Урок физики в 7 классе по теме "Вес воздуха. Атмосферное давление"

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Филипповская основная общеобразовательная школа»

 

 

 

 

Урок физики

«Атмосферное давление. Вес воздуха»

 

7 класс

 

 

                                           

Емельянова Лариса Вячеславовна

учитель физики

 

Учебник «Физика – 7» А.В. Перышкин – М., «Дрофа», 2017

 

 

 

Цель урока: из курса географии  вспомнить строение атмосферы Земли, убедиться в существовании атмосферного давления и научиться использовать полученные знания для решения физических задач.

Задачи: образовательные – сформировать знания о том, что на воздух действует сила тяжести; на тела, находящиеся на поверхности Земли и вблизи неё, действует сила атмосферного давления, способная их деформировать; продолжить формирование общеучебных умений и навыков;

развивающие – сформировать умения: распознавать факт притяжения воздуха к Земле; формулировать понятие атмосферное давление; распознавать атмосферное давление среди других явлений; воспроизводить ситуации, в которых обнаруживается атмосферное давление; развивать мышление обучающихся  при постановке учебных проблем в эвристической беседе, при демонстрации опытов;

воспитательные – продолжить работу по кругозору обучающихся, повышение интереса к физике, повышать активность учащихся, раскрывать их возможности.

Тип урока: урок «открытия нового знания».

Вид урока: урок решения познавательных задач.

Методы и приемы обучения: исследовательский и алгоритмический метод

(при работе с ЭОР), эвристическая беседа.

 

Оборудование: деревянная линейка, палка, газета, стакан с водой, листы бумаги, два резиновых шарика, весы.

 

Ход урока:

1. Организационная часть.

 

Приветствие, проверка готовности  к уроку, эмоционального настроения.

Прозвенел звонок весёлый.

Все готовы? Всё готово?

Все ль на месте,

Всё ль в порядке,

Ручка, книжка и тетрадка?

Садитесь.

Все ли правильно сидят?

Все ль внимательно глядят?

Все ль готовы слушать?

Начинаем наш урок.

В мире много интересного,

Нам порою неизвестного.

Миру знаний нет предела.

Так скорей, друзья за дело!

 

2. Целеполагание и мотивация.

         Учитель: 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 кто-нибудь может ответить. Почему мы не ощущаем этого веса?

         Объясняя это явление, мы приоткрываем тайну удивительного и важного физического явления, которое является темой нашего урока.

        

Тема урока: Атмосферное давление. Вес воздуха.

        

Проблемные вопросы:

Ø Почему нас воздух не может раздавить своим весом?

Ø Почему люди не чувствуют давление атмосферы, но при этом его резкие изменения неблагоприятно сказываются на их самочувствии и здоровье?

 

3. Повторение изученного материала.

Учитель:

- Прежде, чем приступить к новой теме вспомним термины, которые изучали на прошлых уроках.

- Для этого вам необходимо ответить на вопросы теста по теме «Давление твердых тел, жидкостей и газов» (тесты напечатанные лежат у каждого на столах).

Тест:

1. Укажите неверное утверждение.

а) давление газа создается ударами беспорядочно движущихся молекул;

б) газ оказывает по всем направлениям одинаковое давление;

в) если масса и температура газа остаются неизменными, то при уменьшении объема газа давление увеличивается;

г) если масса и температура газа остаются неизменными, то при увеличении газа давление не изменяется.

2. Закон Паскаля гласит, что жидкости и газы передают оказываемое на них давление…

а) в направлении действующей силы; б) на дно сосуда; в) в направлении равнодействующей силы; г) по всем направлениям.

3. Какая из перечисленных ниже единиц является основной единицей измерения давления?

а) Джоуль (Дж); б) Паскаль (Па); в) Ньютон (Н).

4. Какую физическую величину определяют по формуле р = F/s?

а) работу; б) мощность; в) давление; г) силу.

5. По какой формуле вычисляют гидростатическое давление?

а) p = pVg/S; б) р = F/s; в) р = mg/s; г) р = p_ж gh.

     Учитель:

- А теперь из курса географии давайте вспомним:

1. Что такое атмосфера, каково её строение? (Воздушная оболочка Земли).

2. Назовите слои атмосферы. (Ионосфера, термосфера, стратосфера, тропосфера).

3. Какие физические характеристики атмосферы вам известны из курса географии? (Влажность, температура, плотность, давление).

4. Какие из этих величин изменяются с высотой? (Температура, плотность, давление).

5. Где находится основная масса воздуха? (В нижнем слое).

6. В каком слое воздух наиболее сжатый и плотный? (В тропосфере, количество молекул в этом слое больше, а чем выше слой, тем воздух более разреженный).

7. Как вы думаете, что произошло бы с атмосферой Земли, если бы не было силы земного притяжения? (Она бы улетела).

Учитель: 

Итак, наша Земля окутана невидимым воздушным одеялом, которые простирается вверх на несколько тысяч километров. Атмосфера не имеет четкой верхней границы. Вследствие действия силы тяжести, верхние слои воздуха, подобно воде в океане, сжимают нижние слои, в результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха.

     А почему атмосфера «не оседает» на поверхность Земли? (Молекулы газов, составляющих атмосферу, движутся непрерывно и беспорядочно).

     Оказывается, чтобы покинуть Землю, они должны обладать скоростью не  меньше 11,2 км/с, а это вторая космическая скорость. Большинство молекул имеют скорость меньше 11,2 км/ с. Плотность воздуха уменьшается с высотой.

 

4. Изучение нового материала.

Учитель:

     Давайте попробуем дать определение атмосферному давлению.

     АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ –  это давление, оказываемое атмосферой Земли на земную поверхность и на все тела, находящиеся на ней.

Но мы на себе давление не ощущаем. Так существует ли оно? Докажем существование атмосферы и атмосферного давления на опытах.

Опыт 1. Положите обыкновенную деревянную линейку на стол так, чтобы примерно четверть её свешивалась наружу. Если по этому концу линейки стукнуть палкой, то линейка, конечно, упадет. А теперь накройте линейку на столе аккуратно расправленной газетой и снова резко, очень резко ударьте по её кончику: линейка останется на месте, а палка отскакивает и может даже сломаться почему? Ответ: Опыт этот наглядно показывает существование атмосферного давления. Ведь действительно, на каждый квадратный сантиметр атмосфера давит с силой в 1 кг (9,8 Н). Ваш удар был очень коротким, воздух под газету не успевал пройти и поэтому не мог уравновесить это давление снизу, следовательно, газета, поднимаясь, должна была бы приподнять столько килограмм, сколько в ней квадратных см.! Вот и подумайте, могла ли палка быстро поднять такой груз.

Опыт 2. Наполним обыкновенный стакан до краев водой. Накроем его листком бумаги так, как показано на рисунке 123,  стр. 104. Плотно прикрыв его рукой, перевернем бумагой вниз. Осторожно уберем руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит? Ответ: 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.

 

Опыт 3. В 1654 году магдебургский бургомистр и физик Отто фон Герике показал на рейхстаге в Регенсбурге один опыт, который теперь во всем мире называют опытом с магдебургскими полушариями (по учебнику стр. 132). Когда полушария сложили вместе, между ними поместили кожаное кольцо, не оставившее между полушариями даже малейшей щели. Затем с помощью насоса откачали воздух из пространства между полушариями. Какая же сила сжимала полушария, противодействуя силе шестнадцати коней? Ответ: Этой силой было действие атмосферного воздуха. Чем больше воздуха выкачивали из полости между полушариями, тем сильнее они сжимались снаружи атмосферным давлением. Оно, оставаясь постоянным, тем больше превышало давление внутри шара, чем меньше там оставалось воздуха.

        

Вывод: (учащиеся предлагают свои версии, приходят к выводу)

Атмосферное давление на самом деле существует.

Учитель:

- А сейчас выясним, имеет ли массу воздух?

Опыт 4: Возьмем два резиновых шарика. Один надутый, другой нет. Что в надутом шарике? Положим на весы оба шарика. На одну чашу надутый шарик, на другую сдутый. Что мы видим? Вывод: Надутый шарик тяжелее, значит, воздух имеет массу.

Учитель:

         - Можно ли измерить массу воздуха?

Опыт 5: Известно, что воздух объемом 1 м3 имеет массу 1,3 кг. Из опыта следует, что воздух должен давить на Землю и на все тела, находящиеся на ней. Вес 1 м3 воздуха: Р = 9,8 Н/кг*1,3 кг = 13 Н

 

Вывод:

Если воздух имеет вес, то он давит на все, что находится на Земле.

Задача:

         Определите, какой вес имеет воздух, находящийся в кабинете физике, если длина класса – 9 м, ширина – 6 м, высота – 4 м.

Решая задачу, учащиеся должны прийти к ответу: объем класса – 216 м³ воздуха. Он весит более ¼ тонны.

Учитель:

         Решая задачу, учащиеся приходят к ответу: объем класса – 216 м³, значит, в  классе 216 м³ воздуха.

         На 1 см² земной поверхности воздух с силой в 1 кг. Площадь нашей тетради 300 см². Значит, на неё давит 300 кг воздуха. Если в среднем поверхность человеческого тела составляет около 1,7 м², то оказывается, что на каждого из нас воздух давит с силой около 17 тонн.

          - Как вы думаете почему мы не чувствуем этот вес?

         Действительно, мы не смогли бы выдержать такую тяжесть, если бы ей не противостояло такое же давление нашего тела. Следующий опыт поможет нам понять это.

Опыт 6: Если растянуть двумя руками бумажный лист и кто-то с одной стороны надавит на него пальцем, то результат будет один – дырка в бумаге. Но если надавить двумя указательными пальцами на одно и то же место, но с разных сторон, ничего не случиться. Вывод: давление с обеих сторон будет одинаковым. то Же самое происходит и с давление воздушного столба и встречным давлением внутри нашего тела: они уравновешивают друг друга.

 

5. Физминутка.

Устали? Давайте немножко отдохнем. (все встали руки на поясе):

- Посмотрели вправо, влево, руки сжали на груди, а теперь их отведи, дотянись до потолка, сбрось усталость всю себя! (Сделать выдох, и сесть за парту).

 

6. Закрепление знаний.

Учитель:

Итак, в начале урока мы сказали, что на наши вытянутые ладоши давит воздух с силой, равной весу груженого «КАМаЗа». Почему мы выдерживаем такое давление?

Подведем итоги урока. Для этого восстановите предложения, заполнив пустографки.

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 _____.

 

Учитель:

На следующих уроках мы продолжим тему атмосферного давления, мы узнаем, кто и каким способом было измерено  атмосферное давление, как определить высоту по значениям атмосферного давления.

 

7. Домашние задание.

Задание на дом:

§ 42; зад. 1, стр. 126

 

8. Рефлексия.

Мы с вами прошли трудный путь от предложения о существовании атмосферного давления к доказательствам. Цели нашего урока достигнуты. В ходе нашего урока вы показали себя хорошими наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

Наш урок подошел к концу. Давайте ответим на вопрос: «Что вам понравилось на уроке?»

 

Вот и окончился урок.

Снова прозвенел звонок,

Отдыхать мы можем смело,

А потом опять за дело.

 

Большое спасибо за урок.