Методическая разработка к уроку "Барометр-анероид" (7 класс, физика)

Урок № 41                                                                                                                                  7 класс Дата урока: ___________ Тема урока: "Барометр –анероид. Атмосферное давление на различных высотах" Цель урока:  1. Познакомить с устройством и принципом действия барометра­анероида и научить пользоваться им.  2. Способствовать развитию умения связывать явления природы с физическими законами.  3. Продолжить формирование представлений об атмосферном давлении и связи атмосферного  давления с высотой подъема над уровнем моря.  Продолжить  воспитывать  внимательное   доброжелательное   отношение   к     участникам   учебного процесса, личную ответственность за выполнение коллективной работы, понимание необходимости заботиться  о чистоте атмосферного воздуха и соблюдать правила охраны природы, приобретение житейских навыков. Тип урока: изучение нового материала и применение полученных знаний на практике Оборудование:  компьютер,   мультимедийный   проектор,   презентация,  барометр­анероид,     стакан, «груша», вода, лист бумаги, игрушка­присоска, раздаточный материал. Ход урока I. Организация на работу.  ­ Здравствуйте, ребята. Какое у вас настроение?  Все готовы к уроку? ­ Садитесь.  Прежде, чем мы продолжим работу, хочу задать вам такой вопрос: Как можно найти  высоту  какого­либо предмета? А если это небоскрёб? А если это самолет? ­ Поэтому предлагаю целью сегодняшнего урока считать решение этого вопроса. Согласны? II. Актуализация знаний ­ Но прежде давайте вспомним, что мы уже знаем. 1. Объяснение опытов  Ребята, все мы не раз наблюдали выступления фокусников и восхищались ими. Многие опыты по физике не менее занимательны, чем фокусы для незнающих людей. Но при их выполнении не нужна ловкость рук, нужно лишь знать и хорошо понимать физические законы. Сейчас я   проведу   несколько   опытов,   ваша   задача   внимательно   наблюдать   и   попробовать   объяснить наблюдаемые явления. опыт 1: "Игрушка­присоска".  Игрушка легко присасывается к зеркалу.  Почему? опыт 2: «Медицинская банка» . Если внутрь банки поместить горящий фитиль, а, затем,  поместить ее на тело,  банка плотно присосется к коже. Почему?   Какая сила так плотно прилепила банку к коже?  опыт 3: «Перевернутый стакан». Наполним обыкновенный стакан до краёв водой. Накроем его  листком бумаги. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку,  держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит? 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 ровной ­ Итак, все увиденное мы можем объяснить наличием атмосферного давления. А везде ли оно  одинаково? (Нет, с высотой оно уменьшается) ­ А как именно оно уменьшается, мы сегодня с вами должны выяснить. 2. Фронтальная беседа по вопросам: ­игра на тему «Атмосферное давление» ­игра состоит из четырех тем,  ­в каждой теме 4 вопроса, ­ выбирают вопросы произвольно       (презентация 1) 3.  Найдите закономерность и разделите на группы термины Слайд 1 «облако физических величин» Слайд 2 –проверить таблицу. Величины Сила  Площадь  Масса  Скорость  Время  Давление  Единицы измерения Ньютон Квадратный метр Килограмм  Метр в секунду Секунда  Паскаль  Прибор для измерения  данной величины Динамометр  Метр  Весы  Спидометр  Часы  ­ Посмотрите, что у нас получилось? Все ли термины вам знакомы? Со всеми ли мы знакомились в курсе физики 7 класса? (Появился термин "барометр­анероид") ­ Да, здесь появился новый термин "барометр­анероид". Так какую тему мы сегодня будем  изучать? (Барометр­анероид ­ прибор для измерения атмосферного давления) ­ Верно, этот прибор позволяет людям определять давление на различных высотах. Слайд 3 (тема урока) ­ Итак, тема сегодняшнего урока " Барометр­анероид. Атмосферное давление на различных высотах." Откройте тетради и запишите тему.  Заполните лист самоанализа темы урока  (в начале урока). Поставьте   +, если что­то слышали поданной теме и если хотите узнать сегодня. Поставьте ­­, если ничего не знаете и не слышали по теме урока. Знаю Не знаю Хочу знать Этап урока В начале уроке В конце  урока Давайте , мы вместе поставим задачи на урок, чтобы вы хотели узнать.   1. Познакомится с прибором барометром­анероидом. 2. Устройство прибора. 3. Принцип работы прибора. 4. Уметь читать показания с прибора. ­ Достаточно ли у вас знаний об атмосферном давлении? ­ Почему вам нужно научиться измерять атмосферное давление? ­ Зачем вам нужно знать устройство барометра­анероида? ­ Готовы ли вы сконцентрироваться и продолжить изучение физики на сегодняшнем уроке? III. Изучение нового материала Работа с учебником. Прочитайте параграф 43, постарайтесь ответить на 1 вопрос, который мы  поставили. Презентация Слайд 4,5 (ответы учеников) 1. Устройство барометра­анероида В практике для измерения атмосферного давления используется металлический барометр,  называемый анероидом (безжидкостный), не содержащий ртути. Но деления шкалы такого барометра  нанесены по показаниям ртутного барометра.  2. Принцип устройства и действия модели барометра­анероида.  При увеличении атмосферного давления крышка коробочки прогибается вниз, а при уменьшении  давления ­ поднимается вверх.  Очень важно уметь пользоваться таким барометром. По нему можно предсказать погоду. Этот прибор используется в авиации, при подъемах в горы, в геологических экспедициях, при управлении морским  и речным транспортом.  1) Посмотрите внимательно на эту модель и подумайте: куда отклонится стрелка барометра при  уменьшении атмосферного давления вправо или влево. Обсудите ответ с товарищем. А теперь проверим при помощи модели. Итак, верный ответ ­ влево.  2). Будет ли действовать барометр­анероид, если в стенке металлической коробочки появится трещина?  (нет) 3). По верхней шкале барометра, изображённого на рисунке, давление измеряют в Паскалях (точнее в  гПа). По нижней шкале – в миллиметрах ртутного столба. Определите цену деления шкал барометра­ анероида и максимальное атмосферное давление, которое можно измерить этим прибором. Запишите  ответы в опорный конспект. Какое атмосферное давление регистрирует прибор, показанный на рисунке? (слайд 6) Проверим ответы. (Ответ проверяется по слайду). 4. (На экране появляется изображение барометра­анероида) Показать сам прибор барометр­анероид. Барометр­анероид иногда имеет две стрелки: контрольную и подвижную. При помощи контрольной  стрелки можно зафиксировать атмосферное давление, которое было на момент начала наблюдений.  Подвижная стрелка указывает давление на данный момент времени. По разности показателей можно  судить об изменении атмосферного давления. 3. Атмосферное давление на различных высотах. Сегодня утром я измерила атмосферное давление на пороге нашей школы, а затем в нашем классе, и  получила такие значения давления: Р0 = 765 мм рт ст Р = 755 мм рт ст Как найти высоту нашей школы? (Р – Р0) * 12 = (756 – 755) * 12 = 12 м. Торричелли обнаружил, что высота столба ртути в его опыте не зависит ни от формы трубки, ни от ее наклона. На уровне моря высота ртутного столба всегда была около 760мм.  Давление   жидкости   зависит   от   её   плотности  и   глубины   слоя   (высоты   столба).   Установлено одинаковое   значение   плотности   жидкости   на   различных   глубинах,   из­за   малой   сжимаемости жидкости.   Чего   не   скажешь   о   газах.   Ранее   мы   определили,   что   большая   плотность   газов, составляющих атмосферу, у поверхности Земли и меньшая плотность атмосферы на больших высотах, а   давление   зависит   от   плотности   и   высоты.  Как   вы   думаете,   существует   ли   какая­либо закономерность изменения давления в атмосфере с высотой?  Показать высотомер (слайд) Работа с учебником.  Да, действительно, такая зависимость существует. Наблюдения показывают, что при небольших подъёмах в среднем на каждые 12 м, давление уменьшается на 1 мм рт.ст. (или на 1,33 гПа).  Т.о., при подъеме на каждые 12 метров столбик ртути опускается на 1 мм. Решение задачи на расчет высоты школы: 4. Влияние атмосферного давления на живые организмы Слайд 8 (работа с таблицей) Тело человека приспособлено к атмосферному давлению и плохо переносит его понижение. При  подъеме на высокие горы, (примерно с 4000 м, а иногда и ниже) многие люди чувствуют себя плохо,  появляются приступы «горной болезни»: становится трудно дышать, как­бы не хватает воздуха, из  ушей и носа нередко идет кровь, можно даже потерять сознание. И все же люди приспосабливаются и к таким непростым условиям, например, в мире несколько стран  (Боливия, Мексика, Перу, Эфиопия, Афганистан), в которых большинство населения проживают на  высоте свыше 1000 м над уровнем моря. В Тибете граница обитания человека превышает 5000 м над  уровнем моря. Потоси, город, который ещё во времена Инков являлся крупнейшим месторождением  серебра в Южной Америке, построен он на высоте 4090 метров и имеет население около 160 тысяч  человек. Это самый высокий город на земном шаре. Таблица переносимости атмосферного давления человеком. Высота (км) Более 8 км  (Джомолунгма) 6 – 8 км Зона и ее характеристики Смертельная зона: человек может находиться на этой высоте без  дыхательного аппарата лишь короткое время – 3 мин.,  на высоте 16 км – 9  сек, после чего наступает смерть Критическая зона: серьезные функциональные расстройства  жизнедеятельности организма. 4 ­5 км  (Эльбрус,  Ключевская сопка ) 2 ­4 км 1,5 – 2 км  (Ай – Петри) Зона неполной компенсации: ухудшение общего самочувствия Зона полной компенсации: некоторые нарушения в деятельности сердечно –  сосудистой системы, органов чувств и др., которые благодаря мобилизации  резервных сил организма быстро исчезают. Безопасная, или индеферентная зона, в которой не наблюдается каких –  либо существенных изменений физиологических сил организма. IV . Закрепление 1. Какой прибор для измерения атмосферного давления мы сегодня изучили? Каков принцип его  действия? 2.  Какое атмосферное давление называют нормальным?    3. Как объяснить, что атмосферное давление уменьшается с высотой?     4. Тест «Проверь себя!» 1)Как называется прибор для измерения давления?                                                                                        А) Термометр Б) Мензурка В) Барометр  2) Какое атмосферное давление называют нормальным?                                                                                 А) 720 мм.рт.ст Б) 780 мм.рт.ст В) 760 мм.рт.ст  3) Что происходит с атмосферным давлением при увеличении высоты?                                                                       А) Уменьшается Б) Увеличивается  В) Остаётся неизменным 4) Атмосферным давлением называют: А) массу воздуха, Б) беспорядочное движение молекул воздуха в пространстве около Земли В) давление всей толщи воздуха на поверхность земли или телá, находящиеся на ней. 5)Будет ли действовать барометр­анероид, если в стенке металлической коробочки появится  трещина?                                               А) да Б) нет 6)Наибольшее давление атмосфера оказывает в точке: 7) Какому из состояний стратостата соответствует большая высота подъема?  А) 1 Б) 2 Задачи:  слайд 9  У подножья горы барометр показывает 760 мм ртутного столба, а на вершине горы 724 мм  ртутного столба. Какова высота горы, если известно, что в среднем на каждые 12 м подъем  давления уменьшается на 1 мм рт. столба. Слайд 10        решение     (760 ­ 724)*12 = 432 м  5.     слайд   11    «Природный барометр». Пиявка является природным барометром. В хорошую погоду давление высокое, в воде достаточно кислорода и пиявка хорошо себя чувствует в воде, она лежит на дне. При пониженном давлении (перед дождем и снегом) содержание воздуха и кислорода в воде уменьшается и пиявка поднимается к поверхности воды.)  V. Домашнее задание .Слайд 12 п. 43 ­ 44, упр. 21 (1; 3) VI. Итог урока Заполните лист самоанализа после изучения темы. VII. Рефлексия Перед вами геометрические фигуры: ­треугольник,        оценка «3» ­четырехугольник,      оценка «4» ­пятиугольник,       оценка  «5»  Оцените свою работу на уроке при помощи данной фигуры и объясните своё решение.