Разработка урока Атмосфера и атмосферное давление

8

Материалы к уроку

7 класс

Цель урока. Рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его наличие, рассмотреть использование атмосферного давления в ряде областей человеческой деятельности (в медицине).

Оборудование: стеклянный шар с пробкой и резиновым отводом, насос, рычажные весы, разновесы, сосуд с водой, пустая молчная бутылка, блюдце, пустой стакан, свечка, варёное яйцо, газета, линейка.

Демонстрации:

1. Определение массы воздуха (по рис. 112 учебника);

2. Доказательства существования атмосферного давления.

Ход урока

1. Орг. момент.

2. Проверка домашнего задания. (фронтальный опрос)

Было задано повторить закон Паскаля.

1. Сформулируйте закон Паскаля.

2. Причины возникновения гидростатического давления.

3. От каких параметров зависит гидростатическое давление.

4. По какой формуле рассчитывается гидростатическое давление.

3. Объяснение нового материала. (лекция учителя).

I часть. (презентация «Воздушный океан»)

В начале лекции предлагается рассмотреть вопрос о том, что такое атмосфера, из чего она состоит.

(Для этой части урока используем знания учащихся, полученные на уроках географии).

Теперь, когда мы вспомнили, что такое атмосфера и из чего она состоит, давайте проведём опыт, позволяющий найти массу воздуха.

Определение удельного веса воздуха.

Воздух является веществом и поэтому имеет вес. Взвесим 1 литр воздуха. Возьмём круглую колбу и установим её на штативе горлышком вниз. Сверху к ней подведём стеклянную трубку с присоединённым шлангом. Через этот шланг начнём наполнять колбу паром, который будет получаться в колбе с водой, установленной над спиртовкой.

Через короткое время весь воздух будет вытеснен из колбы водяным паром. Теперь быстро вынем стеклянную трубку и плотно заткнём колбу пробкой. Кран на стеклянной трубке, продетой через пробку, должен быть закрыт. После того как колба остынет, взвесим её.

После того как мы записали вес колбы, откроем кран. Воздух моментально заполнит колбу. Взвесим её ещё раз. Записав результат, вынем пробку и нальём в колбу воды столько, чтобы её поверхность дошла точно до того места, где находился нижний край пробки. Измерим объём использованной нами воды. Для этого достаточно перелить её в мензурку или взвесить.

Теперь разберёмся в том, что мы проделали. После того как колба была закрыта, в ней оставался только водяной пар - воздуха там больше не было. Когда колба остыла, большая часть пара сконденсировалась в воду, так что в колбе возник сильный вакуум. Разница в весе при двух первых измерениях и показывает нам вес того количества воздуха, который заполнил колбу после того, как мы открыли кран. Так как мы уже измерили объём колбы, то, имея все эти данные, без труда вычислим вес литра воздуха.

Вес зависит от температуры. При +15 градусах Цельсия 1 литр воздуха весит примерно 1,2 грамма. Это значит, что он имеет массу примерно 1,2 грамма. Удельный вес воздуха составляет, таким образом, 0,0012 грамма на кубический сантиметр.

Докажем существование атмосферы и атмосферного давления на опытах.

Опыт 1. Вода в перевёрнутом стакане. (Учитель показывает опыт, а ученики с его помощью объясняют).

Опыт 2. Фонтан в безвоздушном пространстве. По рисунку 117 учебника. (Ребята самостоятельно объясняют увиденное, учитель при необходимости помогает).

Опыт 2. Вода поднимается за поршнем насоса. По рисунку 116 учебника. (Ребята самостоятельно объясняют увиденное).

Опыт 3. Тяжёлая газета. (Учитель показывает опыт, а ребята с его помощью объясняют).

Опыт 4. Сухая монетка. (Ребята самостоятельно объясняют увиденное, учитель при необходимости помогает).

 Опыт 5. Вареное куриное яйцо в бутылке. (Ребята самостоятельно объясняют увиденное).

Опыт 6. Магдебургские тарелки. (Ребята самостоятельно объясняют увиденное).

В 1654 году магдебургский бургомистр и физик Отто фон Герике показал на рейхстаге в Регенсбурге один опыт, который теперь во всём мире называют опытом с магдебургскими полушариями.

С помощью изобретённого им воздушного насоса Герике выкачал почти весь воздух, содержавшийся в плотно сложённых медных полушариях, имевших диаметр около метра. Для того чтобы оторвать полушария одно от другого, в каждое из них пришлось запрячь по восьми сильных лошадей. Шестнадцать лошадей должны были напрячь все свои силы для того, чтобы преодолеть давление воздуха на внешние стороны полушария. Это давление составляло примерно 7 тысяч килограммов. Этим наглядным опытом Отто Герике убедительно показал, что воздух также представляет собой вещество, которое способно оказывать мощное давление.

Опыт 7 (моделирующий дыхание). Модель дыхания.

Собираем установку, изображённую на рисунке, где полиэтиленовый мешок, стеклянная трубка, 3 - резиновый воздушный шарик, два кольца из толстой проволоки, 5 - нитки.

При деформации полиэтиленового мешка наблюдают изменение объёма резинового шарика. Подобные процессы происходят при дыхании. Показывая поперечный разрез грудной клетки человека, учитель объясняет сущность процесса дыхания и роль рёбер, диафрагмы и т. д.

Данные опыты являются неоспоримыми доказательствами существования атмосферы и атмосферного давления.

Опыт 8. Сплющивание банки атмосферным давлением. (Ребята самостоятельно объясняют увиденное).

II часть.

А теперь посмотрим, как научились люди использовать атмосферное давление в жизни, например, в медицине.

4. Итог урока и домашнее задание.

Учитель подводит итог урока.

Дом. задание: § 40, вопросы к параграфу, подготовить доклад по одной из предложенных тем:

- Атмосфера нашей планеты.

- Роль атмосферного давления в жизни человека и животных.

Найти и проделать самостоятельно интересные опыты, доказывающие наличие атмосферного давления.