодня успешно справились – в нем  может быть несколько правильных ответов. Именно поэтому давайте я познакомлю вас с правилами:  

        Если  вы хотите дать положительный ответ,    то поднимаете ОБЕ руки

        Если  ответ отрицательный, Вы  совсем не поднимаете  руку

        Если же  вы  не знаете, то поднимаете одну руку.

                 ( дети  отвечают на тест, поднимая или не поднимая руки)

После этого учитель  благодарит их за внимание на уроке.

Карточка №1

Выразите а  паскалях следующие давления:

380 мм рт. ст.

190 мм рт. ст.

   50 мм рт. ст.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Карточка №2

 Зная, что  760 мм рт. ст. = 100 кПа, выразите в  миллиметрах ртутного столба  следующие давления:

10 кПа ;   50 кПа;   100гПа.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Карточка №3

Можно ли  «спрятаться»   от атмосферного давления, нырнув под воду?  Ответ пояснить.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Карточка №4

Почему не выливается вода из стеклянной  бутылки, или трубки, если ее  перевернуть вверх дном, предварительно  прикрыв горлышко  небольшим листом бумаги

Самоанализ урока

   Цель  урока включают  в себя

        образовательный аспект, связанный с  пониманием физической сути опыта Торричелли и усвоением таких понятий, как  единица атмосферного давления, применяемая на практике – 1 мм рт ст ,  ртутный барометр;

        развивающий аспект, нацеленный на развитие познавательной активности учащихся, их  логического мышления, счетных навыков, умения применять теоретические знания основ физической науки на практике;

        воспитательный аспект, направленный на  формирование коммуникативных качеств личности, чувства товарищества, привитие любви к предмету.

    Цель данного урока напрямую связана с целями предшествующих уроков и является их логическим продолжением, что   позволило  сделать ее доступной для понимания  учащимися  и  мотивировало их на  ее достижение.

    По моему мнению,  принятие цели детьми состоялось на этапе подготовки к восприятию нового материала, о чем свидетельствовало их активное включение  в процесс познания .

   Для достижения поставленной  цели  мною был выбран тип урока –  изучение нового материала, с  опорой  на  знания, полученные учащимися ранее. А, исходя из  выбранного  типа урока, была  определена   его структура, включающая   кратковременный опрос и подготовку к восприятию нового материала,  объяснение нового материала, предусматривающее   максимальное  количество  времени. Я сочла необходимым включить в структуру урока такие  немаловажные   этапы, как  первичное закрепление  полученных учащимися знаний и   рефлексию. 

    Взаимные  связи между частями урока тщательно продуманы и  представлены  в интересной для детей  игровой форме, ведь 7 класс – это   первый год изучения физики, когда  все должно быть нацелено на  привитие любви к предмету, формирование познавательной активности ребят.

      Четкая логическая цепочка связала  воедино все этапы урока  для достижения поставленной цели, кроме того, были использованы некоторые  «игровые» элементы, каждый из которых имел  строго определенное назначение :

 «лес вопросов»,  проверяя усвоение изученного материала одновременно  являлся подготовкой к восприятию нового ,

«река загадок»   нацелена на развитие  умений использовать полученные  ранее знания  при  ответе на поставленный вопрос и, в то же время,  через постановку проблемы подводит учащихся к осознанию и принятию цели урока

«ранец познаний» - связывает воедино все использованные элементы, причем на различных этапах урока

«волшебная страна знаний» -   используется для достижения  поставленной цели

« развилка сомнений» - предназначена для закрепления  полученных учащимися знаний,  выявления  имеющихся пробелов и, как следствие, для их  дальнейшего устранения.

     Весь излагаемый материал строго научен  и доступен для восприятия его учащимися 7 класса.  Полнота передачи материала  закладывает  прочный фундамент  для дальнейшего  успешного овладения учебным материалом не только  в среднем, но и в старшем звене. 

      На этапе  подготовки к восприятию нового материала и этапе его изучения для  успешного достижения поставленной цели использовались элементы эвристического метода ( эвристической беседы) , который , кроме того, способствовал  поддержанию интереса к изучаемому материалу, а также был направлен на активизацию познавательной деятельности ребят.

     В результате учащиеся были не просто пассивными слушателями,  а активными участниками процесса  обучения, вместе с учителем   шли к достижению поставленных целей.

     Для  более  глубокого и прочного усвоения нового материала мною использованы фронтальная и групповая формы работы. Исходя из поставленных целей, целесообразным было использование фронтальной беседы на этапе  повторения и подготовки к восприятию нового материала, а также, на этапе  первичной проверки  усвоения  новых знаний. Групповая же форма работы    была использована на этапе закрепления новых знаний.

     Этап  проверки усвоения и закрепления новых  знаний показал, что для  большинства  учащихся     физическая суть опыта Торричелли  понятна, кроме того, они усвоили основные понятия, предусмотренные  для изучения на данном уроке.  Очевидно, что ребята не испытывают особых затруднений при  переводе  внесистемных единиц  давления в   паскали, что немаловажно ,т.к   данный навык   - один из основных в процессе решения расчетных задач.  Думаю, немаловажным является и тот факт, что применение групповой формы деятельности учащихся на уроке  способствовало формированию навыков коммуникативной культуры, воспитанию чувства товарищества и взаимопомощи.

  На мой взгляд, цель достигнута полностью.

     Я думаю, что на следующем уроке   потребуется лишь повторить изученный  на  данном уроке материал, а также   рассмотреть ряд качественных и расчетных задач по данной теме с   тем, чтобы  предоставить ребятам возможность применить имеющиеся знания при решении задач не только базового, но и повышенного уровня сложности.