Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли 7 класс

Оборудование: Мультимедийный проектор, компьютер, доска.

Мотивация познавательной деятельности учащихся.

Атмосферное давление является одним из основных факторов, определяющих состояние погоды и климата, поэтому знания об атмосферном давлении необходимы в прогнозировании погоды. Большое практическое значение имеет умение измерить атмосферное давление. Эти знания необходимы в медицине, в технологических процессах и жизнедеятельности живых организмов.

Межпредметные связи:

• с математикой (работа со степенями, задача на математические действия);

• с историей (история открытия атмосферного давления, факты из жизни Торричелли);

Ход урока:

1стадия «Вызов».

Здравствуйте, ребята. Я очень рада вас приветствовать на уроке и надеюсь на то, что все у нас с вами получится. Перед вами на партах лежат материалы, которые вам сегодня пригодятся на уроке, найдите среди них оценочный лист. ( Приложение 1) Работая на уроке, вы будете оценивать сами себя, накапливать баллы и, суммируя их в конце урока, получите оценку. А еще при работе на уроке мы с вами будем заполнять вот такую таблицу (Приложение 2)

А начать наш урок я хотела с легенды, которая вошла в историю под названием « Упрямый фонтан» Слайд 1

Во Флоренции в 1678 году в замке великого герцога Тосканского шли последние приготовления к блестящему балу. Среди сюрпризов, припасенных щедрым хозяином для дорогих гостей, был фонтан. Его струи ровно в полночь окружат террасу, словно занавесом, сотканным из водяных кружев. Однако, несмотря на то, что самые опытные флорентийские мастера взялись за дело, как ни налегали они на рукоятки всасывающих насосов, вода из пруда поднималась только на высоту 32 футов (около10 метров). Странное, непонятное упрямство!

Недоумевающие строители обратились за помощью к Галилею, который сострил, что, вероятно, природа бояться пустоты, но все же предложил разобраться в этом своему ученику Торричелли. Слайд 2 Ребята, а вы бы сейчас смогли ответить на вопрос: «Почему не заработал фонтан? Что же мешало воде подниматься выше 10 метров? ( Возможные ответы детей: мешала атмосфера)

Давайте вспомним, а что вам известно об атмосфере? Для работы на уроке нам понадобится доска. Но, посмотрите, она же вся в кляксах. Давайте вместе с вами очистим ее от клякс, отвечая на вопросы, записанные на этих кляксах. По ходу выполнения этой работы мы будем заполнять 1 колонку таблицы.

( Вопросы на кляксах:

1. В каких единицах выражается давление в СИ?  2. От чего зависит давление, оказываемое жидкостями и газами? Записать формулу. 3. Что называется атмосферой? 4.Что называется атмосферным давлением? 5.Почему существует воздушная оболочка Земли? 6. Как изменяется плотность атмосферы с высотой? 7. На какую высоту простирается атмосфера?

( Учащиеся заполняют первую колонку таблицы)

Торричелли смог не только объяснить «упрямство фонтана» действием атмосферного давления, но пошел дальше и рассчитал это атмосферное давление. А вы знаете, как он это сделал? А хотите узнать? Поэтому во второй столбик таблицы мы и запишем, что мы хотим узнать? Таким образом, какова тема нашего сегодняшнего урока? Слайд 3. Откройте свои рабочие тетради, подпишите число и тему урока.

2 стадия « Осмысление»

Я попрошу вас сейчас открыть учебники на стр.101,параграф 41. Сейчас вы самостоятельно начнете читать текст параграфа, но при чтении мы будем делать остановки и отвечать на вопросы.

А) Итак, внимательно прочитайте на   стр. 101 первый абзац.

Ответим на вопросы:

- Почему нельзя рассчитывать давление воздуха так же, как рассчитывают давление жидкости на дно и стенки сосуда?

Запишем вывод в графу «узнал» (Плотность атмосферы меняется с высотой, у атмосферы нет четких границ)

- Кто впервые провел опыт по измерению атмосферного давления?

Б) Каким же образом удалось Торричелли рассчитать давление атмосферы? Для этого давайте посмотрим видеоролик, в котором показывается опыт, аналогичный тому, который провел Торричелли. Слайд 4

В) Почему же не вся ртуть вылилась из трубки? Ответ на этот вопрос вы найдете, прочитав 3 и 4 абзац на стр. 101 учебника.

- Как объяснил Торричелли свой опыт?

- Чему же равно атмосферное давление? (Т.е. для того, чтобы узнать атмосферное давление, достаточно будет измерить высоту столбика ртути Слайд5

- Запишем в таблицу в графу « Узнал» (Давление атмосферы =давлению столба ртути)

Г) Ребята, а как вы думаете, что произойдет с ртутью в трубке, если атмосферное давление будет меняться? Слайд 5

Д) Поэтому на практике атмосферное давление можно измерять высотой ртутного столбика. Если, например, атмосферное давление 760 мм.рт. ст., то это значит , что воздух производит такое же давление, что и столбик ртути высотой 760мм.

Каждый из вас, наверное, слышал прогноз погоды от гидромецентра. В сводках погоды атмосферное давление передают всегда в мм.рт.ст., а в каких единицах мы рассчитывали давление на уроках, решая задачи? Давайте найдем соотношения между этими единицами и выясним, чему равен 1 мм. рт.ст.?

Для расчета воспользуемся известной нам формулой. Я попрошу одного из учащихся выйти к доске.

- В каких еще единицах измеряется атмосферное давление?

- Запишем в таблицу вывод. 1мм.рт.ст.= 133,3 Па

Если к трубке с ртутью прикрепить шкалу, то мы получим прибор для измерения атмосферного давления - ртутный барометр. Слайд 6

Физика - универсальная наука, она может быть и серьезной и веселой, давайте сейчас, говоря о физике мы немного подвигаемся.

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА:

Очень физику мы любим!
Шею влево, вправо крутим.
Воздух – это атмосфера.
Это - правда, топай смело.
В атмосфере есть азот,
Делай вправо поворот.
Также есть и кислород, 
Делай влево поворот.
Воздух обладает массой,

Мы попрыгаем по классу.
Чем выше вверх, тем воздух реже
И давление тем ниже.

Ж) Как вы думаете, а почему Торричелли в своих опытах использовал именно ртуть? Ответ на этот вопрос мы узнаем, когда решим и проанализируем задачу упр. 19 (1) на стр.103.

Я вам предлагаю сейчас разбиться на группы по 4 человека, и решить задачу, заменив воду другими жидкостями ( 1- вода, 2- молоко, 3- морская вода, 4-масло подсолнечное, 5- керосин. )

( Учащиеся работают в группах)

Теперь, решив задачу, сможем ли ответить на вопрос: почему именно ртуть использовал Торричелли в своих опытах?

Давайте запишем вывод в графу « Узнал» (Торричелли ртуть использовал из-за высокой плотности).

З) Спустя 11 лет после открытия Торричелли, действие атмосферного давления было наглядно показано магдебургским бургомистром Отто фон Герике. Описание этого опыта вы найдете в упр.19 (20).

Я вам предлагаю сейчас рассчитать, с какой же силой атмосфера сжимала полушария. Слайд 7.Решать эту задачу вы будете в парах, а один из вас по желанию у доски.( Учащиеся работают в парах)

И) Ребята, сегодня вы активно работали на уроке, пора подвести итог. Я вам предлагаю поиграть в игру, которая называется « Да- нетка». Она состоит в следующем, я называю утверждение по теме урока, а ваша задача определить, верное оно или нет. Слайд 8

1)Паскаль впервые рассчитал атмосферное давление. 2)1 мм. рт. ст. = 133,3 Па. 3)Атмосферное давление можно рассчитать по формуле p=ρgh. 4)Если атмосферное давление увеличивается, то уровень трубки ртути уменьшается. 5)Торричелли использовал ртуть из-за её высокой плотности. 6)Высота ртутного столба зависит от атмосферного давления.

Молодцы а теперь возьмите свои оценочные листы и, подсчитав набранные баллы, вы сможете сами себе выставить оценки Слайд 9

Домашнее задание Параграф 42, работа с таблицей, дополнительно подготовить сообщение « Влияние атмосферного давления на состояние погоды, на организм человека»

3 стадия « Рефлексия» Слайд 10

И) Давайте посмотрим в окно. На улице замечательный зимний день, температура воздуха -12, ветер северо-восточный, атмосферное давление 760мм.рт.ст. Ну а какая погода сложилась у нас на уроке, мы сейчас узнаем. У вас на партах лежат вот такие смайлики, выберите один из них, который бы соответствовал вашему настроению на уроке, и закрепите его на доске. У меня на данный момент вот такое настроение (солнце) А у вас? Я рада, что сегодня у нас в классе такая ясная и солнечная погода. Всего доброго, урок окончен.