Вес воздуха. Атмосферное давление

Урок в 7 классе по теме «Вес воздуха. Атмосферное давление»

1. Организационный момент.  Здравствуйте, дорогие ребята. Я рада всех вас видеть. Садитесь, пожалуйста.

2 Актуализация знаний

1. Прибор для измерения силы.

2. Основная единица длины.

3. Величина, равная отношению пути к скорости.

4. Мельчайшая частица вещества.

5. Действие одного тела на другое.

6. Наука о природе.

7. Сила, с которой тело действует на опору или подвес.

8. Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

9. Единица измерения давления.

“Атмосфера оживляет Землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животные, человек – все живет в атмосфере и благодаря ей. Земля плавает в воздушном океане; его волны омывают вершины гор, так и их подножия; а мы живем на дне этого океана, со всех сторон им охваченные, насквозь им проникнутые… Не кто иной, как она покрывает зеленью наши поля и луга, питает и нежный цветок, которым мы любуемся, и громадное, многовековое дерево, запасающее работу солнечного луча для того, чтобы отдать нам впоследствии”. Камил Фламмарион – французский астроном XIX века.

Из курса географии вспомните: что такое  атмосфера?  Из чего она состоит?

Назовите слои атмосферы?

Как Земля «удерживает» воздушную оболочку?

Как вы думаете, как связать предыдущие темы с понятием Атмосфера?

А если атмосфера оказывает давление, значит она действует на нас с какой-то силой. Что это за сила?

Откройте тетради и запишите число 08.02 и тему сегодняшнего урока «Вес воздуха. Атмосферное давление»

Давайте поставим цели урока.

1. что такое атмосферное давление

2. причины, создающие атмосферное давление

3. доказать наличие

4. где применить

3. Объяснение нового материала

Известно, что жидкость имеет вес. Все ощущали вес, держа в руке ведро воды, бутылку масла или напитка. Однако мы не чувствуем изменения веса футбольного мяча при его накачивании воздухом.  Давайте обратимся к опыту.

Демонстрация 1. Возьмём два резиновых шарика. Один надутый, другой нет. Что в надутом шарике? Положим на весы оба шарика. На одну чашу надутый шарик, на другую сдутый. Что мы видим?

Обратимся к таблице плотностей жидкостей и газов. Если сравнить плотность воды и плотность воздуха, то можно заметить, что плотность воздуха почти в 800 раз меньше плотности воды.

Так вот, расчеты показывают, что, например, в сильно накаченном мяче вес воздуха находится в пределах 0,1 Н, а его масса составляет около 10 г. Человек, при дыхании за сутки пропускает через себя порядка 20 — 30 кг воздуха, что не так уж и мало.

Опытным путем установлено, что при t=0 C на уровне моря плотность воздуха равна p =1,29кг/м³

Рассчитайте вес воздуха в 1 кубометре.

Р=mg m=ρV m=1,29кг/м³*1м³=1,29 кг P=1,29кг*10Н/кг=12,9Н

Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? Нет, странно, а ведь на ваши ладони давит воздух, причем масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженного кирпичом. То есть около 10 тонн! Оказывается, на 1 кв. см земной поверхности воздух давит с силой в 10 Н. Площадь (S) нашей тетради 300 см². Значит, на нее давит 3000Н воздуха. Если в среднем поверхность человеческого тела составляет около 1,5 м², то оказывается, что на каждого из нас воздух давит с силой около 150кН.

Выходит, так как воздух имеет вес – значит, он оказывает на нас давление. Которые вы уже назвали атмосферным. Дайте определение атмосферного давления (Атмосферное давление – это давление атмосферы Земли на все предметы, находящиеся на ней).

Опыт 2.  Наполним обыкновенный стакан до краёв водой. Накроем его листком бумаги так, как это показано на рисунке. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит?

Ответ: Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной.

А почему же мы не чувствуем действие на нас веса воздуха?

Опыт 3. Если растянуть двумя руками бумажный лист, и кто-то с одной стороны надавит на него пальцем, то результат будет один — дырка в бумаге. Но если надавить двумя указательными пальцами на одно и то же место, но с разных сторон, ничего не случится. Давление с обеих сторон будет одинаковым. То же самое происходит и с давлением воздушного столба и встречным давлением внутри нашего тела (давление жидкости): они уравновешивают друг друга.

Опыт 4. На дне пластиковой бутылки сделала отверстие. Зажму отверстие пальцем и налью в бутылку воды, закрою горлышко крышкой. Осторожно отпущу палец. Вода из бутылки выливаться не будет. Теперь осторожно откройте крышку. Из отверстия польётся вода. Объясните наблюдаемое явление.

Первым убедительным опытом, доказывающим, что атмосферное давление велико, был опыт бургомистра города Магдебурга (Германия) с медными полушариями, который он продемонстрировал перед членами рейхстага 8 мая 1654 года. На просмотр прибыл даже император Фердинанд.

Видео Отто фон Герике

Работа в группах по заполнению таблицы

Великий Аристотель говорил – сначала собирать факты, и только после этого связывать их мыслью. Давайте прислушаемся к его совету. На столах у вас есть стаканы с водой, пипетка, шприц, стеклянная трубка. Подумайте и проделайте возможные эксперименты с этими предметами. То, что вы наблюдаете – заполните в следующую таблицу

Итак, наша Земля окутана невидимым воздушным одеялом, которое простирается вверх на несколько тысяч километров. Атмосфера не имеет четкой верхней границы. Вследствие действия силы тяжести, верхние слои воздуха, подобно воде в океане, сжимают нижние слои, в результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха.

- А почему атмосфера «не оседает» на поверхность Земли? (Молекулы газов, составляющих атмосферу, движутся непрерывно и беспорядочно)

Оказывается, чтобы покинуть Землю, они должны обладать скоростью не меньше 11,2 км/с, это вторая космическая скорость. Большинство молекул имеют скорость меньше 11,2 км/с. Плотность воздуха уменьшается с высотой.

4. Закрепление

1) в каком случае художник прав?

2) Можно ли «спрятаться» от атмосферного давления, нырнув в воду?

3) Чтобы выпить сгущённое молоко из жестяной банки, в крышке пробивают два отверстия. Для чего необходимо второе отверстие?

4) Медицинские банки прогревают пламенем перед тем как поставить больному. Объясните, почему после этого они «присасываются» к телу?

5) Если откачать насосом воздух из жестяной банки, она сплющивается. Почему?

На следующих уроках мы продолжим тему атмосферного давления, мы узнаем, кто и каким способом измерил атмосферное давление, какими приборами можно измерить атмосферное давление, как определить высоту по значениям атмосферного давления.

5.Домашнее задание

1. §

2. Подготовить занимательный опыт на использование атмосферного давления и объяснить его

http://vpl54.narod.ru/FOKUS.html

http://www.lmagic.info

3. Атмосферное давление в нашей жизни. Применение знаний об атмосферном давлении в различных отраслях народного хозяйства.

6. Рефлексия

Мы с вами прошли трудный путь от предположения о существовании атмосферного давления к доказательствам. Цели нашего исследования достигнуты. В ходе нашего исследования вы показали себя хорошими наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование. Наш урок подошёл к концу. Давайте ответим на вопрос: «Что тебе понравилось на уроке?».Предлагаются варианты ответов:

1.  Сегодня я узнал… 2.  Было интересно… 3.  Было трудно…

4.  Я понял, что… 5.  Я научился…

Знания, полученные на уроке, пригодятся мне для объяснения некоторых явлений, происходящих в повседневной жизни и природе.

У японцев существует национальная традиция (бонсай): на подоконниках, под колпаком с разреженным воздухом, выращивать маленькие деревья (дубы, сосны, тополя, берёзы и т.д.), которые имеют размеры травы. Как факт – прямо пропорциональная зависимость высоты роста растений от атмосферного давления. При увеличении / снижении атмосферного давления пропорционально увеличивается / снижается абсолютный рост растений.

Пипетка – это прибор для получения капель жидкости. 
Принцип действия основан на действии атмосферного давления (соотношении давлений внутри пипетки и атмосферного) . 
Опускаем пипетку в жидкость. Надавливаем на мягкую ее часть. При этом внутри пипетки давление становится меньшим атмосферного. 
Под действием избыточного атмосферного давления жидкость заполняет пипетку, если не сдавливать ее мягкую часть. 
Жидкость из пипетки не вытекает, так как давление столба жидкости в пипетке меньше, чем атмосферное. 
Необходимо надавить на мягкую часть пипетки, давление внутри ее увеличится, и жидкость станет вытекать из пипетки.

Медицинский шприц – это прибор для ввода жидких лекарственных средств внутрь человека или животного. Принцип действия основан на действии атмосферного давления. Поршень шприца располагаем у его основания. Опускаем шприц в жидкое лекарственное средство. При перемещении поршня от основания шприца вверх жидкость поднимается за поршнем под действием избыточного атмосферного давления. При перемещении поршня к основанию шприца давление внутри шприца становится большим, чем вне его, и жидкость вытекает

1. Прибор для измерения силы.

2. Основная единица длины.

3. Величина, равная отношению пути к скорости.

4. Мельчайшая частица вещества.

5. Действие одного тела на другое.

6. Наука о природе.

7. Сила, с которой тело действует на опору или подвес.

8. Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

9. Единица измерения давления.

1. Прибор для измерения силы.

2. Основная единица длины.

3. Величина, равная отношению пути к скорости.

4. Мельчайшая частица вещества.

5. Действие одного тела на другое.

6. Наука о природе.

7. Сила, с которой тело действует на опору или подвес.

8. Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

9. Единица измерения давления.

1. Прибор для измерения силы.

2. Основная единица длины.

3. Величина, равная отношению пути к скорости.

4. Мельчайшая частица вещества.

5. Действие одного тела на другое.

6. Наука о природе.

7. Сила, с которой тело действует на опору или подвес.

8. Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

9. Единица измерения давления.