Открытий урок на тему: "Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКО-ТАДЖИКСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА РОССИЙСКО-ТАДЖИКСКОГО (СЛАВЯНСКОГО) УНИВЕРСИТЕТА

ОТКРЫТЫЙ УРОК ПО ФИЗИКЕ

на тему: «Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления»

Составитель: учитель физики первой квалификационной категории Шарипов Хуршед Бадридинович

Класс: 7 «Б»

Дата проведения: 03.02.2021г.

Душанбе – 2021г.

Открытый урок

Открытия новых знаний по теме: "Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления."

Предмет: физика, 7 класс, учебник: Физика 7 кл.: учебник / А.В. Перышкин – 2 изд.,   М.: Дрофа, 2013 г.

Учитель: Шарипов Хуршед Бадридинович

Дата: 03.02,2021 г.

Место проведения: СОШ РТСУ

Тип урока: комбинированный.

Вид урока (форма урока): изучение нового материала.

Цель урока:

обучающие: ввести определение атмосферного давления и раскрыть его природу; изучить причины возникновения атмосферного давления; раскрыть физическую сущность опыта Торричелли, ознакомить  с явлениями, вызванными действиями атмосферы;

развивающие: развивать умение выделять главное, аргументировать свой ответ, приводить примеры, формулировать выводы, анализировать и систематизировать предлагаемую информацию, давать полный развёрнутый ответ; способствовать овладению методами научного исследования (проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на основе анализа общих и отличительных черт объектов)

воспитывающие: помочь учащимся увидеть практическую пользу знаний, продолжить формировать умение работать в парах, в группах, включаться в диалог друг с другом.

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные: знать и понимать смысл атмосферного давления, объяснять влияние атмосферного давления на живые организмы, использовать знания об атмосферном давлении в повседневной жизни, проводить наблюдения, опыты, делать выводы, докладывать о результатах экспериментов, кратко и чётко отвечать на вопросы.  Представлять результаты экспериментов с помощью таблиц.

Используемые технологии: технология критического мышления, технология обучения в сотрудничестве, информационно-коммуникационная технология.

Информационно-технологические ресурсы:

Список использованных источников и литературы:

1.      Учебник «Физика. 7 класс». Перышкин А.В. Учебник для общеобразовательных учреждений. 2-е издание - М.: Дрофа, 2013

2.      Лукашик В. И. Сборник задач по физике для 7 - 9 классов общеобразовательных учреждений – М.: Просвещение, 2007-2013

3.      Перельман Я. И. Занимательная физика – М.: Наука, 1979. –с.98.

4.      http://class-fizika.narod.ru/7_davlatm.htm

Оборудование: стеклянные стаканы, лист бумаги, свеча, спички, газета, широкие стеклянные чаши, пипетки, шприцы без иголок, трубочки, варенное яйцо.

Демонстрации:

– принципа действия медицинского шприца;

– действия атмосферного давления в опытах: «варенное яйцо», «сухая монетка»;

– виртуальные эксперименты: “Опыт Торричелли”, “Вес воздуха”.

Ход урока:

1. Организационный момент. Актуализация знаний.

Учитель: Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? А ведь на ваши ладони давит воздух, причем масса этого воздуха равна массе КамАЗа, груженого кирпичом. То есть около 10 тонн! Почему же мы не ощущаем этого веса? Сегодня мы приоткроем тайну удивительного и важного физического явления.

 2. Проверка домашнего задания (фронтальный опрос).

Учитель: 1. Вспомним, что такое атмосфера и что означает слова атмосферы?

Ученики: Атмосфера – это воздушная оболочка Земли. От греческого слова «атмос»-газ, «сфера»-шар.

Учитель: 2. Каков состав атмосферы?

Ученики: Атмосферу составляет: 78% - азота, 21% - кислорода, 1% - прочие газы.

Учитель: 3. Кто объясняет общую структуру атмосферы?

Ученики: Атмосфера состоит из трех слоев: Тропосфера – до 11км высоты (где образуются облака, 4/5 часть всей массы воздуха составляет); Стратосфера – до 55км (где температура -55^оС); Мезосфера – до 200км (где возгараются падающие метеоры).

Учитель: 4. Что произошло бы на Земле при отсутствии атмосферы?

Ученики: Сильнейшие ураганы, охлаждение Земли до -170^оС, перегревание Земли до 130^оС, звезды были видимыми и днем, вода испарялась бы.

3. Изучение нового материала.

Учитель: 1)    Как доказать, что воздух имеет вес?

Ученики: Возьмем стеклянный шар и откачаем из него воздух, а затем взвесим на весах. Массу будем измерять в условных единицах массы. Чему равна масса шара?

Ученики: 3 условных единицы массы.

Учитель: А теперь откроем кран и запустим в шар воздух. Что произошло?

Ученики: Весы вышли из равновесия, потому что воздух имеет массу.

Учитель: Уравновесим весы, добавив гирьки. А теперь чему равна масса шара? А масса воздуха?

Ученики: Масса шара с воздухом 5 единиц, а масса воздуха – 2 единицы.

Учитель: Опыты показали, что при температуре 0 ⁰ С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объемом 1 м ³ = 1,29 кг. Вычислим вес этого воздуха:

P = mg; P = 9,8 Н/кг · 1,29 кг ≈ 13 Н

То есть мы доказали, что воздух имеет вес. А так как воздух имеет вес, то он должен оказывать давление.

Учитель: Значить, чем обусловлено наличия давления в воздухе?

Ученики: Вследствие действия силы тяжести, верхние слои атмосферы давят на нижние точно так же, как это происходит в жидкости, что приводит к возникновению давления, которое называют атмосферным.

Учитель: 2) Докажем существование атмосферного давления опытным путем.

Опыт 1. «Перевёрнутый 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?

Ученики: Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже.

Опыт 2. «Принцип действия шприца».

В сосуд с водой опустим медицинский шприц. Если поднимать поршень, то за ним будет подниматься и вода. Почему это происходит?

Ученики: По закону Паскаля атмосферное давление действует на воду в сосуде одинаково по всем направлениям, в том числе и вверх. При подъеме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство. И вода просто движется из зоны большего давления в зону меньшего, т.е. движется вслед за поршнем.

Опыт 3. «Сухая монетка».

Положить на плоскую тарелку монету и налить немного воды. Монета окажется под водой. Как взять монету, не замочив пальцев и не выливая воду из тарелки? Для этого взять тонкий стакан, ополоснуть его горячим кипятком и опрокинуть на тарелку рядом с монетой. Что будет происходить? Стакан всасывает воду и вскоре она вся собирается под ним. Почему?

Ученики: Воздух в стакане начнет остывать. А холодный воздух имеет большую плотность и занимает меньший объем. Давление внутри стакана уменьшается.  Вода движется из зоны большего давления в зону меньшего, т.е. собирается под стаканом.

Опыт 4. «Варенное яйцо».

Взять широкогорлую стеклянную бутылку, положить в ней зажженную бумагу и сверху кладем варенное яйцо. Через некоторое время яйцо входит в бутылку. Почему?

Ученики: Воздух в стакане за счет сгорания разрежается и давление меньше становится. Сверху атмосферное давление действует на яйца, и оно входит в бутылку.

Учитель: 3) Как измерить атмосферное давление?

В своем опыте Торричелли использовал стеклянную трубку длиной около 1 м, запаянную с одного конца. Трубка наполнялась ртутью. После этого открытый конец трубки закрывался, трубка переворачивалась и опускалась в чашку, также наполненную ртутью. После того, как конец трубки открывался, часть ртути выливалась в чашку, а часть ее оставалась в трубке. Высота столба ртути, оставшейся в трубке, оказывалась равной приблизительно 760 мм.

 Почему ртуть вылилась?

Ученики: На ртуть действует сила тяжести.

 Учитель: Почему не вылилась вся ртуть из трубки?

 Ученики: Ртуть удерживает давление атмосферы.

Давление столба ртути в трубке равно атмосферному давлению.

Именно к такому выводу пришел Торричелли. Его имя навсегда вошло в историю физики как имя человека, впервые доказавшего существование атмосферного давления.

Измерив высоту столба ртути, можно рассчитать атмосферное давление.

Значение атмосферного давления, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 ⁰ С, называют нормальным атмосферным давлением.

В системе СИ атмосферное давление измеряется, как и любое другое, в Паскалях.

Найдем соотношение между мм рт. ст. и Паскалем. Для этого рассчитаем давление столбика ртути высотой 1 мм:

р = ρgh, p = 13600 кг/м³ · 9,8 Н/кг · 0,001 м ≈ 133,3 Па

Итак, 1 мм рт.ст. = 133,3 Па

Ученики записывают информацию в тетрадь.

4. Закрепление темы.

Задача 1. Если мы хотим заменить ртутный барометр на водяной, то какой высоты воды надо взять для нормального атм. давления?

р = ρgh, h = р/ρg.

Задача 2. 760мм.рт.ст. =? Па,  

          5. Домашнее задание.

 § 41, 42; Упр. 19. (5).