Атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгеруі. Манометрлер. Сорғылар

Мерзімі:                              Сабақтың тақырыбы: Атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгеруі. Манометрлер.  Сорғылар. Сабақтың мақсаты:  Білімділік:  Атмосфералық қысым туралы және оның өзгеруі туралы,  манометрлер мен сорғыларды техникада және тұрмыста қолданылуын мысалға  ала отырып түсіндіру; Дамытушылық:  Оқушылардың ойлау қабілетін, физика пәніне деген  қызығушылығын арттыру; Тәрбиелік: Оқушыларды ізденімпаздыққа, шапшаңдыққа, тәртіпке, жан­ жақтылыққа үйрету. Сабақтың түрі: аралас Сабақтың әдісі:  Түсіндіру, сұрақ – жауап. Сабақтың көрнекілігі: танометр, шприц, су бар стакан, қағаз. Сабақ барысы: Сабақтың барысы:  І. Ұйымдастыру Оқушылармен сәлемдесу, түгендеу, оқушылардың назарын сабаққа аудару. ІІ. Үй тапсырмасын тексеру 1) Атмосфералық қысымның ауа райына байланысты өзгеретінін ойлап тапқан  қай ғалым?  2) Атмосфералық қысым қандай әріппен белгіленеді?  3) Атмосфералық қысымның өлшем бірлігіне не алынады?  4) Қандай құрал арқылы атмосфералық қысымды өлшейміз?  ІІІ. Жаңа сабақ. Атмосфераның құрылымы өте күрделі. Оның негізгі қабаттары:  Трапосфера; стратосфера; мезосфера; термосфера; Биіктігі 760 мм.сын.бағ. қысымына тең, 0°С температурадағы атмосфералық  қысым қалыпты атмосфералық қысым деп аталады. Қалыпты атмосфералық қысым 760 мм. cын.бағ. =101325 Па=  1013гПа=100кПа=105Па Егер біз ұшақпен жоғары көтерілсек немесе төмен шахтаға түссек, құлағымыз  бітіп қалатынын сеземіз. Бұл атмосфералық қысымның биіктікпен тереңдікке  байланысты өзгеріп отыратынын көрсетеді.  Атмосфералық қысымының тек биіктікке ғана емес, сонымен бірге ауа райына да байланысты өзгеріп отыратынын Торричелли де, Паскаль да дәлелдеп берді.  Атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгеретінін пайдаланып,  анероидтарды көбіне көтерілу биіктігін көрсететіндей етіп градуирлейді. Сонда  құрал орналасқан биіктікті көрсетеді. Мұндай анероидтарды альтиметрлер деп  атайды. Ұшқыштар ұшу биіктігін үнемі қадағалап отыру үшін альтиметрлер  ұшақтарға орнатылады. Жер бетінде 5­6км биіктікте ауаның жартысы, ал 10­11 км биіктікте ¼ бөлігі  ғана бар. Адам 4­5 километрге дейінгі биіктікте өмір сүре алады. Табиғат пен техникада қысымы атмосфералық қысымнан төмен немесе жоғары  қысымдар көптеп кезедеседі. Осындай қысымдарды бақылап отыру қажет болған жағдайда манометрлер деп аталатын аспаптар қолданылады. (Манос – сирек,  тығыз емес, метрео – өлшеймңн, грекше). Қарапайым ашық сұйық манометр U  әрпі тәріздес шыны түтік. Түтікке қандайда бір сұйық құйылады. Түтіктің бір  жағы ашық, екінші жағы резеңке түтікшемен жалғанады.  Техникада көбінесе сұйықтың, газдың немесе будық қысымын өлшеу үшін түтікті металл   манометр  қолданылады,  кейде   оны  Бурдон   манометрі   деп   те   атайды. Оның   жұмыс   істеу   принйипі   үрлеген   кезде   түзулене   түсетін   сыбызғы   тәрізді ойыншыққа ұқсайды. Адамның қан айналым жүйесіндегі қысым арнайы құрыл сфигмоманометрмен немесе қазіргі танометрлермен өлшенеді. (Құралдың жұмыс істеу принципі оқушыларға көрсетіледі. Екі оқушының қан қысымы          өлшеніп көрсетіледі.) Атмосфералық қысымның әрекетіне негізделген құрылғылардың біріне сорғылар  жатады. Сорғылардың кейбір түрін пайдалану арқылы сұйықтар мен газдардың  бағытталған қозғалысын тудыруға болады. Цшприц көмегімен дәрі жіберу  өздеріңе жақсы таныс. (шприц көмегімен сұйық сорылып алынып керегімізше  қолдану көрсетіледі.) су сорғысы(үйіміздегі колонка), доп үретін, дөң, доп  үретін, дөңгелек үретін сорғылар түсіндіріліп мысал келтіріледі. 1­сорғы корпусы 2­саңылау 3­ поршень                            4­нипель Жерді қоршаған ауа қабаты – атмосфера. Ауа –газ ,ол оңай  сығылады.Атмосфераның жоғары бөлігі Жерге жақындаған сайын төменгі  бөлігіне қысым түсіреді.Нәтижесінде Жер бетіндегі атмосфера тығыз және  қысымы да көбірек болады,ол газдың концентрациясына байланысты.Бұдан  шығатыны атмосфералық қысым теңіз деңгейімен салыстырғандағы биіктікке  байланысты болады.Атмосфералық қысымның теңіз деңгейіндегі мәні 760  мм.сын. бағ. тең екені анықталған және ол қалыпты жағдай болып есептеледі.  Шартты жағдайда: Pо=760 мм.сын. бағ.=101325 Па= 105Па.  Теңіз деңгейі бойынша өте дәл есептеудің нәтижесінде әрбір 110м биіктікке  көтерілгенде барометр 1см түсетіні анықталған, яғни 11 м­ге биіктегенде  қысым 1мм.сын.бағ.­на азаяды.  ( Есеп шығару үшін осы тұрақтыларды шартты түрде белгілеп алайық. Po =  760 мм.сын.бағ.  ′ P =1мм.сын.бағ.  ho=11м ) IV. Жаңа сабақты бекіту. 1. Қалыпты атмосфералық қысым неге тең? 2. Манометр грек тілінен аударғанда қандай мағына береді? 3. Атмосфераның қысымы бойынша тікелей биіктікті өлшеуге арналған құрал  қалай аталады? ′ 4. Су сорғысының құрылысы қандай және ол қалай жұмыс жасайды? 5.Қызметін ата: (дәптермен жұмыс) Барометр…. Монометр.... Танометр... Альтиметр... Сорғылар... Есеп №1.  Қалыпты жағдайдағы Берлин мұнарасының шыңындағы  барометрдің көрсеткіші 727мм.сын.бағ.­на тең болса, онда оның биіктігі  қандай? (Жауабы: ~363м)  Берілгені:  Ро=760мм,сын,бағ.  Р=727мм.сын.бағ.  ′ P =1мм.сын.бағ.  ho=11м  h=?  Шешуі:  ΔP=Po – P= (760 – 727 )мм.сын.бағ.=33мм.сын.бағ.  H=ho • ΔP/P  = 33мм.сын.бағ • 11м/ 1мм.сын.бағ.=363м  . Жауабы: ~363м  Үйге тапсырма:  Есеп №3.  Суретке қарап Астана қаласындағы биіктігі 97метр «Байтерек» мұнарасы мен Нью­Йорк қаласындағы биіктігі 93 метр «Бостандық» мұнарасына есеп  құрастырып шығару.  Есеп: Осы мұнаралардың басындағы атмосфералық қысымдар қаншаға тең?  1) «Байтерек» мұнарасы үшін:  Берілгені:  Po=760мм.сы.бағ.  ′ P =1мм.сын.бағ.  ho=11м  h=97м  P=?  Шешуі: P =h•P /ho=97м•1мм.сын.бағ./11м=8,8мм.сын.бағ.  P=Po­P = (760 – 8,8)мм.сын.бағ.=751,2мм.сын.бағ.  2) «Бостандық» мұнарасы үшін:  Берілгені:  Po=760мм.сы.бағ.  ′ P =1мм.сын.бағ.  ho=11м  h=93м  P=?  ″ ′ ″ ″ ′ ″ Шешуі: P =h•P /ho=93м•1мм.сын.бағ./11м=8,45мм.сын.бағ.  P=Po­P = (760 – 8,45)мм.сын.бағ.=751,6мм.сын.бағ V. Бағалау. VІ. Үйге  тапсырма: §41,42,43. 22­жаттығу