Разработка урока физики в 7 классе на тему "Вес воздуха. Атмосферное давление"

Урок физики, 7 класс. Тема урока: Вес воздуха. Атмосферное давление. Цель урока: выяснить причину существования атмосферного давления Задачи: ­ сформировать понятие атмосферного давления, раскрыть его природу;  ознакомить школьников с явлениями, вызванными действием атмосферы;  экспериментально доказать его наличие; обосновать существование веса воздуха;     ­ развивать умения 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);     ­ способствовать воспитанию познавательного интереса, активности и  умения общаться,  способности брать на себя инициативу в организации  совместного действия; готовности адекватно реагировать на нужды других,  оказывать помощь и эмоциональную поддержку партнерам в процессе достижения  общей цели совместной деятельности Перед уроком на парты разложить кюветы с необходимым оборудованием. Оборудование:  приборы   для   демонстрации   опытов,   доказывающих существование атмосферного давления: шприц, весы, шары, стакан с водой, таблица «плотность вещества», листы бумаги, воздушные шары. 1.Организационная часть:  Приветствие, проверка готовности к уроку,  эмоциональный настрой. Учитель: посмотрите ключевую фразу, что мы записали на первом уроке физики.   ( физика – это наука понимать природу.) У природы очень много тайн и загадок, раскрывает она их очень неохотно, поэтому каждая очередная разгадка – важный шаг к познанию мира. Сегодня на уроке мы приоткроем занавес над тайной, увидим в очередной раз совершенство, имя   которому   Природа,   убедимся   в   существовании   еще   одного   физического явления выполняя учебное задание и научимся использовать полученные знания для объяснение интересных опытов. 2.Актуализация знаний: Для урока нам необходимо вспомнить: Вес ­… Давление ­ …. Давление газа зависит от….. Атмосфера ­ …… Целеполагание. Опыт №1 « Перевернутый стакан». Закрываю листом бумаги стакан с водой, поддерживая лист бумаги рукой, переворачиваю стакан вверх дном. Затем убираю руку от стакана. Бумага осталась как бы приклеенной к краю стакана. Что мы видим? Как можно объяснить данное явление? (Учащиеся высказывают предположения о том, что  атмосфера прижала лист   бумаги   к   стакану.  Воду   удерживает   давление   воздуха.   Давление   воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже.   Бумага   служит   только   для   того,   чтобы   поверхность   воды   оставалась совершенно ровной. Ответ обучающихся в итоге: ­ воздух окружает Землю в виде шарообразного слоя, который называется атмосферой (сделать рисунок на доске). Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? Нет, странно, а ведь на ваши ладони  давит  воздух, причем масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженного кирпичом. То есть около 10 тонн! А кто­нибудь может ответить, почему мы не ощущаем этого веса? Объясняя этот явление, мы приоткрываем  тайну удивительного и важного физического явления, которое является темой нашего урока. Посмотрите на доску, разгадайте анаграмму МОСТАЕАФР АЕЛДИВНЕ О чем же будет идти речь сегодня на уроке? Итак,   тема   сегодняшнего   урока   «Атмосферное   давление».  Запишите   её   в тетрадь. 3.Основная часть. Усвоение новых понятий и способов деятельности. Учитель: Слово «атмосфера» состоит из двух греческих слова: «атмос»­воздух, пар и «сфера»­ шар. Это слово ввел в свои научные труды М.В. Ломоносов. Атмосфера   состоит   из   нескольких   слоев:   тропосферы,   стратосферы, мезосферы,   термосферы,   экзосферы.   Каждый   слой   состоит   из   газов   (азота, кислорода, углекислого газа, водяного пара и множества других). Первый летчик­космонавт Ю.А. Гагарин, облетевший землю на космическом корабле «Восток» рассказывал, что с высоты полета корабля атмосфера окутывает землю  бледно­голубым ореолом,  который  темнеет,  становясь  бирюзовым, синим, фиолетовым, затем переходит в черный. Эти различия в цвете обусловлены тем, что слои воздуха отличаются по плотности, составу, температуре. Имеет ли воздух вес? Давайте проведем ещё один эксперимент. Опыт   №2.   «Шарики   на   коромысле».  Воздушные   шарики   надуты   и   на ниточках   подвешены   к   концам   рычага.   Импровизированные   весы   находятся   в равновесии. Проткнём иголкой один из шариков. Что произошло? Выслушать   ответы   учащихся.  Мы   проткнули   иголкой   один   из   шариков воздух вышел из него и равновесие весов нарушилось. Вес оболочки шарика меньше без воздуха. Следовательно,  воздух имеет вес. Если воздух имеет вес, то он давит на все, что находится на Земле. Каждый   слой   атмосферы   действует   и   сжимает   расположенный   ниже. Поэтому, самый нижний слой испытывает  наибольшее давление. Так что же мы будем называть атмосферным давлением? Выслушать ответы учащихся.   Давление   воздуха   на   поверхность   Земли   называют   атмосферным давлением. Великий Аристотель говорил – сначала собирать факты, и только после этого связывать их мыслью. Давайте прислушаемся к его совету и выполним  учебные задания.   На столах у вас есть стаканы с водой, пипетка, шприц, стеклянная трубка. Внимательно изучите устройство  этих приборов,  проведите опыт по набору воды, объясните принцип его действия. Будьте осторожны при обращении со стеклом. В ходе выполнения опыта заполните таблицу. Справились? Объясните принцип действия данных приборов. Рассчитать   атмосферное   давление   по   формуле   для   вычисления   давления столба   жидкости   нельзя.   Для   такого   расчета   надо   знать   высоту   атмосферы   и плотность воздуха. Но определенной границы у атмосферы нет, а плотность воздуха на   разной   высоте   различна.   Однако   измерить   атмосферное   давление   можно   с помощью   опыта,   предложенного   в   XVII   в.   итальянским   ученым   Эванджелиста Торричелли, учеником Галилея.   Не следует думать, что в середине XVII в. постановка и воспроизведение опытов   Торричелли   были   простым   делом.   В   те   времена   было   довольно   трудно изготовить   необходимые   стеклянные   трубки,   о   чем   свидетельствуют   неудачи некоторых ученых в постановке аналогичных опытов независимо от Торричелли. Учитель:  Но так как ртуть является ядовитым летучим веществом, то мы обратимся к плакату. Учитель:  Давайте   дадим   объяснение   данного   опыта(выслушать   ответы учащихся).  Атмосфера   давит   на   поверхность   ртути   в   чашке.  Ртуть   находится   в равновесии. Значит, давление в трубке на уровне аа1 равно атмосферному давлению. Если бы оно было больше атмосферного, то ртуть выливалась бы из трубки в чашку, а если меньше, то поднималась бы в трубке вверх. Давление в трубке на уровне аа1  создается весом столба ртути в трубке, так как   в   верхней   части   трубки   над   ртутью   воздуха   нет.   Отсюда   следует,   что атмосферное давление равно давлению столба ртути в трубке, т. е.: Ратм = Рртути (Записываем в тетрадь, учитель на доске) Как можно найти атмосферное давление?   Измерив   высоту   столба   ртути,   можно   рассчитать   давление,   которое производит ртуть. Оно и будет равно атмосферному давлению. Если атмосферное давление уменьшится, то столб ртути в трубке Торричелли понизится. Чем больше атмосферное давление, тем выше столб ртути в опыте Торричелли. Учитель:  Поэтому   на   практике   атмосферное   давление   можно   измерять высотой   ртутного   столба   (в   миллиметрах   или   сантиметрах).   Если,   например, атмосферное давление равно 780 мм рт. ст., то это значит, что воздух производит такое же давление, какое производит вертикальный столб ртути высотой 780 мм. Учитель: Что принято за единицы измерения атмосферного давления? В этом случае за единицу атмосферного давления принимают 1 миллиметр ртутного столба ­ 1 мм рт. ст. (Записывают в тетради, учитель на доске) Учитель: часто в сводках погоды ма слышим : атмосферное давление равно 760 мм.рт.ст. –это давление называют нормальным атмосферным давлением. Учитель: В каких единицах мы измеряем давление твердых тел?.  Дети: Паскалях(Па). Учитель:  Найдем   соотношение   между   этой   единицей   и   известной   нам единицей давления – Паскалем (Па). Решим задачу: Найдите давления столба ртути высотой 1мм. Давление столба жидкости рассчитывается по формуле: p = gph, p = 9,8   * 13 600   * 0,001 м  ≈  133,3 Па. Итак, 1 мм рт. ст. = 133,3 Па. (Решение в виде задачи с записью на доске и в тетради). Атмосферное давление также зависит от высоты над уровнем моря Учитель:  Атмосферное   давление   измеряется   с   помощью   специальных приборов,   с   работой   и   принципом   действия   которых   мы   познакомимся   в дальнейшем. Атмосферное давление в живой природе Давайте посмотрим как используют атмосферное давление животные Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разрежение, и атмосферное давление удерживает присоску на стекле. Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот. Атмосферное   давление   играет   огромную   роль   в   нашей   жизни.  Наше самочувствие,   а   очень   часто   и   здоровье,   зависят   от   величины   атмосферного давления.  Особенно   чувствительны   к   изменениям   атмосферного   давления   люди страдающие сердечно­ сосудистыми заболеваниями. Атмосфера  служит надежной  защитой от  вредных  космических  излучений, определяет   климат   данной   местности   и   планеты   в   целом.   Воздух   атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды, её животворным   источником.   Беречь   его,   сохранять   в   чистоте   ­   значит   сохранять жизнь   на   Земле.   Во   Вселенной   земная   атмосфера   ­   уникальное   и   удивительное явление. Давайте сохраним её в чистоте. 4.Закрепление материала. Подведение итогов урока. Выставление оценок Обобщим   итоги   урока.   Для   этого   восстановите   предложения,   заполнив строки: 1. Вокруг Земли существует ______, которая удерживается благодаря ______. 2. Воздух имеет ___ и давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней тела.  3.   С   увеличением   высоты   плотность   атмосферы   ___________   и   давление _________. 4. Атмосферное давление измеряют: ___________________________ Домашнее задание. § 40,41, атмосфера у других планет, ответить на вопросы после параграфа Творческое   задание:  Придумать   или   найти   один   или   несколько   опытов, доказывающих, существование атмосферного давления 5. Рефлексия Мы   с   вами   прошли   трудный   путь   от   предположения   о   существовании атмосферного   давления   к   доказательствам.   Наш   урок   подошёл   к   концу.   Мне интересно узнать ваше мнение предлагаю вам закончить предложения. Предлагаются варианты ответов: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Сегодня я узнал… Было интересно… Было трудно… Я понял, что… Меня удивило… Мне захотелось…