Атмосферное давление

Конспект урока по теме «Атмосферное давление».

Цель урока: Сформировать представление об атмосферном давлении:

• Предметная: организовать деятельность уч-ся по восприятию, осмыслению и закреплению новых знаний в рамках изучения темы: “Атмосферное давление”.

• Деятельно – коммуникативная: Развивать умение проводить опыты и анализировать их результаты; учебно-логические умения выделять главное, сравнивать, обобщать, устанавливать причинно-следственные связи, оценивать свою деятельность. Расширение кругозора. Привитие навыков самостоятельной работы при поиске требуемого материала.

• Развивающая: Развивать логическое мышление, наблюдательность, умение сравнивать, обобщать и делать выводы (слайд 2).

Тип урока: комбинированный.

Методы обучения: эвристический, объяснительно-иллюстративный, проблемный, демонстрации и практические задания, решение задач.

Оборудование: средства ИКТ; карта мира;

для опытов: стакан с водой и лист бумаги или открытка и миска; шприц; бутылка, спички, бумага для поджога; карточки с описанием опытов для каждой группы; барометр-анероид; рисунок ртутного барометра Торичелли; весы.2 колбы, зажигалка.

ХОД УРОКА : I. Организационная часть.

(Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоционального настроя.)

Перед началом урока я хочу загадать вам загадку: Перед полетом, очень мило, нас стюардесса попросила из ручек вылить все чернила…
вы не могли бы мне сказать: зачем ей это надо было? (Слайд 3)

Думаю, что ответ на эту загадку мы найдем в ходе урока

II. Целеполагание и мотивация.

Ребята, положите на одну ладонь книгу, на другую – ничего, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? На какой руке вы ощущаете тяжесть, а на какой - ничего не чувствуете? Странно, а ведь на вашу вторую ладонь давит воздух, причем масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженого кирпичом. То есть около 10 тонн! А кто-нибудь может ответить, почему мы не ощущаем это?

Объясняя этот явление, мы приоткрываем тайну удивительного и важного физического явления, которое является темой нашего урока. Итак, кто может назвать тему урока?

Тема урока: Атмосферное давление

На Земле каждый предмет, имеющий массу, давит на нижележащие предметы. Если тело имеет вес, значит, оно может давить на поверхность, на которой оно находится. Так? Опыт: взвешивание воздуха в колбах (при нагревании одной из них равновесие весов нарушается) Вопрос: какая колба будет легче и почему?

Ответ: нагретая колба будет легче, потому что при нагревании воздух, находящийся в колбе, расширился, и часть его вышла из сосуда. Количество воздуха в колбе уменьшилось, и она стала легче.

Если тело имеет вес, оно может давить на поверхность, на которой находится. Так?
Пример: я и кто-то из учеников (по имени) имеем разный вес. Кто из нас сильнее давит на пол? А если сравнить давление на пол ученической парты и стола учителя?
Следовательно, давление – это сила. А с силой приходиться считаться.
Воздух имеет вес, то есть давит на поверхность Земли и все тела на ней – как назовем эту силу? (ответ: атмосферное давление) Давайте попробуем дать определение атмосферному давлению (ученики высказывают свои мнения).

Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. (Слайд 4) /запись в тетради!/

Итак, попробуем доказать существование атмосферного давления

Сегодня мы работаем в группах, совместно: «Вместе не трудно, вместе не тесно, вместе легко и всегда интересно»

Ребята, если вы поработаете на уроке плодотворно, то сможете ответить на вопросы: Почему нас воздух не может раздавить своим весом? Почему люди не чувствуют давление атмосферы, но при этом его резкие изменения неблагоприятно сказываются на их самочувствии и здоровье.

Сейчас вы будете выполнять опыты, (Слайд 5)

Здесь на столах все необходимые для экспериментов принадлежности.
Через 1 минуту команда должна быть готова к проведению своего эксперимента, то есть понять, что делать и выбрать того, кто будет проводить (демонстрировать) опыт. (Группы по карточкам знакомятся с экспериментом). Готовность - по поднятой руке.
- Проверка готовности: поняли что делать? Кто будет проводить опыт?

Опыт 1

Требуется: стакан, вода, тазик.

Ход опыта:1. Наполним обыкновенный стакан до краёв водой.

2. Накроем его листком бумаги.

3. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз

4. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно.

(Результат: вода не выливается.)

( Это потому, что воду удерживает давление воздуха.)

Опыт 2.

Требуется: шприц без иглы.

Ход опыта: 1.Возьми шприц и набери в него воздух.

2.Закрой пальцем отверстие и надави на поршень.

3.Не открывая отверстие, опусти поршень.

Результат: сначала поршень будет опускаться с трудом, потом совсем остановится. Палец почувствует сильное давление.

Это потому, что воздух можно сжимать, поршень позволяет воздуху сжаться. (Сжатие усиливает давление воздуха, то- есть давление на палец и поршень.)

Опыт 3.

Требуется: Монета, блюдце с водой, бумага, зажигалка, пустой стакан.

Ход опыта: Монету опустить в блюдце с водой, зажечь бумагу, положить ее в стакан, перевернуть стакан и поставить его на блюдце,

Результат: через некоторое время, вода начинает подниматься в стакан, и можно будет достать монету сухой из воды. (При нагревании воздух расширяется.)
- Что тому причина? (Когда опускаем стакан в воду горение прекращается, давление понижается и вода под действием атмосферного давления поднимается вверх стакана)
Вопрос: Доказали ли наши опыты, что давление воздуха существует?

“Опыты доказывают, что атмосферное давление существует …”.

Мы с вами выяснили, что давление-это сила, невидимая, неощутимая до поры до времени сила. А между тем ученые подсчитали, что на взрослого человека давит 15 тонн воздуха, но мы этого не ощущаем. Почему? Давайте вместе познакомимся с этим явлением.
Эксперимент: Вызывается ученик к доске, ему дается пакетик сока, он его выпивает через соломинку, пакет теряет форму. Вопрос: Объясните причину этого?

( Когда выпивают сок в коробке образуется безвоздушное пространство, т.е. вакуум, так как воздуха в коробке нет, то атмосферное давление сплющивает коробку. Вопрос: как вы думаете, почему с нами такого не происходит? Ответ: атмосферное давление уравновешивается давлением воздуха внутри нас и давлением жидкости ( кровь, лимфа)

Физкультминутка.

Просим учеников выполнить повороты, приседания, вытянуть руки вперед. Вы чувствуете АД? Почему? Ведь воздух давит на 1 см 2 массой в 1, 3 кг (положить на руку ученику пачку соли - с такой воздух давит на 1 см2 поверхности) Ответ: Мы справляемся с такой нагрузкой, т.к. внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением внутри нашего организма.

• Немного истории: До середины XVII века считалось непререкаемым утверждение древнегреческого ученого Аристотеля о том, что вода поднимается за поршнем насоса потому, что «природа боится пустоты» (слайд7)

• Однако утверждение, что «природа боится пустоты» привела в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3 м. (слайд8)

• Недоумевающие строители обратились за помощью к Галилею, который пошутил, что вероятно, природа действительно не любит пустоты, но до определенного предела. Великий ученый не смог объяснить это явление. И только ученик Галилея, Эванджелиста Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы. (слайд9)

• Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью - ртутью, предпринятые в 1643г. Торричелли, привели к открытию атмосферного давления.

• Много и плодотворно изучением атмосферного давления, занимался Отто фон Герике – бургомистр города Магдебурга. В мае 1654 г. Он поставил опыт, который явился наглядным доказательством существования атмосферного давления. (слайд10)

• Опыт «магдебургские полушария». Для опыта подготовили два металлических полушария ( одно с трубкой для откачивания воздуха ). Их сложили вместе, между ними поместили кожаное кольцо, пропитанное расплавленным воском. С помощью насоса откачали воздух из полости, образовавшейся между полушариями. На каждом из полушарий имелось прочное железное кольцо.(слайд11)

• Две восьмерки лошадей, впряженных в эти кольца, потянули в разные стороны, пытаясь разъединить полушария, но это им не удалось. Когда внутрь полушарий впустили воздух, они распались без внешнего усилия.(слайд 12)

• Интересно знать. «Магдебургские полушария» есть у каждого человека: головки бедренных костей удерживаются в тазобедренном суставе атмосферным давлением.(слайд 13)

Вопрос к классу:

Какими приборами измеряют атмосферное давление, и в каких единицах? (ребята читают текст на стр 114-115 и делают краткие записи для выступления)

Атмосферное давление измеряют с помощью барометров (запись в тетради)

Барометр

Ртутный Анероид

Как измерить атмосферное давление? Впервые его измерил Эванджелиста Торричелли.

Торричелли 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, из трубки вылилась лишь небольшая часть ртути. В трубке остался столбик ртути высотой 76 см (760 мм). Торричелли утверждал, что столбик удерживается атмосферным давлением.(слайд 15)

Высота перевёрнутой трубки = 1 м

При высоком атмосферном давлении воздух сильно давит на поверхность ртути в нижней ёмкости….

Ртуть вынуждена из-за давления воздуха заполнять трубку и ртутный столб внутри стеклянной трубки поднимается выше. Количество миллиметров (цифра) увеличивается…

Давление – «растёт». (слайд 16)

• Торричелли обнаружил, что высота столба ртути в его опыте не зависит ни от формы трубки, ни от ее наклона. На уровне моря на параллели 45° при температуре воздуха 0°высота ртутного столба всегда была около 760 мм. (слайд17)Давление при таких условиях называется нормальным атмосферным давлением

Существует другой вид барометра – анероид (показать прибор). (слайд 18)
Он устроен очень просто: внутри металлическая коробочка из которой выкачан воздух, т. е. внутри – вакуум. Поэтому она реагирует на все изменения давления воздуха, а стрелка, которая связана с коробочкой, показывает ее реакцию. Давление усиливается - коробочка сжимается, и стрелка отклоняется вниз. Давление ослабевает – стрелка движется вверх. В 1847 году первый барометр анероид был сконструирован итальянцем Люсьеном Види. «Анероид» означает без жидкости.

Вопрос: От уровня какого моря отсчитываются отметки глубин и высот?

Кроншта́дтский футшто́к — футшток для измерения высоты уровня Балтийского моря, установленный на устое Синего моста через Обводный (Проводной) канал в Кронштадте.От нуля Кронштадтского футштока на всей территории бывшего Советского Союза производятся измерения глубин и высот, а также орбиты космических аппаратов. Кронштадтский футшток — один из старейших в глобальной сети уровневых постов Мирового океана.(слайд 19)

В 1648 г. опыт Блеза Паскаля на горе Пью –де -Дом доказал, что меньший столб воздуха оказывает меньшее давление.

Вследствие притяжения Земли и недостаточной скорости молекулы воздуха не могут покинуть околоземное пространство. Однако они не падают на поверхность Земли, а парят над ней, т.к. находятся в непрерывном тепловом движении.(слайд 20)

До высоты 2000 м атмосферное давление понижается на 1 мм рт.ст. на каждые 10,5м На больших высотах эта закономерность нарушается. .(слайд 21)

Разберем задачу: Высота этого знаменитого небоскреба в г.Дубаи составляет 828 м

828:10,5м.=78,85мм.рт.ст.;760-78,85=681,25мм.рт.ст.

.(слайд 22)

(слайд 23), Вспомните, почему поднимаются вверх воздушные шары? (воздух в шарах нагревается при помощи газовой горелки, а теплый воздух легкий).

(слайд 24),

Атмосферное давление изменяется не только с высотой. В любом пункте давление изменяется в течение суток. Давление зависит еще и от температуры воздуха. При нагревании воздух расширяется, 1 куб. м. холодного воздуха весит больше, чем 1 куб. м теплого. Теплый воздух легкий, он поднимается вверх, следовательно, его давление на поверхность Земли уменьшается, т. е атмосферное давление понижается.

(слайд 25),

Существует природный барометр (медицинские пиявки. Высокое АД-пиявка на дне сосуда; низкое АД-пиявка на поверхности воды,) (слайд 26),

4. Влияние атмосферного давления на живые организмы

Существует равновесие между АД и давлением жидкости и воздуха внутри нашего организма. Если это равновесие нарушается, человек чувствует недомогание – головокружение, слабость, тошноту. Он вынужден принимать лекарства

Тело человека приспособлено к атмосферному давлению и плохо переносит его понижение. При подъеме на высокие горы, (примерно с 4000 м, а иногда и ниже) многие люди чувствуют себя плохо, появляются приступы «горной болезни»: становится трудно дышать, как-бы не хватает воздуха, из ушей и носа нередко идет кровь, можно даже потерять сознание.

И все же люди приспосабливаются и к таким непростым условиям, например, в мире несколько стран (Боливия, Мексика, Перу, Эфиопия, Афганистан), в которых большинство населения проживают на высоте свыше 1000 м над уровнем моря. В Тибете граница обитания человека превышает 5000 м над уровнем моря. Потоси, город, который ещё во времена Инков являлся крупнейшим месторождением серебра в Южной Америке, построен он на высоте 4090 метров и имеет население около 160 тысяч человек. Это самый высокий город на земном шаре. Наблюдения показали, что у горных жителей легкие и сердце имеют больший объем, чем у жителей низин, а их кровь содержит на 12—13% больше красных кровяных шариков.(слайд 27)

Задача. У подножия горы на высоте 200 м над уровнем моря АД равно 756 мм рт. ст. На вершине оно составляет 720 мм рт. ст. Определите относительную и абсолютную высоту горы.

Относительная высота-превышение точки земной поверхности над другой по отвесной линии

Абсолютная высота-превышение точки земной поверхности по отвесной линии над уровнем моря ( у нас в стране - от уровня Балтийского моря)(слайд 29)

Решение:1)720-756= -36 мм.рт.ст.*10,5=378 м. (относительная высота)

2)378+200=578м.(абсолютная высота)

Рефлексия:

тест 1. Что такое атмосферное давление?

2. Какой прибор используется для определения атмосферного давления?

а) термометр б) гигрометр в) барометр г) осадкомер

3. Альпинисты поднялись на высочайшую вершину Кавказа гору Эльбрус, высота которой 5642 м. Какое атмосферное давление они там будут ощущать?

4. Напишите главную причину изменения атмосферного давления.

Подведем итог. (Взаимопроверка в парах) (слайд 30)

Ответы:1) Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность

2) в) барометр

3) 5642:10,5 м =537,3мм.рт.ст

4) Изменение температуры воздуха (слайд 30)

Ключ: Количество оценка

4 ответа- 5

3ответа- 4

2ответа- 3

1-0 ответов- 2 (слайд 31)

Вывод:

1. Давление – сила, с которой воздух давит на земную поверхность.

2. Давление измеряется в мм р.с.

3. Нормальное давление – 760мм р.с.

4. При повышении температуры, давление снижается, при понижении температуры давление повышается.

5. С высотой давление понижается (на 1км на 100мм), с глубиной – повышается.

6. С помощью давления можно предсказывать погоду.

7.Давление определяет физическое состояние человека.

(слайд 32)

Д/З:§38,вопросы 2,3стр.115-116 (Слайд 33)

Спасибо за внимание! (Слайд 34)