«Вес воздуха. Атмосферное давление».

Конспект урока по физике в 7 классе

         «Вес воздуха. Атмосферное давление».

Тема урока: «Вес воздуха. Атмосферное давление».

Тип урока: личностно-ориентированный урок по изучению нового материала.

Форма урока: исследовательская работа.

Обучающие цели урока:

·     объяснить значение атмосферного давления;

·     дать понятие атмосферы и её состава;

·     дать понятие атмосферного давления;

·     показать практическое значение атмосферного давления.

Цели, ориентированные на развитие личности учащегося:

·     актуализировать личностный смысл учащихся к изучению темы;

·     способствовать развитию умения делать выводы по результатам опытов;

·     создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу, показывая применение физических явлений;

·     помочь учащимся осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний;        

·     создать условия для развития умения формулировать собственную точку зрения, высказывать и аргументировать её.

Воспитательные цели:

·     содействовать развитию умения общаться между собой;

·     помочь учащимся осознать ценность совместной деятельности;

·     продолжить формирование положительной «Я-концепции» личности учеников.

Оборудование:

·     компьютер;

·     мультимедийный проектор;

·     презентация;

·     демонстрационное оборудование: трубка с поршнем, бутылка, сосуд с водой, стакан, лист бумаги, пластмассовая бутылка с отверстиями, свеча, монета, плоское блюдо, ливер, вареное яйцо, кефирная бутылка.

 

 

План урока.

 

1. Организационный момент (1 мин.)

2. Актуализация знаний (5 мин.)

3. Изучение нового материала (20 мин.)

4. Применение атмосферного давления в быту, технике, природе (10 мин.)

5. Закрепление знаний (7 мин.)

6. Подведение итогов.  Рефлексия. (3 мин.)

 

Ход урока.

1.  Организационный момент (приветствие учащихся, сообщение темы, цели, формы проведения урока).

2. Актуализация знаний

На прошлых уроках мы изучали  давление, давайте вспомним эту тему.

1. Давлением называют величину, равную ...  (слайд 2)

а) … силе, действующей на единицу площади опоры.

б) … отношению силы, действующей перпендикулярно к поверхности, к площади этой поверхности.

в) … отношению силы, действующей на поверхность, к площади этой поверхности.

2. Кастрюля имеет площадь дна 0,12 м², ее вес равен 60 Н. Чему равно давление, которое она оказывает на стол?

а) 7,2 Па.      б) 500 Па.        в) 0,002 Па.      г) 60 Па.     д) 0,12 Па.

  Ответы:   б), б)

3. В каком положении брусок производит наибольшее давление? (слайд 3)

 

а) 1.     б) 2.      в) 3.

4.  У комбайнов, сеялок и других сельскохозяйственных машин колеса делают с широкими ободами для того, чтобы ... давление, так как чем ... площадь опоры, тем ... давление.

а) … уменьшить … меньше … меньше …

б) … уменьшить … больше … меньше …

в) … увеличить … меньше … больше …

г) … увеличить … больше … больше …

д) … уменьшить … больше … больше …

 

5. Термины для урока:  (слайд 4)

— Вес –

    Сила, с которой тело давит на опору вследствие притяжения к Земле.

— Давление –

   величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади поверхности.

— Давление  газа зависит от …

   объема и температуры

— Атмосфера –

   газовая оболочка Земли.

3. Изучение нового материала (слайд 6)

Гуляя в тенистой роще, греческий философ беседовал со своим учеником. "скажи мне, - спросил юноша, - почему тебя часто одолевают сомнения? Ты прожил долгую жизнь, умудрен опытом и учился у великих эллинов. Как же так, что для тебя осталось столь много неясных вопросов?"

В раздумье философ очертил посохом перед собой два круга: маленький и большой. "Твои знания - это маленький круг, а мои - большой. Но все, что осталось вне этих кругов, - неизвестность. Маленький круг мало соприкасается с неизвестностью. Чем шире круг твоих знаний, тем больше его граница с неизвестностью. И впредь, чем больше ты станешь узнавать нового, тем больше будет возникать у тебя неясных вопросов".

Греческий мудрец дал исчерпывающий ответ.

 

Сегодня на уроке мы увеличим круг наших знаний, изучая подробно про атмосферное давление

     Вы уже знаете, что Земля окружена воздушной оболочкой.  А что такое воздух? (слайд 8) В таблице представлен состав воздуха.  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.

      На опыте покажем, как определить массу воздуха. (слайд 9) Для этого надо взять стеклянный шар с пробкой и резиновой трубкой с зажимом. Выкачать из него воздух, зажать трубку зажимом и уравновесить на весах. Затем, открыв зажим на резиновой трубке, впустить в шар воздух. Равновесие весов при этом нарушится. Положив на другую чашу весов гири, добьёмся равновесия. Масса гирь будет равна массе воздуха в объеме шара.

(слайд 10) Опытами установлено, что при температуре 0⁰С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объёмом 1 м³ равна 1,29 кг. Вес этого воздуха легко вычислить:

Р = gm, Р = 9,8 Н/кг · 1,29 кг ≈ 13 Н.   (слайд 11)                

(слайд 12) Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой. Атмосфера простирается на тысячи километров в высоту и не имеет четкой границы. Атмосфера делиться

на несколько слоев. (слайд 13)

I. Тропосфера (от греч. - поворот) до 11 км

II. Стратосфера (лат. – настил, слой)  11 км - 55 км

III. Мезосфера (греч. - средний) -  55 км – 80 км

IV. Термосфера (греч. - тепло) – 80 км – 500 км

V. Экзосфера (греч. - снаружи) – 500 км – 800 км

Почему существует воздушная оболочка Земли? (слайд 14)

Что произошло бы на Земле, если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла? (слайд 15)

Лишившись атмосферы Земля стала бы такой же мертвой, как ее спутница Луна, где попеременно царят то испепеляющий зной, то леденящий холод + 130 С днем и  - 150 С ночью. (слайд 16)

Такой увидел советский космонавт Г. Титов атмосферу Земли из кабины космического корабля. (слайд 17)

(слайд 18)

   Земная поверхность и все тела на ней испытывают давление толщи воздуха, т.е. испытывают атмосферное давление. (слайд 19)

 

Весовое давление газа. (слайд 20)

        Давление в атмосфере действует по такому же принципу, что и в воде. Вес воздуха, находящегося в верхних слоях, давит на нижние слои. Это называется атмосферным давлением. Чем ближе к поверхности Земли вы находитесь, тем выше атмосферное давление. «Весовое» давление газа вызвано действием на его слои силы тяжести. Атмосферное давление – давление, оказываемое атмосферой на поверхность Земли и на все, находящиеся на ней тела. (слайд 21,22,23)

—  На ладонь давит воздух.

—   Вес этого воздуха равен весу груженого КАМАЗа!

—  Его масса равна 10 тоннам!

—  На среднего по размерам человека со стороны атмосферного давления действует сила давления около 150 000Н. Но мы справляемся с такой нагрузкой, т.к. внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением жидкости внутри нашего организма.   

В 1654 г. Отто Герике в городе Магдебурге, чтобы доказать существование атмосферного давления, произвел такой опыт. Он выкачал воздух из полости между двумя металлическими полушариями, сложенными вместе. Давление атмосферы так сильно прижало полушария друг к другу, что их не могли разорвать восемь пар лошадей. (слайд 24)                                                               видеофрагмент магдебургские полушария.

(слайд 25) 

4. Применение атмосферного давления в быту, технике, природе.                            Существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в жизни. Рассмотрим некоторые из них.

(слайд 27) 

Опыт 1.Почему при движении поршня вверх за ним движется вода? (слайд 28) 

       Внутри стеклянной трубки находится поршень, плотно прилагающий к стенкам трубки. Конец трубки опущен в воду. Если поршень поднять, то за ним будет подниматься и вода. Происходит это потому, сто при подъеме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем вода.

Опыт 2. Почему вода не выливается из бутылки ?

 

         Автоматическая поилка для птиц состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце так, что горлышко находится немного ниже уровня воды в корытце. Почему вода не выливается из бутылки? Если уровень воды в корытце понизится и горлышко бутылки выйдет из воды, часть воды из бутылки выльется.

Опыт 3. Почему, если откачиваешь воздух из воронки, широкое отверстие которой затянуто резиновой пленкой, то пленка втягивается внутрь, а затем даже лопается? видеофрагмент (слайд 29) 

                                                
Опыт 4. Удерживание воды в перевернутом и наполненным до краев стакана листом бумаги, предварительно плотно прижатым к горловине. (слайд 30) 

            Налейте в стакан воды, закройте листом бумаги и, поддерживая лист рукой, переверните стакан вверх дном. Если теперь отнять руку от бумаги, то вода из стакана не выльется. Бумага остается как бы приклеенной к краю стакана. Под тяжестью воды бумага прогибается и давление внутри стакана становится меньше атмосферного. Поэтому атмосферное давление удерживает бумажку.

 

А вы знаете, как пьют человек? (слайд 31,32,33,34)

При питье мы расширяем грудную клетку  и тем разряжаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот.

Опыт 5. Почему вода не выливается из дырявой бутылки? (слайд 35) 

  Когда пробка не закручена, атмосфера выдавливает воду из бутылки. Если пробку закрутить, на воду действует только давление воздуха в бутылке, а его давление мало и вода не выливается!

Опыт 6. Как достать из воды монету, не намочив пальцев? (слайд 36)

            Положите монету на большую плоскую тарелку. Налейте столько воды, чтобы она покрыла монету. А теперь предложите гостям или зрителям достать монетку, не намочив при этом пальцев. Для проведения опыта необходим еще стакан и несколько спичек, воткнутых в плавающую на воде пробку. Зажгите спички и быстро накройте плавающий горящий кораблик стаканом, не захватив при этом монетки. Когда спички погаснут, стакан наполнится белым дымом, а затем под ним сама собой соберется вся вода из тарелки. Монета останется на месте, и вы можете взять ее, не намочив пальцев.

Опыт 7. Ливер. (слайд 37)

 

         Ливер, служит для взятия проб различных жидкостей. Ливер опускают в жидкость, затем закрывают пальцем верхнее отверстие и вынимают из жидкости. Когда верхнее отверстие открывают, из ливера начинает вытекать жидкость.

 

 

 

 

Опыт 8. Яйцо входит в бутылку. (слайд 38,39)

                                      

                                        

       Если в широкогорлую бутылку, например из под кефира, опустить кусочек горящей бумаги, а на горлышко положить сваренное вкрутую очищенное яйцо, то яйцо втягивается в бутылку. Бумажка погаснет, бутылка наполнится белым дымом, воздух расширится, лишняя часть выходит из бутылки. Внутри бутылки воздух остывает, давление уменьшается и под действием атмосферного давления яйцо входит в бутылку.

Применение атмосферного давления у некоторых животных. (слайд 40,4,42,43,44,45)

Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разряжение, и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.

Рыбы прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из ряда складок, образующие глубокие «карманы». При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов увеличивается, давление в них уменьшается и тогда внешнее давление еще сильнее прижимает присоску.

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.

Парнокопытные животные вытаскивают свои копыта  из трясины без труда. Дело в строении копыта. Оно не сплошное, а состоит из двух частей.  При вытаскивании из болота ноги пропускается воздух в образовавшееся разряженное пространство. Давление сверху и снизу копыта выравнивается, и нога вынимается без особого труда.

 

5. Закрепление знаний. (слайд 46)

І. Значение атмосферы и атмосферного давления в нашей жизни:

1.       Атмосфера играет важнейшую роль в тепловом балансе земли.

2.       Атмосфера отражает и поглощает большую часть излучения, проходящего к Земле из космического пространства.

3.       Атмосфера предохраняет нас от непрерывной бомбардировки микрометеоритов.

4.       Атмосферное давление имеет большое значение в быту и в медицине.

5.       Атмосфера - крыша нашей Земли, под этой одной крышей живут люди разной национальности и мы должны беречь от загрязнения нашу атмосферу.

ІІ. В каком случае художник прав? (слайд 47)

ІІІ. Повторение опыта Герике с двумя стаканами и свечой. (слайд 48)

ІV. Проверим себя! (слайд 49)

1.      Можно ли «спрятаться» от атмосферного давления, нырнув в воду?

2.      Чтобы выпить сгущённое молоко из жестяной банки, в крышке пробивают два отверстия. Для чего необходимо второе отверстие?

3.      Медицинские банки прогревают пламенем перед тем как поставить больному. Объясните, почему после этого они «присасываются» к телу?

6. Подведение итогов.  Рефлексия.

Всем спасибо за работу.

Домашнее задание: §  21 п.1,2,5,6;  ТЯЖЕЛАЯ ГАЗЕТА

—  Положи на стол широкую и длинную линейку.

—  Уравновесь ее на краю стола так, чтобы при малейшем нажиме она наклонялась или падала.

—  Теперь поверх установленной в таком положении линейки расстели газетный лист большого формата. Если ты с силой ударишь кулаком по выступающему концу дощечки, к великому своему изумлению, ты увидишь, что линейка удержалась на месте, точно приколоченная гвоздями!

—  Объясни, почему это произошло.

Выставление оценок.

Лицо вашего настроения