Разработка урока по теме:"Вес воздуха.Атмосферное давление"

Тема урока:    Вес воздуха. Атмосферное давление. Конспект урока по физике в 7 классе. Цели урока:   Образовательные:  o рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его  наличие; o систематизировать знания по теме “Давление. Давление в жидкости и газе”:  o повторить основные формулы тем; o формировать у ребят умение осуществлять самоконтроль с помощью конкретных вопросов.   Развивающие: o совершенствовать навыки индивидуальной и групповой  работы; o активизировать мышление школьников, умение самостоятельно формулировать выводы,  развивать речь; o развить творческие способности  с помощью экспериментальных заданий.   Воспитательные: o развить чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе изучения предмета; o развивать мотивацию изучения физики, используя разнообразные приёмы деятельности, сообщая интересные сведения. Оборудование:   Компьютер, мультимедийный проектор, присоска, шприц, стакан с водой, тарелка . ХОД УРОКА  1. Организационная часть.  2.Повторение и проверка  ранее изученного материала (фронтально).       Игра – физическое лото « Давление». P = F S 3. Объяснение нового материала    Изложение нового материала начинаем с решения задачи. Одному из учащихся предлагается определить,  какое давление оказывает вода на дно стакана, находящегося в руках. Он измеряет высоту стакана, она равна  10 см. р= Þĝh           р.= 1000 кг м3 *10  м с2  *0,1м = 1000 па      Затем закрываем этот стакан листиком бумаги и, поддерживая его рукой, переворачиваем вверх дном.  ­  ­  ­ ­ Учащимся предлагаем вопрос:  Что в этом случае является дном?    Листок бумаги . Вода оказывает  такое же давление на листок бумаги? Да. ­   Почему же он тогда не падает, находясь под давлением воды? ­  Листок находится в равновесии, на него должна  действовать сила, которая  направлена снизу вверх. Выясняем, что этой силой является сила давления воздуха.   Давление воздуха называют атмосферным давлением.   Атмосферное давление обусловлено  весом воздуха.   Тема сегодняшнего урока «Вес воздуха. Атмосферное давление»   Цель урока: рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его  наличие, рассмотреть использование атмосферного давления в ряде областей человеческой деятельности  (в медицине). Отгадайте загадку: Чего в комнате не видишь? (воздух) Воздух окружает нас, он необходим для жизни. Люди настолько привыкли вдыхать воздух, двигаться в нем и  ощущать его кожей, что перестали его замечать.  На воздух, как и на всякое тело, находящееся на Земле действует сила тяжести, и, следовательно, воздух  обладает весом. Вес воздуха легко вычислить, зная его массу. Впервые взвесил воздух Галилей, до него  считали, что воздух невесом. На опыте покажу, как можно определить массу воздуха.  Проведём опыт, подтверждающий, что воздух  действительно имеет массу. Взгляните на рисунок «а». Вы видите, что к левой чаше весов подвешен  стеклянный шар, а на самой чаше лежит пробка с  трубкой и зажимом. На правой чаше стоит гиря,  уравновешивающая вес предметов на чаше слева:  пробки, трубки, зажима и шара, в котором есть  окружающий нас воздух.  Взгляните на рисунок «б». Шар отцепили от чаши и  присоединили к насосу. Некоторое время воздух из  шара откачивали.  Затем трубку пережали зажимом, а шар опять  подвесили к чаше (рис. «в»). Мы видим, что теперь гиря «перевешивает», следовательно, масса шара стала  меньше массы гири. То есть опыт подтвердил, что атмосферный воздух обладает массой. Её можно измерить  при помощи весов и гирь. Зная объём шара, можно даже подсчитать плотность воздуха.  Существование массы воздуха – причина того, что воздух, притягиваясь к Земле, имеет вес. Известно,  например, что атмосферный воздух, расположенный над площадью поверхности Земли в 1  м2 огромный вес – около 100 тысяч ньютонов!   , имеет    Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греческих слов атмос – пар, воздух и  сфера – шар)  Смесь газов, образующих атмосферу Земли, называют воздухом, состав: 78 % азота, 21 % кислорода и  остальные газы 1%.  Мы знаем, что молекулы движутся беспорядочно с большой скоростью. Чтобы выйти за пределы притяжения  Земли, необходимо развить очень большую скорость ­ 11,2 км/с. При этом основная масса земной атмосферы  находится на высоте не более 10 км от Земли, т.к. за счет земного притяжения молекулы воздуха не могут  улететь далеко от поверхности Земли. Резкой границы она не имеет ее верхние слои очень разряжены и  постепенно переходят в пустое межпланетное пространство. По своему строению воздушный океан напоминает дом. Первый «этаж» ­ тропосфера. Он получил своё название от греческого слова «тропос» ­ поворот.  Этот слой простирается в среднем до 11 км над уровнем моря. Второй «этаж» ­ стратосфера. Его название происходит от латинского слова «стратум» ­ настил,  слой. Он расположен от 11 до 55 км. Третий «этаж» ­ мезосфера (от греческого «мезо» ­ средний, промежуточный). Этот слой от 55 до  80 км от Земли. Четвертый «этаж» ­ термосфера (от греческого «термо» – тепло, жар). Частицы движутся с такими  большими скоростями, которые имеют молекулы при температурах 1000­20000С. Пятый «этаж» ­ экзосфера (от греческого «экзо»­ снаружи) т.е. внешняя оболочка атмосферы.  Высота этого слоя 500­600 км. Атмосфера оживляет Землю. Океаны, моря, Реки, ручьи, леса, растения, животные, человек – всё живет в атмосфере и благодаря ей. Земля плавает в воздушном океане; его волны омывают как вершины гор, так и их подножия; а мы живем на дне этого океана, со всех сторон им охваченные, насквозь им проникнуты.… Не кто иной, как она покрывает зеленью наши поля и луга, питает и нежный   цветок,   которым   мы   любуемся,   и   громадное,   многовековое   дерево,   запасающее   работу солнечного луча для того, чтобы отдать нам ее в последствии.                                                                                                                             Камилл     Фламмарион Мы живем на дне большого глубокого воздушного океана и как рыбы в воде ничего не знают о давлении воды,  так и многие из вас до сегодняшнего дня ничего не подозревали о давлении атмосферы. Давление воздуха  заставляет вращаться ветряные двигатели, надувают паруса, сносят крыши домов, приносят дожди.  Вследствие своей тяжести верхние слои воздуха, подобно воде в океане, давят на нижние слои и сжимают их.  Так как воздух, в отличие от жидкости, сжимаем, то плотность воздушных слоев на разных высотах будет  различной. Например, на высоте 5,4 км над Землей  она в 2 раза меньше, чем у поверхности Земли, а на высоте  11 км в 4 раза меньше. Воздушный слой. Прилегающий к Земле, имеет наибольшую плотность, он сдавлен  тяжестью всех верхних слоев и, согласно закону Паскаля, передает это давление по всем направлениям  одинаково. В результате этого все тела, находящиеся на Земле, испытывают давление всей атмосферы.    Физкультминутка:   Давайте сделаем дыхательные упражнения.  Правильное дыхание способствует  улучшению мыслительного процесса. Положите руки на диафрагму и сделайте несколько глубоких вдохов и  выдох Задумывались ли вы над тем, как мы дышим? При вдохе диафрагма увеличивает объем легких. Давление воздуха в легких становится меньше  атмосферного. Атмосферный воздух проникает в легкие. При выдохе диафрагма сжимает легкие, объем легких уменьшается. Поэтому давление воздуха в легких  становится  больше,  чем атмосферное. Воздух выходит наружу. Проведем опыт1.  Ученик пьет сок через трубочку.  А теперь объясните, почему мы можем пить сок через трубочку?  ­При вдохе давление в легких меньше атмосферного. Сок из пакета поднимается вверх по трубочке, а пачка  сока деформируется под действием атмосферного давления. Проведем опыт 2.                                 Положим  на плоскую тарелку монету и нальем немного воды. Монета  очутится под водой. Возьмем  тонкий стакан, ополоснём его кипятком и  опрокинем на тарелку рядом с  монетой. Теперь посмотрим, что будет. В  стакане давление меньше, чем снаружи. Вода начнет подниматься в стакан под  действием  атмосферного давления и монета окажется сухой.    4. Закрепление.                        а)  экспериментальное  задание  :   Объясните почему вода поднимается за поднятым  поршнем ?                                                                                     учащимся предлагается  провести  опыт 3.           На столе лежит медицинский шприц и стакан с водой. Если резко поднять рукоятку  поршня, то между ним и жидкостью образуется безвоздушное пространство, давление в котором  практически равно нулю. Поэтому атмосферное давление, воздействуя на поверхность жидкости  в сосуде, вгонит жидкость вверх по трубке в пространство с меньшим давлением. Но если же  поршень поднимать плавно, то внешне всё будет выглядеть так, как будто бы жидкость «сама  собой» поднимается за поршнем.           б)    ­ Как действуют присоска?.                                                                                                                              Присоски смачиваем водой, давление внутри присоски уменьшается. Под  действием атмосферного  давления прижимается к стене.           Вес воздуха создает давление. Воздух давит на все ваше тело со всех сторон, подобно воде, если вы  находитесь на дне моря. Огромная масса воздуха очень сильно давит на Землю, и давление при этом  составляет примерно один килограмм на квадратный сантиметр. Площадь вашей ладони — примерно 77  квадратных сантиметров. Представьте, что на вашу ладонь положен груз весом в 77 килограммов! Причиной  того, что вы этого не замечаете, служит то, что воздух, находящийся под вашей рукой, давит с такой же силой, как и сверху. И на вашу голову воздух давит с силой в 270 килограммов, но вас не  сплющивает, потому что и внутри вашего тела есть воздух, который уравновешивает давление  наружного воздух  г )  Работа по картинкам:                                                                                                   1.                              2. 1.                            2.                                    3.                                                4.           4.                             5.        6.              ­ Что нового сегодня узнали на уроке?        ­ Чему  научились?        ­ Достигнута  ли  цель урока?   (Рассмотреть причины, создающие атмосферное давление,   экспериментально доказать его наличие, рассмотреть использование атмосферного давления в ряде областей  человеческой деятельности (в медицине).)        5. Домашнее задание:  провести эксперимент, объяснить его, зарисовать  увиденное. Возьмём два стакана, огарок свечи, немного газетной бумаги, ножницы. Поставим зажженный  огарок свечи в один из стаканов. Вырежем из нескольких слоёв газетной бумаги, положенных  один на другой, круг диаметром немного больше, чем внешний край стакана. Затем вырежем  середину круга таким образом, чтобы большая часть отверстия стакана осталась открытой.  Смочив бумагу водой, мы получим эластичную прокладку, которую и положим на верхний край  первого стакана. Осторожно поставим на эту прокладку перевёрнутый второй стакан и прижмём его к бумаге так, чтобы внутреннее пространство обоих стаканов оказалось изолированным от  внешнего воздуха. Свеча вскоре потухнет. Теперь, взявшись рукой за верхний стакан, поднимем  его. Мы увидим, что нижний стакан как бы прилип к  верхнему и поднялся вместе с ним.                                             Список использованной литературы 1 С.В.Громов, Н.А. Родина  Физика. Учебник для 7 класса  2 С.Е. Полянский  Поурочные разработки по физике 7класс 3 А.Покровский Демонстрационный эксперимент по физике 7­8 класс 4 http://prezentacii.com/po­fizike/   5 http://presentaci.ru/    6 http://pwpt.ru/presentation/fizika/ Тема: Интеллектуальная игра «Физбой». Класс: 8. Цель урока: Актуализация знаний обучающихся в  предметной области «Физика», а также выявление  одаренных обучающихся, способных  применять полученные знания в нестандартной ситуации. Задачи урока: повысить интерес обучающихся к физике, как одному из предметов естественнонаучного цикла; стимулировать познавательную активность и творчество обучающихся, их смекалку, наблюдательность;     научить применять знания в новой ситуации, а также  грамотно объяснять происходящие физические явления; продолжить развивать и закреплять навыки решения экспериментальных, расчетных и качественных задач;  формировать у обучающихся коммуникативные навыки, умения работать  в группах, умения оценивать  деятельность товарища;  формировать личностные универсальные учебные действия. Оборудование: компьютер, видеопроектор. Педагогические технологии: игровая (игровая ситуация), здоровьесберегающий подход (психофизическая  тренировка, настрой на урок), педагогика сотрудничества (совместная деятельность, работа в командах),  информационно­коммуникативные технологии (представление наглядного материала), гуманно­личностная  технология (создание ситуации успеха). Ход урока: 1 Организационный момент. 2 Вступительное слово учителя. «Человек страшится только того,  чего не знает, знанием побеждается всякий страх»  В.Г. Белинский 3. Конкурс №1. Лабиринт «Физические величины» В лабиринте зашифровано названия известных вам физических величин. Читать можно в любом направлении,  кроме диагоналей. Каждый правильный ответ оценивается 1 баллом. Ответы к конкурсу № 1:  время, теплоемкость, давление,  мощность, сила, плотность, работа, температура,  масса, путь,   ускорение, вес, импульс, скорость. Урок, проводимый в форме игры, способствует формированию у  школьников личностных УУД смыслообразования. Смысл и  мотивы учения играют решающую роль. Ведь проблема состоит в  резком снижении школьной мотивации, дети не проявляют активности, инициативы. Во время игры у детей  отсутствует страх получить плохую оценку, если он не сможет дать ответ, это дает им определенную степень  свободы, и в игру включаются дети, которые порой не принимают активного участия в обсуждении на  обычном уроке. Предлагаемый конкурс не является сложным, что позволяет учащимся «включиться в игру»,  почувствовать азарт от командного соревнования, внести вклад в общекомандный зачет. Эти факторы  способствуют появлению мотивации и заинтересованности. 4. Конкурс №2. «Всем известный метр...» Каждый правильный ответ приносит 1 балл команде. Словом «метр» оканчиваются физические измерительные приборы, применяемые не только в лабораториях  ученых, в физкабинете школы, но и дома, в автомобилях, мастерских, фотолабораториях... Вам предлагается отыскать как можно больше измерительных приборов, оканчивающихся этим словом, и  указать, что ими измеряют. Например: термометр – температура Ответы к конкурсу №2:  динамометр – сила;  метр – длина;   спидометр – скорость; барометр – атмосферное давление;  манометр – давление;      гигрометр, психрометр – влажность воздуха; электрометр – электрический заряд; амперметр – сила тока; вольтметр – напряжение; ваттметр – мощность и  др. Проведение любого командного конкурса на этом уроке способствует формированию у учащихся личностных  УУД нравственно­этической оценки. Умение играть в команде, справедливо оценивать ответы другихи  уважать личность соперника, умение тактично и вежливо вести диалог, если возникли какие­то спорные  моменты – все это играет важную роль для формирования личности. Здесь же можно отметить еще и  понимание моральных норм: взаимопомощи, правдивости, честности, ответственности за свои слова при  ответе на вопросы игры. 5. Конкурс №3. «Физические загадки». Каждый правильный ответ приносит  1 балл команде. 1 Все поведает, хоть и без языка, когда будет ясно, а когда – облака. (Барометр) 2 Клубится, а не дым, ложится, а не снег. (Туман) 3 Книги читают, а грамоты не знают. (Очки) 4 Был один Антошка, посмотрел в окошко – там второй Антошка! Что это за окошко? Куда смотрел  Антошка? (Зеркало) 5 Висит груша – нельзя скушать. (Лампочка) 6 Что с земли не поднимешь? (Тень) 7 Видно нет у нее ума: ест она себя сама. (Свеча) 8 Вечером наземь слетает, ночь на земле пребывает, утром опять улетает. (Роса) 6. Конкурс №4. «Согласны ли вы с тем, что... » Каждый правильный ответ приносит 1 балл команде. ...удельная теплота сгорания пороха меньше, чем керосина? (да) ...холодная вода быстрее гасит огонь, чем кипяток? (нет) ...в полном чайнике вода остывает медленнее, чем в неполном? (да) ...южный магнитный полюс Земли находится в Антарктиде? (нет) ...появление подъемной силы у движущегося крыла самолета объясняется действием закона Ома?(нет) 1 2 3 4 5 6 … в состав ядра атома входят электроны, протоны, нейтроны? (нет) 7. Конкурс №6 «Знатоки физики» Дать ответы на вопросы (каждый правильный ответ приносит 1 балл команде): 1 Ускорится ли таяние льда в теплой комнате, если накрыть лед шубой?  (Нет, шуба не греет, она обладает плохой теплопроводностью, замедляет приток тепла ко льду и  устраняет конвекцию) 2 Капля воды, попав на раскаленную плиту, начинает на ней прыгать. Почему?  (Раскаленная плита, нагревая поверхность капли, образует вокруг нее оболочку пара, этот пар и  подбрасывает каплю вверх) 3 Почему мокрые пальцы примерзают зимой к металлическим предметам и не примерзают к деревянным? (Металл, обладая большей, чем дерево, теплопроводностью, отводит от тонкой пленки воды теплоту  настолько быстро, что она охлаждается ниже температуры плавления и замерзает.) 4 Что сильнее обжигает: пар, вырывающийся из носика кипящего чайника, или брызги самой воды?  (Пар обжигает значительно сильнее, т.к. коже отдается тепло, выделяющееся в процессе конденсации.) 5 Почему изморозь (иней) на деревьях исчезает иногда без оттепели?  (Изморозь, или иней, – вода в кристаллическом состоянии, она испаряется при любой температуре.) 6 Если в мае или в сентябре днем было ясно, а вечером небо затянулось облаками, то следует ли ожидать ночью  заморозка?  (Нет, потому что облака задерживают излучение Землей тепловых лучей, и сильного понижения  температуры на поверхности Земли не происходит.) 7 Количество тепла, получаемое от солнечных лучей в течение года Арктикой, значительно больше, чем  получаемой же площадью в Крыму. Почему же в Крыму летом жарко, а в Арктике холодно?  (Потому что в Арктике большая часть лучистой энергии, доставляемой солнечными лучами, не  поглощается, а отражается снегом обратно.) 8 Почему в мороз снег скрипит под ногами?  (Ломаются сотни снежинок­кристалликов) 9 Зачем при перевозке горючих жидкостей к корпусу автоцистерны прикрепляют цепь, которая при движении  волочится по земле?  (При перевозке в автоцистернах горючие жидкости взбалтываются и электризуются. Чтобы избежать  появления искр и пожара, используют цепь, которая отводит заряды в землю.) Давая ответы на поставленные вопросы, связанные с повседневной жизнью, у учащихся формируются  личностные УУД самоопределения. Это представление о том, какими качествами и знаниями я обладаю. Одной из составляющих компетентности личности является развитие самооценки. Создаваемая ситуация  успеха способствует поднятию самооценки школьника, тем более, что его участие играет важную роль в  командном соревновании. Не просто давая короткий односложный ответ, но аргументируя свою точку зрения, ребенок тем самым  проявляет свою индивидуальность, демонстрирует широту кругозора (поскольку вопросы в данном конкурсе  рассчитаны на общую эрудицию, а не только на знания по физике), а также способность грамотно изъяснять  свою мысль. Предложенные вопросы имеют практическое применение. Это формирует личностные УУД  смыслообразования. Знание физических законов может пригодиться не только на уроке, но и во многих  бытовых жизненных ситуациях. Подобные игровые уроки помогут ответить на вопрос: «Зачем мне нужно  изучать физику, и где мне это может понадобиться?» 8. Конкурс №5. «Творцы физики» Великий ученый, сделавший большой вклад в развитие физики, математики, астрологии, открыл три закона  механики, вывел закон всемирного тяготения. (Исаак Ньютон). Французский физик и математик, который стал академиком в 39 лет. Ему принадлежит гипотеза о природе  магнетизма, он ввел в физику понятие “электрический ток”. На его надгробном памятнике высечены слова:  «Он был так же добр и так же прост, как и велик». (Андре­Мари Ампер) Он открыл теоретически и подтвердил на опыте закон, выражающий связь между силой тока в цепи,  напряжением и сопротивлением. (Георг Ом) По профессии пивовар, он был прекрасным экспериментатором, исследовал законы выделения теплоты  электрическим током, внёс большой вклад в кинетическую теорию газов. (Джеймс Джоуль) Французский физик, в 1785 г., экспериментально открыл закон взаимодействия заряженных тел. В честь его  названа единица электрического заряда. (Шарль Кулон) Первый русский учёный­естествоиспытатель,  энциклопедист, химик и физик. Разработал проект Московского университета, впоследствии названного в его честь.(М.В. Ломоносов) Примеры великих ученых и изобретателей всегда вдохновляют. Многие из них, как видно из примеров данного конкурса, были не только физиками. Для формирования личности ребенка очень важно знать о таких людях,  чьё трудолюбие и оптимизм изменили нашу цивилизацию, и до сих пор делают нашу жизнь легче и ярче. 9. Конкурс № 6 «Обгоним на задаче!» На моем сайте сейчас публикуются задачи, придуманные, составленные и оформленные детьми. Тема звучит  так: «Достопримечательности Москвы в физических задачах». При составлении своей задачи обучение  конкретной темы делается осмысленным! Выбор достопримечательности и иллюстрации к задаче дает  возможность проявить свою оригинальность, а необходимая историческая справка, которая обязательно  приводится в задаче, позволяет узнать много нового о столице нашей Родины, ее истории, что помогает в  формировании гражданской позиции, в воспитании чувства патриотизма. Представление своей задачи всему  классу, на мой взгляд, способствует повышению самооценки, появляется осознание того, что труд не прошел  даром, что готовую работу смогут увидеть и оценить одноклассники. К тому же, выступление со своей задачей принесет дополнительные баллы не только той команде, которая первой справиться с решением, но и той, в  чьей команде оказался автор задачи. (Авторы награждаются специальными сертификатами). 10. Заключительное слово учителя, подведение итогов урока. Для проведения диагностики формирования личностных УУД этап подведения итогов урока крайне важен.  Выставление оценок наиболее активным участникам игры, поздравление победителей и награждение авторов  задач помогает созданию общего положительного эмоционального фона в классе. Мысленное воспроизведение  и самооценка событий, анализ собственных ошибок и личных достижений также способствует развитию  личности ребенка на подобных игровых уроках. Используемая литература: 1 Горлова Л.А. Нетрадиционные уроки, внеурочные мероприятия по физике: 7­11 классы.– М.; ВАКО, 2006. –  176 с. – (Мастерская учителя). 2 Кибальченко А.Я., Кибальченко И.А. Физика для увлечённых. – Ростов н/Д: «Феникс», 2005. – 188, [1] с. –  (Библиотека школьника). 3 Наволокова Н.П. [и др.]; под общ. ред. Ненашева И.Ю. Предметная неделя физики в школе – Ростов н/Д.:  Феникс, 2006. – 272 с. – (Библиотека учителя). ­«