Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах.

1. Число:

2. Тема урока: Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах.

3. Тип урока: комбинированный

4. Цель урока: знакомство с работой и устройством барометра-анероида; развитие навыков решения задач.

5. Учебно-воспитательные задачи урока:

Образовательная: повторить понятия атмосферы и атмосферного давления; познакомить учащихся с принципом работы барометра; изучить особенности изменения атмосферного давления с высотой, формировать умение применять полученные знания при решении задач.

Развивающая: развивать логическое мышление, умение классифицировать, выявлять связи, формулировать выводы; развивать познавательный интерес. Воспитательная: воспитывать культуру общения, умение выражать свою точку зрения; создать условия для реальной самооценки учащегося, реализации его как личности, воспитывать ответственность.

1. Средства обучения: учебник А.В.Перышкин. Физика.7 класс. -М.: Дрофа,2017; В.И.Лукашик, Е.В. Иванова. Сборник задач по физике. - М.: Просвещение, 2016; Н.И.Зорин. КИМ. Физика.7 класс. -М.: Вако, 2019.

2. Оборудование: барометр-анероид; таблица «Схема устройства барометра».

3. Демонстрация: измерение атмосферного давления барометром.

4. План урока

   №	Этапы урока	время	Методы и методические приемы
   1	Орг.момент	1 мин	Словесный(приветствие)
   2	Актуализация знаний	10 мин	Словесный, практический
   3	Изложение нового материала	15 мин	Словесный, практический
   4	Закрепление материала	15 мин	Практический
   5	Подведение итогов. Домашнее задание	2 мин	Словесный (запись на доске), оценивание
   6	Рефлексия	2 мин	Словесный

5. Ход урока:

1. Организационный момент.

Приветствие, проверка подготовленности к учебному занятию, организация внимания детей. Создание благоприятного психологического настроя учащихся на активную работу на уроке.

1. Актуализация знаний. Повторение пройденного материала

Вопросы:

Почему возникает атмосферное давление?

— Почему атмосферное давление нельзя вычислить по формуле Р = ρgh?

— Почему атмосферное давление действует не только на улице, но и под крышей дома?

— Почему давление многокилометрового слоя воздуха над поверхность Земли уравновешивается давлением столбика ртути высотой всего 76 см?

1. Изложение нового материала.

Ртутные барометры использовались более двух веков, и лишь в середине XIX века был сконструирован первый безжидкостный барометр. Его назвали барометр-анероид (от греческого слова анерос - безжидкостный).

Говоря об устройстве и назначение чувствительного элемента (коробочки с гофрированными основанием), нужно сообщить, что внутри нее сильное разряжение, а гофрированное основание необходимо для легкого изменения объема коробки.

Назначение промежуточных механических звеньев от коробочки до стрелки понимается достаточно просто.

Далее нужно пояснить, что барометры-анероиды очень надежны и компактны по сравнению с ртутными. Хотя с течением времени упругость мембраны, которая воспринимает изменения атмосферного давления, уменьшается, и показания становятся неточными.

Такие барометры фиксируют изменения давления при перемещении его на высоту два-три метра. Так как с увеличением высоты над землей атмосферное давление падает, то при помощи барометра можно определять высоту подъема над поверхностью Земли.

При малых подъемах атмосферное давление падает примерно на 1 мм. рт.ст. на каждые 12 м. На подобной зависимости строится работа приборов, которые измеряют высоту подъема — высотомеров.

Физкультминутка

Рисуй глазами треугольник

Рисуй глазами треугольник.

Теперь его переверни

Вершиной вниз.

И вновь глазами

ты по периметру веди.

Рисуй восьмерку вертикально.

Ты головою не крути,

А лишь глазами осторожно

Ты вдоль по линиям води.

И на бочок ее клади.

Теперь следи горизонтально,

И в центре ты остановись.

Зажмурься крепко, не ленись.

Глаза открываем мы, наконец.

Зарядка окончилась.

Ты – молодец!

1. Закрепление материала.

Решение задач

Задача 1. На какой глубине находится станция метро, если барометр на платформе показывает 863 мм. рт. ст., а при входе в метро — 760 мм. рт. ст.?

Будет полезным, если ученик найдет не только глубину метро, но и определит, как связана высота подъема с изменением давления.

Остальные задачи даются для самостоятельного решения:

Задача 2. Атмосферное давление равно 150 мм. рт. ст. Чему равна высота ртутного столба в трубке Торричелли? (Ответ: h = 750 мм)

Задача 3. Каково показание ареометра на уровне высоты на Останкинской телевизионной башни (540 м), если внизу показания ареометра 100641 Па? (Ответ: Р = 94650 Па)

Задача 4. Давление, развиваемое насосом водонапорной башни, равно 500 кПа. На какую высоту сможет поднимать воду такой насос?

Решение задач №№ 569-572, 576, 577, 578,579.

1. Подведение итогов урока. Оценивание работы учащихся на уроке. Домашнее задание: § 45-46; вопросы к параграфу; задачи №№ 580, 581. Упр. №22,23.

Пользуясь школьным барометром, проведите наблюдения за изменением атмосферного давления в течение некоторого промежутка времени, например, за 10 дней. Записать результаты. Проследите связаны ли изменения атмосферного давления с изменением погоды.

VI. Рефлексия. Инициировать рефлексию детей по поводу психоэмоционального состояния, мотивации, их собственной деятельности и взаимодействия с учителем и другими детьми в классе. Учащиеся оценивают собственную деятельность:

1. Сегодня на уроке мне понравилось…

2. Сегодня на уроке я узнал…

3. Сегодня на уроке я закрепил…

4. Сегодня на уроке я поставил себе оценку …

Дополнительный материал

Однажды Торричелли, повторяя свой опыт с трубкой, заметил что-то неладное. Уровень ртути остановился совсем не на привычном месте, а на целый палец ниже. Торричелли подливает ртуть, меняет маленькую чашку на большую. Меняет трубки. Результат один и тот же. Почему? Ученый подходит к окну, стоит пасмурная погода, в комнате душно, нечем дышать. Проходит день другой. Ртуть снова на своем привычном уровне. Она поднялась. Значит, прибор отмечает изменение давления воздуха, показывает его изменяющуюся тяжесть. Тяжесть по-гречески «барос», и прибор Торричелли стали называть барометром. Вот уже три века он исправно служит людям. За три века барометр во многом изменился: стал автоматическим, самозаписывающим. Научился управлять другими механизмами, поддерживать заданное давление в различных устройствах.

Опыты Торричелли всполошили умы в Германии. В это время на пост бургомистра в городе Магдебурге приходит Отто фон Герике. Он получил хорошее образование. В 1653 году он ставит свой знаменитый опыт с полушариями. Добропорядочные горожане втихомолку посмеиваются над своим бургомистром, человеком который тратит свое время на пустяки. Впрочем, после одного случая смеяться горожане перестали. В доме бургомистра с первого до второго этажа тянется стеклянная трубка, в которую налита вода. С одного конца трубка запаяна. Это водяной барометр. На поверхности воды плавает пробка, на которой укреплен человек. Его вытянутая рука указывает на шкалу. Бургомистр уверяет, что человек предсказывает погоду и обязательно сошлется на Торричелли. Чудак, но кто ему поверит? Но в воскресение, 9 декабря 1660 года, из дома бургомистра поползли странные слухи. Человечек опустился как никогда низко. Фон Герике в беспокойстве. Он велит оповестить горожан о надвигающейся буре. Буря при ясном небе? Все же наиболее осторожные горожане следуют примеру дома бургомистра, там закрывают ставни, крепят крышу. И верно, через несколько часов небо потемнело. Пронесся ураган, какого не помнили даже старожилы.

Далеко от солнечной Италии, под хмурым небом Голландии, живет французский дворянин Рене де Кард. Пытливый ум откликается на любое самое незначительное явление. Однажды в руки ученого попадается старый серебряный флакон с духами побитый острием шпаги. Из закрытого пробкой продырявленного флакона духи не вытекают, но стоит только вынуть пробку и жидкость выливается. В чем причина? Жидкость граничит только с воздухом. И никаких преград здесь нет. Так неужели воздух оказывает давление и удерживает жидкость в небольшим отверстии. Когда отверстие большое, воздух давит уже на большую площадь, тогда вес жидкости превосходит давление воздуха и жидкость выливается. Если жидкость давит значит воздух имеет вес. Знаменитый опыт Торричелли будет поставлен только через двенадцать лет. А Декарт уже сообщает, в письме своему другу аббату Мерсену, об интересном открытии. Какая она воздушная оболочка? Декарт выдвигает предположение, вблизи Земли более плотная, а чем выше, тем более разряженная. Проходят годы, и слава опыта Торричелли достигает Голландии. Тогда Декарт вспоминает о своей догадке. Если она верна, то чем выше, тем давление меньше. Но как ее проверить- в Голландии гор нет. Декарт просит Блезе Паскаля юного талантливого математика и физика. На юге Франции, где живет Паскаль есть высокие горы. Паскаль выбирает самую высокую гору - ее высота 4456 метров. Паскаль поднимается осторожно каждый раз сверяется с показаниями своего барометра, делая записи в своей записной книжке. По мере подъема ртуть в трубке неизменно понижается. Гений Декарт не ошибся.

4