Открытый урок по физике в 7 классе «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли».

Открытый урок по физике в 7 классе «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли».

Поляков В.Г. –учитель физики МБОУ «СОШ№3» станицы Советской

Тема: Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли.

Цели

Образовательная:

Раскрыть физическое содержание опыта Торричелли. Изучить устройство прибора для измерения атмосферного давления - ртутного барометра.

Развивающая:

Продолжить формирование умений выделять физические явления, описывать их физическими величинами.

Воспитательная:

Воспитать необходимость заботиться о чистоте воздуха, изучать и соблюдать правила охраны природы.

Демонстрации: опыт с магдергбурскими полушариями, работа шприца и пипетки; удерживание тетрадным листом воды в перевернутом стакане.

Тип урока - комбинированный

Методы и приемы - проблемный, метод упражнений, объяснительно-иллюстративный.

Программно-дидактическое обеспечение: ПК, мультимедиапроектор, программы Word, PowerPoint,презентация –онлайн, интерактивная доска, карточки.

Используемые учебники и учебные пособия: А.В.Перышкин «Физика 7» Москва, Дрофа, 2012г.

Д.И. Пеннер, А.Худайбердиев. Программированные задания по физике для 6-7 классов ,Москва, Просвещение,1985 год

План урока:

Организационный момент: сообщение темы, целей, задач, мотивация их принятия; определение планируемых задач.-2мин

Актуализация знаний

А) постановка проблемы-2 мин

Б) Работа в парах решение тестового задания с обменом для проверки-5 мин

Изучение нового материала: постановка промежуточных задач, подготовка к активной учебной деятельности каждого ученика на основном этапе урока, актуализация знаний- 20 мин.

Закрепление нового материала : первичная проверка понимания учащимися нового материала , текущий контроль обобщение и систематизация знаний-13мин

Рефлексия : подведение итогов , диагностика результатов урока-2 мин

Домашнее задание: оптимальный объем дифференциация -1 мин

Ход урока

I.Организационный момент.

Здравствуйте ребята. Садитесь. Обратите внимание на демонстрационный стол, что я делаю.

II. Актуализация знаний.

А) Постановка проблемы

Демонстрация : опыта со стаканом

Погружая стакан в воду, переворачивая его под водой вверх дном и затем медленно вытаскивая из воды. Почему края стакана находятся под водой, вода остается в стакане (не выливается)?

Ответ: существует атмосферное давление снаружи и внутри жидкости.

Что такое атмосферное давление?

А теперь на столах тексты ответив на которые мы оценим ваше домашнее задание. Подпишите свои листочки фамилия и имя ,отвечайте на вопросы теста 2 минуты.

Б) работа в парах с взаимопроверкой, решение тестового задания на листочках по теме «Атмосферное давление»

I.Какова средняя скорость молекул газов, входящих в состав земной атмосферы?

А) Больше второй космической скорости.

Б) Меньше второй космической скорости.

В) Равна второй космической скорости.

II.Можно ли считать плотность газа по всему объему большого сосуда строго одинаковой?

А) Да, так как газы занимают весь предоставленный им объем.

Б) Нет, так как существует сила тяжести и молекулы газа притягиваются к Земле.

III.Наполнится ли пипетка, если ее вставить в сосуд с жидкостью и не прижимать на резинку?

А) Да, так как жидкость войдет в пипетку.

Б) Нет, так как находящийся в ней воздух не « пустит» туда жидкость.

IV.На рисунке 1изображены два жестких ( например, металлических) сосуда, доверху заполненных водой. При откачивании воздуха вода поднимается …

А) только из сосуда А.

Б) только сосуда Б ( с отверстием в крышке).

В) из обоих сосудов одинаково.

Рис.1 Рис.2

V.Почему вода поднимается вслед за поршнем (рис.2)

А). Под действием веса воды в сосуде.

Б). Под действием атмосферного давления.

В). Под поршнем образуется безвоздушное пространство, которое всасывает воду.

А теперь поменяйтесь тестами и возьмите карандаши и глядя на интерактивную доску исправьте ошибки если такие есть. Обратите на критерии оценки: если нет ошибки то оценка 5 ; если одна шибка то оценка 4 ; если две ошибки то оценка 3 ; если ошибок больше или равно3 то оценка 2.

Передайте эти листочки , эти оценки я выставлю в журнал.

III.Изучение нового материала

Продолжим наш урок как вы, думаете, какая у нас тема?

Ответ – Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления, Опыт Торричелли, Барометр-анероид.

По телевидению или радио мы часто слышим что, атмосферное давление равно, например , 760 мм. рт. ст. (читается семистам шестидесяти миллиметрам ртутного столба) Это число бывает и другим – больше или меньше. Что оно значит? И каким способом посчитано? Может быть атмосферное давление можно рассчитать по формуле ( = 𝗽*g*h) ?

Но для этого мы должны знать плотность и высоту атмосферы. Плотность воздуха с высотой меняется, да и высота неизвестна: у атмосферы нет резкой границы. Значит, воспользоваться формулой мы не можем …

Каким же образом рассчитывают атмосферное давление?

Сегодня мы это узнаем. Изучим, кто и как впервые измерил атмосферное давление; почему это давление измерят в мм. рт. ст. и как называется прибор для измерения атмосферного давления

Прежде начать наш сегодняшний разговор, проделаем небольшой эксперимент. (Демонстрация: принцип действия шприца)

Если поднимать поршень шприца, за ним будет подниматься вода. Почему? Объясните явление. ( Так как между поршнем и водой образуется безвоздушное пространство, в которое под давлением наружного воздуха поднимается вода).

Первым измерил атмосферное давление ученик Г.Галилео - Э. Торричелли.

IV. Прослушаем сообщение Ширяевой Натальи - Историческая справка «О Торричелли»

Эванжелиста Торричелли родился 15 октября 1609 года в небольшом итальянском городе Фазнца в небогатой семье. Воспитание получил у дяди, бенедиктинского монаха. Дальнейшая жизнь в Риме и общение с известным математиком (учеником Галилея) Кастилли способствовали развитию таланта Торричелли. Большинство трудов ученого по большей части оставались неопубликованными. Торричелли является одним из создателей жидкостного термометра.

Но наиболее известным экспериментальным исследованием Торричелли являются его опыты со ртутью, доказавшие существование атмосферного давления. Заслугой ученого является то, что он решил перейти к жидкости, обладающей большей плотностью, чем вода, - к ртути. Это позволило сделать опыты относительно легко воспроизводимыми. Однако не следует думать, что в середине 17 века постановка и воспроизведение опытов Торричелли были простым делом. В те времена было довольно трудно изготовить необходимые стеклянные трубки, о чем свидетельствуют неудачи некоторых ученых в постановке аналогичных опытов независимо от Торричелли.

V.Просмотрим видео презентацию –онлайн по измерению атмосферного давления

А сейчас откроем учебник физики на странице 128 и прочитаем, что написано об опыте Торричелли по «Измерению атмосферного давления.

VI. Работа с учебником-с 128

Опыт Торричелли состоит в следующем: стеклянную трубку длиной около 1 метра, запаянную с одного конца, наполняют ртутью. Затем плотно закрыв другой ее конец трубки , ее переворачивают, опускают в чашку с ртутью и под ртутью открывают конец трубки. Ртуть из трубки начнет выливаться, но не вся! Высота столба ртути, оставшейся в трубке, равна примерно 760 мм. Это высота не зависит ни от длины трубки, ни от глубины погружения. Над ртутью в трубке воздуха нет, там безвоздушное пространство.

Торричелли, предложивший описанный опыт дал его объяснение

Атмосфера давит на поверхность ртути в чашке. Ртуть находится в равновесии. Значит давление в трубке равно атмосферному давлению. Если бы оно было больше атмосферного, то ртуть выливалась бы из трубки в чашку, а если меньше, то поднималась бы в трубке вверх.

Как из трубки с ртутью получить прибор? Прикрепим к трубке Торричелли вертикальную шкалу и получаем простейший прибор для измерения атмосферного давления - ртутный барометр (от греческого барос - тяжесть, метрео - измеряю). Этим прибором измеряют давление в мм рт. ст. Определим связь между единицами давления –паскалем и миллиметром ртутного столба:

p=g*p*h p=9,8 Н/кг*13600 кг/м³* 0,001м= 133,3 Па

1 мм рт. ст.= 133,3 Па

Нормальным атмосферным давлением принято считать 760 мм. рт.ст.

p=g*p*h p=9,8 Н/кг*13600 кг/м³*0,76 м=101300 Па =101,3 кПа

760 мм. рт.ст. =101,3 кПа = 100 кПа

Ежедневно наблюдая за высотой ртутного столба Торричелли, обнаружил, что его высота меняется, т. е атмосферное давление непостоянно, оно может увеличиваться и уменьшаться. Торричелли заметил также, что изменения атмосферного давления связаны с изменением погоды. В народе говорят: « К плохой погоде давление падает, а к хорошей – поднимается»

VII.Посмотрим на картинку: что это?

Ответ: сферы

Прослушаем, ребята как события развивались дальше

VIII. Сообщение учащегося Котова Игоря

В 1654 году, спустя 11 лет после открытия Торричелли, действие атмосферного давления было наглядно показано магдебургским бургомистром Отто фон Герике. Известность принесла автору не столько физическая сущность опыта, сколько театральность его постановки.

Два медных полушария были соединены кольцевой прокладкой. Через кран, приделанный к одному из полушарий, составленного шара был выкачен воздух, после чего полушария невозможно было разнять. Сохранилось подробное описание опыта Герике. Чтобы разъединить полушария, Герике приказал запрячь две восьмерки лошадей. К упряжи шли канаты продетые через кольца, прикрепленные к полушариям. Лошади оказались не в силах разъединить полушария.

.

IX. Демонстрация: опыт с магдебургскими полушариями-3 учащихся

На современном этапе применяется новые барометры- анероиды

X. Демонстрация –Барометра-анероида.

XI. А теперь ребята решим тест

Пойдет к доске Ещенко Данил.

А) Решение учащимся теста по интерактивной доске, по теме « Измерение атмосферного давления»

1. При температуре 0°С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объемом 1м³ равна 1,29 кг. Чему равен вес этого воздуха?

1. 1300 г

2. 13Н

3. 13 Па

4. 13 кг

2. Чему равно нормальное атмосферное давление?

1. 760 мм. рт. ст.

2. 740 мм. рт. ст.

3. 750 мм. рт. ст.

4. 780 мм. рт. ст.

3.Чему равен 1 мм. рт. ст?

1. 13,33 Па

2. 133,3 Па

3. 10,13 Па
4. 1013 Па

4. Кто из ученых первым измерил атмосферное давление?

1. Ньютон

2. Максвелл

3. Торричелли

4. Паскаль

5. Какой прибор служит для измерения атмосферного давления

1. Амперметр

2. Динамометр

3. Барометр

4. Термометр

XII.Прослушаем видео презентацию о применении барометра-анероида

XIII.Сообщение учащихся: Атмосферное давление в живой природе.

Гречко Анна

Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разряжение и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.

Лисиченко Ольга

Рыбы – прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из ряда складок, образующих глубокие «карманы». При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов увеличивается, давление в них уменьшается и тогда внешнее давление еще сильнее прижимает присоску.

Шеховцов Матвей

Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.

V. Закрепление материала.

А) Решение учащимся теста по интерактивной доске, по теме « Измерение атмосферного давления»

1. При температуре 0°С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объемом 1м³ равна 1,29 кг. Чему равен вес этого воздуха?

1. 1300 г

2. 13Н

3. 13 Па

4. 13 кг

2. Чему равно нормальное атмосферное давление?

1. 760 мм. рт. ст.

2. 740 мм. рт. ст.

3. 750 мм. рт. ст.

4. 780 мм. рт. ст.

3.Чему равен 1 мм. рт. ст?

1. 13,33 Па

2. 133,3 Па

3. 10,13 Па
4. 1013 Па

4. Кто из ученых первым измерил атмосферное давление?

1. Ньютон

2. Максвелл

3. Торричелли

4. Паскаль

5. Какой прибор служит для измерения атмосферного давления

1. Амперметр

2. Динамометр

3. Барометр

4. Термометр

Б) Работа по презентации-онлайн (см. Приложение 5.)

В) Работа с приборами : пипетка, ливер, медицинская банка, медицинская груша, сосуд с водой, стакан.

V.Рефлексия

1. Что нового я узнал на уроке?

2. В какой мере я владею материалом темы

Не владею_____________ Владею полностью____________________

3. Что я еще хочу узнать _____________________________________________

V. На дом П.42 , упр.21

Приложение 1.Тестовое задание

I.Какова средняя скорость молекул газов, входящих в состав земной атмосферы?

А) Больше второй космической скорости.

Б) Меньше второй космической скорости.

В) Равна второй космической скорости.

II.Можно ли считать плотность газа по всему объему большого сосуда строго одинаковой?

А) Да, так как газы занимают весь предоставленный им объем.

Б) Нет, так как существует сила тяжести и молекулы газа притягиваются к Земле.

III.Наполнится ли пипетка, если ее вставить в сосуд с жидкостью и не прижимать на резинку?

А) Да, так как жидкость войдет в пипетку.

Б) Нет, так как находящийся в ней воздух не « пустить» туда жидкость.

IV.На рисунке1 изображены два жестких ( например, металлических) сосуда, доверху заполненных водой. При откачивании воздуха вода поднимается …

А) только из сосуда А.

Б) только сосуда Б ( с отверстием в крышке).

В) из обоих сосудов одинаково.

Рис.1 Рис.2

V.Почему вода поднимается вслед за поршнем (рис.2)

А). Под действием веса воды в сосуде.

Б). Под действием атмосферного давления.

В). Под поршнем образуется безвоздушное пространство, которое всасывает воду.

Нет ошибок – оценка «5»; 1 ошибка –оценка «4» , 2 ошибки- оценка «3» ,

больше или равно- оценка « 2»

Приложение 2

Сообщение учащегося - Историческая справка «О Торричелли»

Эванжелиста Торричелли родился 15 октября 1609 года в небольшом итальянском городе Фазнца в небогатой семье. Воспитание получил у дяди, бенедиктинского монаха. Дальнейшая жизнь в Риме и общение с известным математиком (учеником Галилея) Кастилли способствовали развитию таланта Торричелли. Большинство трудов ученого по большей части оставались неопубликованными. Торричелли является одним из создателей жидкостного термометра.

Но наиболее известным экспериментальным исследованием Торричелли являются его опыты со ртутью, доказавшие существование атмосферного давления. Заслугой ученого является то, что он решил перейти к жидкости, обладающей большей плотностью, чем вода, - к ртути. Это позволило сделать опыты относительно легко воспроизводимыми. Однако не следует думать, что в середине 17 века постановка и воспроизведение опытов Торричелли были простым делом. В те времена было довольно трудно изготовить необходимые стеклянные трубки, о чем свидетельствуют неудачи некоторых ученых в постановке аналогичных опытов независимо от Торричелли.

Приложение 3

Сообщения учащегося: Атмосферное давление в живой природе.

А , я хочу добавить применение атмосферного давления в курсе биологии. Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разряжение и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.

А, я читала дополнительно по рыбам и хочу сказать, существуют, что такие

рыбы – прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из ряда складок, образующих глубокие «карманы». При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов увеличивается, давление в них уменьшается и тогда внешнее давление еще сильнее прижимает присоску.

Я смотрел индийский фильм с участием слонов и видел как слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.

Э Приложение 4.

1. Что нового я узнал на уроке?

2. В какой мере я владею материалом темы

Не владею_____________ Владею полностью____________________

3. Что я хочу еще узнать?

1. Что нового я узнал на уроке?

2. В какой мере я владею материалом темы

Не владею_____________ Владею полностью____________________

3.Что я хочу еще узнать?_________________________________________

1. Что нового я узнал на уроке?

2. В какой мере я владею материалом темы

Не владею_____________ Владею полностью____________________

3. Что я хочу еще узнать?_____________________________________________

___________________________________________________________________

1. Что нового я узнал на уроке?

_____________________________________________________________

2. В какой мере я владею материалом темы

Не владею_____________ Владею полностью____________________

3 Что я хочу еще узнать ?

Приложение 5

В 1654 году, спустя 11 лет после открытия Торричелли, действие атмосферного давления было наглядно показано магдебургским бургомистром Отто фон Герике. Известность принесла автору не столько физическая сущность опыта, сколько театральность его постановки.

Два медных полушария были соединены кольцевой прокладкой. Через кран, приделанный к одному из полушарий, составленного шара был выкачен воздух, после чего полушария невозможно было разнять. Сохранилось подробное описание опыта Герике. Чтобы разъединить полушария, Герике приказал запрячь две восьмерки лошадей. К упряжи шли канаты продетые через кольца, прикрепленные к полушариям. Лошади оказались не в силах разъединить полушария.

Самоанализ урока

Характеристика класса.

На уроке я преследовал цель показать работу учащихся при обучении в системно – деятельном подходе.

Цели урока: 1) Oбразовательная - раскрыть физическое содержание опыта Торричелли. Изучить устройство прибора для измерения атмосферного давления - ртутного барометра.

2) Pазвивающая - продолжить формирование умений выделять физические явления, описывать их физическими величинами.

3) Воспитательная- воспитать необходимость заботиться о чистоте воздуха, изучать и соблюдать правила охраны природы.

Что получилось?____________________________________________________

Что не получилось на мой взгляд?_____________________________________