Открытый урок по физике на тему «Влажность воздуха. Способы измерения влажности воздуха». 8 класс

Министерство образование и науки РД Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Джабинская СОШ им М.Д. Курбанова».

Открытый урок по физике на тему: «Влажность воздуха. Способы измерения влажности воздуха».

8 класс

Провел: учитель физики МКОУ Джабинская СОШ им М.Д. Курбанова» Алиханов Умер Шихбалаевич

Тема: Влажность воздуха. Способы измерения влажности воздуха.

Цели урока: познакомить учащихся с новыми понятиями - абсолютная и относительная влажность, точка росы; со способами измерения влажности; ознакомить с приборами для измерения влажности воздуха.

Задачи:

Образовательные:

1. Сформировать представление об абсолютной и относительной влажности воздуха, точке росы.

2. Продемонстрировать различные способы измерения влажности воздуха при рассмотрении приборов для ее измерения — гигрометра, психрометра.

3. Организовать деятельность учащихся по приобретению новых знаний.

4. Вызвать интерес учащихся к занятию, придать ему поисково-творческий характер.

Развивающие:

1. Развивать у учащихся потребность в творческой деятельности, в самовыражении через различные виды работы.

2. Развивать умение анализировать информацию, пользоваться таблицами, справочниками.

3. Развивать умение видеть физические явления в окружающем мире.

Воспитательные:

Показать важность понятия влажности воздуха в жизнедеятельности человека.

Тип урока: урок усвоения и первичного закрепления новых знаний.

Форма урока: урок с элементами системно-деятельностного подхода.

Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, групповая, в парах постоянного состава, индивидуальная.

Планируемые результаты:

1. предметные:

• знать, что такое влажность воздуха, абсолютная и относительная влажность, точка росы;

• объяснять зависимость давления и плотности насыщенного пара при различной температуре;

1. личностные:

• коммуникативные умения, творчество;

• умение добывать информацию в ходе эксперимента;

1. метапредметные:

• овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;

• развитие экспериментальных умений;

1. межпредметные:

   • осознание целостности, неразрывности изучаемых дисциплин (физики с литературой, биологией, ОБЖ).

Формируемые УУД:

регулятивные: постановка и формулирование цели, определение проблемы, планирование последовательности действий, контроль и оценивание достигнутых результатов, анализ и систематизация информации представленной различными способами; осуществление самоконтроля за уровнем освоения знаний изученного материала;

познавательные: углублять знания о насыщенном паре, объяснять причину

появления росы, тумана, ориентироваться в учебнике, определять тему;

коммуникативные: отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу, участвовать в диалоге, формулировать свои мысли и высказывать свое мнение,

Тип урока:  Комбинированный урок

Оборудование: психрометрическая таблица, таблица зависимости давления и плотности насыщенного пара при различной температуре, изображение гигрометра и психрометра, психрометр, губка, миска с водой ,пипетка.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

3. Объяснение нового материала.

4. Практическая работа "Определение относительной влажности в кабинете физики".

5. Первичное закрепление изученного материала.

6. Подведение итогов урока.

7. Домашние задание.

Ход урока:

1. Организационный момент , проверка д/з.

Сказка

 Жил-был царь. У него были три дочери: старшая, средняя и младшая. Младшая была самая красивая, самая любимая.  Царь был стар и умен. Он давно издал указ, по которому первая дочь, выходящая замуж, получит полцарства. Зная указ, средняя и старшая дочери очень хотели замуж,  и часто из-за этого ссорились. Младшая дочь замуж не собиралась. Чтобы разрешить все вопросы с замужеством и уладить ссоры, царь предложил провести такое соревнование.

 Он поставил на стол три чайника. Они были совершенно одинаковы, как по внешнему виду, так и по вместимости.  Царь налил в каждый чайник равное  количество воды из ведра.

 «Мои любимые дочери, – начал свою речь царь, – сейчас каждая из вас возьмет по чайнику и отправиться вместе со мной на кухню. Там вы поставите чайники на плиту и дождетесь, пока они закипят. Та дочь, у которой закипит чайник раньше, выйдет замуж первой».

 Как ни странно, но расчеты царя были точными, первым закипел чайник у младшей дочери.   Почему?

Ответ: Старшая и средняя дочери очень хотели, чтоб их чайники закипели быстрее, и часто поднимали крышки чайников, проверяя, не кипит ли в них вода. Младшая дочь замуж не хотела и в чайник не заглядывала!

1. Актуализация знаний

-На предыдущих уроках мы с вами познакомились с 3 агрегатными состояниями вещества, различными процессами.

-Сегодня мы познакомимся с новым понятием, но, прежде чем перейти к новой теме, давайте решим кроссворд.

Задание №1.Кроссворд

1.Переход вещества из твердого состояния в жидкое.

2.Вода в твердом состоянии.

3.Переход вещества из жидкого состояния в пар.

4.Единица измерения количества теплоты.

5.Топливо, получаемое из нефти.

6.Жидкость с большой удельной теплоемкостью.

7.Переход вещества из газообразного состояния в жидкое.

8.Переход вещества из жидкого состояния в твердое.

9.Единица измерения давления.

А теперь найдите в кроссворде слово. Это влажность-величина, от которой зависит наше самочувствие, погода, состояние музейных экспонатов, книг и т.д.

Откройте тетради, запишите число и тему «Влажность воздуха. Измерение влажности воздуха».

- Как вам известно, воздух состоит из смеси различных газов и некоторого количества водяных паров. Даже над пустыней воздух никогда не бывает абсолютно сухим.

Проделаем следующий эксперимент: возьмите губку и сожмите ее. Ничего не произошло. Теперь капните на нее из пипетки и сожмите опять. Результат тот же. Положите губку в кювету с водой, подождите чуть – чуть и сожмите снова. Что вы видите? из губки капает вода. Положите губку опять в кювету и переверните ее несколько раз.

Как вы думаете, что произойдет, если сейчас поднять губку?

(Выслушиваются ответы учащихся).

Проверим. Поднимите губку и посмотрите на дно.

Почему из нее начала капать вода? Попробуйте объяснить данный эксперимент (Выслушиваются ответы учащихся).

Воздух можно сравнить с губкой в том смысле, что оба могут запасать воду. Сухая губка – сухой воздух, не содержащий водяных паров. Одна капля воды для губки – это слишком мало, однако после того, как губка полежала в воде, она намокла сильнее и впитала в себя больше воды, в последнем же случае губка намокла до насыщения. Когда губка не смогла больше запасать в себе воду, то вода сама начала капать из нее. Как и губка, воздух тоже может запасать в себе воду в виде пара, и чем больше водяных паров находится в определенном объеме воздуха, тем ближе пар к состоянию насыщения.

Изучение нового материала

– А что именно мы можем узнать про влажность воздуха? Какие вопросы можем поставить?

Итак, цель нашего урока: рассмотреть понятие абсолютной и относительной влажности воздуха, точки росы и ознакомиться с приборами для измерения влажности воздуха, научиться пользоваться психрометром для измерения относительной влажности.

Если есть какой-нибудь предмет, который представляет интерес для всех, то это, вероятно погода. Говорят, что погода является самым величественным спектаклем на Земле, в котором участвуют только три актера: солнечная радиация, влага и воздух.

Сегодня мы будем говорить о главном природном актере – влажности воздуха, т.к. именно от этой физической величины зависит погода, зависят многие физические явления и процессы:

– процесс испарения;
– конденсации;
– теплообмена;
– количество осадков;
– появление узоров на окнах, запотевание окон, появление тумана, росы, инея, количество разнообразных осадков (снега, града, дождя).

Что же такое ВЛАЖНОСТЬ воздуха?

Начнем наш разговор с того, что из курса географии вам известно, что поверхность Земли покрыта на две трети водой .

Вода занимает около 70,8 % земного шара.

Живые организмы содержат от 50 до 99,7 % воды.

В атмосфере находится около 13-15 тыс. куб. км воды.

С поверхности морей, рек, водоемов самопроизвольно, непрерывно и при любой температуре происходит испарение, вследствие чего в окружающем нас воздухе постоянно находится водяной пар (в среднем в атмосфере содержится 24*10 ¹⁶м³ водяного пара). Влажность воздуха говорит о наличии водяного пара в атмосфере. Как вы понимаете, чем больше водяного пара будет содержаться в атмосфере при данной температуре, тем больше будет влажность воздуха, тем ближе пар будет к состоянию насыщения.

Влажность воздуха – это содержание водяного пара в атмосфере.

Как же определить влажность воздуха?

При определении содержания влаги в воздухе используют понятия абсолютной и относительной влажности.

Абсолютная влажность ρ показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объёмом 1 м³ при данных условиях, т.е. плотность водяного пара, измеряемого в г/м^3.

Существуют специальная таблица, в которой для каждого значения температуры и давления приводится значение плотности насыщенного водяного пара. Такая таблица находится в сборниках задач по физике авторов Лукашик и Рымкевич.

Для суждения о степени влажности важно знать, близок или далёк водяной пар, находящийся в воздухе, от состояния насыщения. Для этого вводят понятие относительной влажности .

Относительной влажностью воздуха φ называют отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ₀ насыщенного водяного пара при той же температуре. φ выражается в процентах.

Относительную влажность можно определить по формуле:

φ = ρ/ρ₀ •100%.

Если влажный воздух охлаждать, то при некоторой температуре пар, находящийся в воздухе можно довести до насыщения. При дальнейшем охлаждении водяной пар начинает конденсироваться в виде росы. Появляется туман, выпадает роса.

Температуру, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным в процессе охлаждения, называют точкой росы.

По точке росы с помощью специальных таблиц можно определить абсолютную влажность ρ. По заданной температуре воздуха можно определить с помощью этих же таблиц плотность насыщенного пара ρ₀, а затем по формуле (1) определяют относительную влажность воздуха.

Физминутка.

-Для измерения относительной влажности используют такие приборы как гигрометр и психрометр.

1. Гигрометры (волосной и конденсационный) Внимательно посмотрите на прибор, назовите и покажите основные элементы гигрометра. Действие волосного гигрометра основано на том, что обезжиренный человеческий волос в условиях большой влажности удлиняется, а при низкой влажности его длина уменьшается. К концу волоса прицеплен груз, при изменении длины он поворачивает блок со стрелкой. Конец стрелки показывает относительную влажность по шкале. В учебнике прочитайте принцип работы конденсационного гигрометра и кратко расскажите об этом.

2.Психрометрический гигрометр(психрометр).

 Психрометр состоит из двух термометров, шарик одного из них обмотан тканью, нижние концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. Сухой термометр регистрирует температуру воздуха, а влажный — температуру испаряющейся воды. При испарении жидкости ее температура понижается. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода из влажной ткани и тем ниже ее температура. Следовательно, разность показаний сухого и влажного термометров зависит от относительной влажности воздуха. Зная эту разность температур, определяют относительную влажность воздуха по специальным психрометрическим таблицам.

По значению относительной влажности мы можем судить о состоянии окружающего нас воздуха.

1. Практическая работа

Определение влажности воздуха в кабинете физики.

Оборудование: психрометр, кювета с водой, пипетка.

(проведение эксперимента в классе)

-А как измерить влажность воздуха, если нет специального прибора, а только комнатный термометр?

Задание №2

По психрометрической таблице определите влажность воздуха в комнате, если температура сухого термометра 20°С, а влажного 12°С.

От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной.

Благоприятная для человека относительная влажность воздуха 40-60%. Такую влажность поддерживают в производственных помещениях, на борту космического корабля.

Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды, т.к. конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты в атмосферу. И наоборот, испарение сопровождается поглощением теплоты.

В ткацком, кондитерском, печатном и других производствах для нормального течения процессов необходима определённая влажность.

Хранение произведений искусства, книг, музыкальных инструментов требует поддержания влажности на необходимом уровне.

1. Закрепление

Выполните тест

Подведем итоги.:

1. В воздухе всегда содержится некоторое количество водяного пара.

2. Плотность водяного пара в данных условиях называют абсолютной влажностью воздуха

3. В зависимости от температуры воздух может удерживать различное количество водяных паров; чем больше температура воздуха, тем больше водяного пара требуется воздуху для насыщения.

4. Степень насыщенности воздуха водяными парами называют относительной влажностью, или отношение …………

5. Если ненасыщенный воздух охлаждать, то он становится насыщенным при некоторой температуре и начинает конденсироваться – выпадает роса; температура в этом случае называется точкой росы.

VI . Итог урока: урок завершен, всем огромное спасибо за работу (комментирую оценки за урок).

Рефлексия: У вас на столе у каждого есть табличка

Моё настроение на уроке.

Плохое

Хорошее

Отличное

Отметьте в ней ваше настроение на уроке.

1. Домашнее задание: П.19, вопросы

Практическое задание: определить влажность воздуха дома и подумать, может ли она быть различной.

Задание №1.Кроссворд

1.Переход вещества из твердого состояния в жидкое.

2.Вода в твердом состоянии.

3.Переход вещества из жидкого состояния в пар.

4.Единица измерения количества теплоты.

5.Топливо, получаемое из нефти.

6.Жидкость с большой удельной теплоемкостью.

7.Переход вещества из газообразного состояния в жидкое.

8.Переход вещества из жидкого состояния в твердое.

9.Единица измерения давления.