Тема "Атмосфера и атмосферное давление".
Урок по организации проектной деятельности.
Цели:
Образовательная: вовлечение каждого ученика в активный познавательный процесс;
формирование навыков по исследовательской деятельности.
Воспитательная: воспитание внимательного, доброжелательного отношения к
ответам одноклассников; воспитание личной ответственности за выполнение
коллективной работы
Развивающая: развитие умений и способностей учащихся работать самостоятельно;
расширение кругозора, повышение эрудиции, развитие интереса к экспериментальной
физике.
Оборудование: комплект «магдебургские полушария», насос вакуумный, стакан,
открытка, бутылка с водой, колба, пробка с подключенной трубкой, две пробирки,
входящие друг в друга, пластиковые бутылки, воронка, стеклянная трубка с
поршнем, спички, бутылка с широким горлышком, вареное яйцо, шприц, пипетка,
экран, компьютер, мультимедийный проектор.
Презентация “Атмосферное давление”
ХОД УРОКА.
1й этап. Погружение в проект
Я утверждаю, что мы живем на дне океана. На дне самого настоящего воздушного
океана. Воздух окружает нас, он необходим для жизни. Люди настолько привыкли
вдыхать воздух, двигаться в нем и ощущать его кожей, что перестали его замечать.
Нашу Землю окружает газовая оболочка, называемая атмосферой.
(слайд 1,2) постановка темы и целей.
(слайд3)
Атмосферой называется газовая оболочка окружающая Землю. От греческих слов
«атмос» пар и «сфера» шар.
( слайд 4)
В состав атмосферы входят различные газы (рассматриваем таблицу).(слайд 5)
По своему строению воздушный океан напоминает дом.
(слайд 6)
1. Тропосфера. Первый «этаж» — тропосфера. Он получил свое название от
греческого слова «тропос» — поворот. Этот слой простирается в среднем до
11 км над уровнем моря, и температура в нем с высотой уменьшается. В
тропосфере сосредоточено около 4/5 всей массы атмосферы. Здесь находится
почти весь водяной пар. Тропосфера — родина облаков. Большинство
наблюдаемых нами явлений погоды образуется в этом слое.
2. Стратосфера. Второй «этаж» — стратосфера. Его название происходит от
латинского слова «стратум» — настил, слой. Второй «этаж» располагается
между 11м и 55м км над уровнем моря. Стратосфера по массе составляет 1/5
часть атмосферы. Здесь — царство стужи, с приблизительно постоянной
температурой 40 °С ниже нуля. Тут лишь иногда появляются перламутровые
облака, состоящие из мельчайших кристалликов льда и капель
переохлажденной воды. Небо стратосферы черного или темнофиолетового
цвета.
3. Мезосфера. Третий «этаж» — мезосфера (от греческого «мезо» — средний,
промежуточный). Этот слой занимает пространство между 55м и 80м км от
Земли. Воздух здесь сильно разрежен. Именно в этом слое находится газ озон,
который защищает все живое на Земле от губительного действия
ультрафиолетовых лучей Солнца.
4. Термосфера. Четвертый «этаж» — термосфера (от греч. «термо» — тепло,
жар). Воздух в термосфере еще сильнее разрежен. Частицы движутся с такими
большими скоростями, которые имеют молекулы при температурах 1000—
2000°С.
5. Экзосфера. Пятый «этаж» — экзосфера (от греч. «экзо» — снаружи, вне), т.е.
внешняя оболочка атмосферы. Высота этого слоя 500—600 км. Воздух здесь
разрежен еще сильнее, чем в термосфере. Экзосферу называют также «слоем
рассеяния», потому что молекулы воздуха здесь, двигаясь с огромными
скоростями, иногда улетают в межпланетное пространство.
(слайд 7)
Около 80 % всей массы воздушной оболочки земли сосредоточены в пределах 15 км
над Землей. Очевидно, что концентрация молекул, а следовательно и плотность
воздуха уменьшается с увеличением высоты. Самая большая плотность воздуха уповерхности Земли. Опытным путем установлено, что при t = 0 °С на уровне моря
плотность воздуха равна
ρ
= 1,29кг/м3.
(слайд 8)
Со стороны Земли на воздух, как и на всякое другое тело, действует сила тяжести.
Если тело имеет массу m, то оно притягивается с Землей с силой F = gm и имеет вес
P = gm. Вычисления показывают, воздух (атмосфера) объемом 1 м³ давит на нас с
силой в 13 Н.
Почему мы не чувствуем, что и на Землю и нас с вами давит вертикальный столб
воздуха?
В процессе эволюции организм приспособился к давлению нашей атмосферы. Наше
внутреннее давление как раз равно атмосферному.
(слайд 9)
Впервые это давление было измерено итальянским ученым, математиком и физиком
Эванджелисто Торричелли.
Видеоролик «Опыт Торричелли»
Он взял стеклянную трубку длиной 1 метр, запаянную с одного конца, наполнил ее
полностью ртутью и перевернул, опустив открытый конец в чашку со ртутью. К
удивлению окружающих, из трубки вылилась лишь не большая часть ртути. В трубке
остался столбик ртути высотой 76 см (760 мм). Торричелли утверждал, что столбик
удерживается атмосферным давлением. Именно ему впервые пришла эта мысль.
( слайд 10)
(слайд 11)
Чтобы наглядно продемонстрировать это давление, в 1654 году был проведен
знаменитый опыт с магдебургскими полушариями. Осуществил этот эксперимент
немецкий физик, бургомистр г. Магдебурга Отто фон Герике.
В нем, из плотно прижатых друг к другу металлических полусфер был откачан
воздух. Атмосферное давление настолько сильно сжимало их снаружи, что снова
разделить полушария не смогли даже 16 лошадей (восемь пар) лошадей, тянущих
полушария в разные стороны.
Демонстрация этого опыта.Следующим этапом урока будет работа в группах. Я предлагаю каждой группе
выполнить проект.
(слайд 12)
Задача проекта: выполнить эксперимент, наглядно демонстрирующий наличие
атмосферного давления.
В процессе работы над проектом вы должны:
Выбрать эксперимент
Подобрать необходимое оборудование
Изготовить пояснительный рисунок
Показать эксперимент
Объяснить его
2й этап. Организация деятельности
Учащиеся разбиваются на группы, распределяют роли в группе, выбирают, какой
эксперимент они будут показывать. (перечень экспериментов – приложение 1)
3й этап. Осуществление деятельности
Учащиеся работают активно, самостоятельно, сообща и каждый в соответствии со
своим амплуа. Выбирают нужные приборы, изготавливают самодельные конструкции.
Пробуют провести эксперимент. По необходимости консультируются с учителем.
4й этап. Презентация
Ученики демонстрируют свои эксперименты, объясняют их. Рефлексируют свою
деятельность и оценивают результат своей работы, а так же работу других групп.
Дают взаимооценку деятельности и ее результативности. Результаты само и
взаимооценки заносят в оценочный лист и обсуждаются. (см. приложение – 2)