Урок изучения новой темы "Влажность воздуха" (10 класс)

Урок по физике в 10 классе,  разработанный и проведенный  учителем физики Белой Е. И.  Тема: «Влажность воздуха». • • • Цели урока:   образовательные   –  дать   понятие   влажности   воздуха   и   способов   ее измерения; изучить устройство и принцип действия приборов для  измерения влажности; научить измерять относительную влажность; научить пользоваться психрометрическими таблицами развивающие – развивать кругозор, логику мышления, повышать интерес к предмету и изучаемому материалу; воспитательные – воспитывать стремление к достижению цели, работу в группе,   умение   коллективно   принимать   решение,  усидчивость,   внимание, культуру речи.        Тип урока  – комбинированный, т.е. урок обобщения и систематизации знаний с элементами объяснения нового материала.     Методы обучения  – диалогический (с обратной связью) и эвристический  (поисковая беседа).     Применяемые технологии обучения: компьютерная + тестовая  технологии (на этапе повторения пройденного материала);  технология  проблемного обучения + групповая технология (на этапе формирования  ЗУНов) + технология «Экология и диалектика» (экологическая вставка на  этапе подведения под понятие).     Оборудование:  экран с проектором для демонстрации сладов;                  психрометры ­ 7;                  гигрометр волосной ­ 1;                  гигрометр конденсационный ­ 1;                  плакат с гигрометром конденсационным в разрезе ­ 1;                  психрометрические таблицы ­ 28. Ученики сидят в группах по 4 человека.                                                                  План урока.   1. Организационный момент (1 мин.). Проверка готовности к уроку – мобилизующее начало. 2. Актуализация опорных знаний (4 мин.). Фронтальный  опрос с  применением   тестовой и компьютерной  технологий обучения. Экран (слайды для повторения): Высвечиваются вопросы (7 шт.), на которые ученики должны ответить,  подняв 1, 2 или 3 пальца в соответствии с номером ответа. Каждый ответ  обсуждается.                                                                  3. Формирование новых знаний, умений, навыков (26 мин.). Технология проблемного обучения + групповые  технологии.   1.Мотивация  (2 мин.).   Вопросы учителя:  ­   Каждый   день,   собираясь   выйти   из   дома,   какую   передачу   вы   ждете   с нетерпением? (Ответ: «Прогноз погоды»). ­ Что там вы хотите там услышать? (Ответ: температуру, давление, ветер, осадки, влажность). ­ А для чего вам это нужно? (Ответ: чтобы знать, что одеть; больным выпить таблетку. В общем, знать, комфортно ли мы будем себя чувствовать). Учитель: вывод ­ значит, сведения о погоде важны для нас. О значении температуры   и   давления   мы   уже   говорили.   Поговорим   о   другом   важном факторе, имеющем на нас большое влияние ­ влажности воздуха. В 8 классе мы уже немного знакомились с ней, теперь поговорим более подробно. Экран: слайд №1:                                        2. Подведение под понятие  (    8   мин.). Учитель: Мы живем на замечательной планете Земля. Какой ее видят из                    космоса космонавты? (Ответ: голубой, т.к. на ней много воды). Экран: слайд №2:                                   Вопрос: а где на Земле вода? (Ответ: в озерах, океанах, реках, морях и т.д.)  Учитель: (вспомнили географию). Экран: слайд №3:                                       Учитель: человек ­ тоже живое существо. Вопрос: а где в человеке вода? (Ответ: в крови).   Учитель: (вспомнили биологию). Экран: слайд №4: Вопрос: в чем в атмосфере вода? (Ответ: в дожде, снеге, водяном паре). Учитель: (вспомнили географию). Вопрос:   откуда   берется   такое   огромное   количество   водяного   пара   в атмосфере? (Ответ: идет постоянное испарение с поверхности океанов, морей). Технология «Экология и диалектика».    Вопрос: что дальше случается с этим водяным паром? (Ответ: поднимаясь вверх, он охлаждается, начинается его конденсация).    Атмосферный водяной пар влияет на погоду и климат Земли. В последние годы резко нарушилась экология нашей планеты. В связи с участившимися авариями   нефтеперевозящих   и   перевозящих   химическую   продукцию танкеров, а также выбросов отработанной промышленной воды поверхность мирового океана стала загрязненной. Испарения водяных паров затруднено с грязной   поверхности,   а   сконденсированный   водяной   пар   выпадает   в   виде «кислотных» дождей. Климат за последние сто лет изменился. А «кислотные» дожди влияют на все живое. Стоит об этом задуматься!  Провокационный   вопрос:  т.е.   поверхность   Земли   и   атмосферу   над   тем местом, где идет испарение, а затем конденсация, можно рассматривать как закрытый   сосуд,   где   со   временем   должно   установиться   динамическое равновесие   между   водяным   паром   и   жидкостью?   Какой   тогда   пар   будет всегда между океаном и атмосферой над ним? (Ответ: насыщенный). Вопрос: так ли это? (Ответ: нет, ведь в атмосфере есть ветер, который гонит водяной пар). Вопрос: значит, в атмосфере почти всегда какой пар? (Ответ: ненасыщенный). 3. Формирование  новых  ЗУНов  (26 мин.). Учитель: но, главное, что водяной пар всегда есть в воздухе. Экран: слайд №5:            Вопрос: из каких газов состоит атмосфера?  (Ответ: кислород (21%), азот (78%),  углекислый газ; водяной пар). Учитель:   все   газы   создают   в   сумме атмосферное   давление.   Водяного   пара   в атмосфере ~1%. Экран: слайд №6: На доске записать: р = [Па], [мм рт. ст.]. Вопрос: какая связь между Па и мм рт. ст.? (Ответ: 1 мм рт.ст.=133,3 Па). Именно   парциальное   давление   определяет   абсолютную   влажность воздуха  φабс ~ Р.   φабс  ­ масса водяного пара (в граммах), содержащегося в 1 м3воздуха. [г/м3] = р [г/м3]. φабс =  Учитель: но по φабс  нельзя судить, насколько водяной пар близок к насыщению. Поэтому вводят величину, показывающую, насколько водяной пар данной температуре далек от насыщения. относительная влажность      Экран: слайд №7:  Записать на доске: .φ при Это  •100%,    φ = [%]. φ =  Иными   словами,   это   отношение   содержащейся   в   воздухе   влаги   к максимальному количеству влаги, которая может содержаться в воздухе при данной температуре. Пример: при температуре 20°С и φср = 50% в воздухе содержится 8 г водяного   пара,   т.е.   это   количество   водяного   пара    от   максимального количества,   которое   могло   бы  содержаться   в   воздухе   при   данной температуре. (Ответ: 16 г.) Для   нас   важна   именно   относительная   влажность,   т.к.   от   нее   зависит интенсивность испарения влаги с мебели, кожи человека и т.д. Учитель: вам давалось домашнее задание: найти самостоятельно значение влажности для человека. Ответы учащихся (5­8 мин): (оптимальная относительная влажность 40­ 60%:  низкая   влажность   ускоряет   старение кожи;   оптимальные   значения   относительной влажности для мебели, компьютерной техники, растений,  произведений   искусства;   говорят   о роли влажности в заживлении ран, переломов и т.д.) Учитель:   т.е.   значение   относительной   Но   как влажности   для   нас   важно. поддерживать   влажность   на   оптимальном уровне? Можно, конечно, развешивать мокрые вещи, наливать в сосуды воду и оставлять их открытыми. Но подобные варианты являются не очень удобными по   понятным   причинам.   Существуют   всевозможные   увлажнители   воздуха, которые можно купить в магазине. Экран: слайд №8: Увлажнители:  «холодные» ­ воздух прогонятся через влажный фильтр;   «паровые» ­ для интенсивного испарения вода доводится до кипения;        ультразвуковые ­ происходит  вскипание жидкости  при   комнатной  температуре. Учитель: рассмотрим приборы для определения влажности воздуха.  Экран: слайд №9: 1. Психрометр (5 мин) Выдается по 1 прибору на группу. Вопрос: из чего состоит прибор? (из двух термометров). Вопрос: почему они показывают разную температуру? (при  испарении  влаги   с тряпочки,  которая  намотана  на один  из термометров, теряется энергия и,  следовательно, температуру падает). Учитель: по психрометрическим таблицам можно определить φср. Вопрос: какие значения нам для этого понадобятся? Ответ: показания сухого термометра и разность показаний сухого и  влажного термометров. Ученики по таблице определяют влажность воздуха в кабинете 2­3 раза. Обратная   задача:   какие   значения   могут   принимать   термометры,   если φ=75%? 2.Гигрометр (5­7 мин)  волосной (по самому прибору объяснить принцип действия);   конденсационный   (принцип   действия: абсолютная влажность  определяется по температуре, когда появится конденсат). Температура, при которой пар становится насыщенным, называется точкой  росы (t0 р). Вопрос: почему для конденсационного гигрометра берется именно эфир? Ответ: т.к. он быстро испаряется.         Практическое   задание:  определив   точку   росы,   найти   по   таблице         парциальное давление  Р0. Точка росы определяется по гигрометру по формуле:                                                      (t0 1+t0 2)/2    ,  t0 p= (t0 1 + t0 2)/2 где t0 1| ­ температура появления конденсата,        t0 2 ­ температура исчезновения конденсата.    По   показанию   сухого   термометра  психрометра  определяем  температуру. По ее значению по психрометрическим таблицам  находим  давление насыщенного пара при данной температуре. По формуле                             φ =  определяем относительную влажность в классе.  • 100% Сравниваем результаты, полученные по психрометрическим таблицам и с  помощью расчетов. 4. Закрепление материала (3 мин). а может ли  φ = 100%? Когда это возможно? • • какие бывают виды влажности? • о какой влажности говорят в метеосводке? • чему равна оптимальная влажность? • какая влажность определяет сухость воздуха? • каковы единицы измерения абсолютной и относительной влажностей? 5.Итог урока (2мин). Что нового узнали? Оценки за урок.  6.Домашнее задание.                       Презентация урока прилагается.