Презентация к уроку "Измерение атмосферного давления"

Измерение атмосферного давления Презентация к уроку по физике в 7 классе

Повторение темы «Атмосфера»

• Что такое атмосфера?
• Что понимают под атмосферным давлением?
• Почему существует воздушная оболочка Земли?
• Как изменяется плотность атмосферы с увеличением высоты?

Как мы дышим?

• За счет мышечного усилия мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается. Далее атмосферное давление «вталкивает» в легкие порцию воздуха. При выдыхании происходит обратное явление.

КАК МЫ ПЬЕМ ?

• Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха как в легких, так и во рту. Повышенное по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление «вгоняет» туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление.

Измерение атмосферного давления

Вычислить атмосферное давление по формуле для расчета давления жидкости невозможно:

Во-первых, у атмосферы нет точной границы, а значит, и определенной высоты

Во-вторых, плотность воздуха на различных высотах различная

Способ измерения атмосферного давления предложил

ТОРРИЧЕЛЛИ Эванджелиста

(1608-1647), итальянский физик и математик, с 1643 придворный математик герцога Тосканского и профессор математики и физики Флорентийского университета

Опыт Торричелли

Опыт Торричелли состоит в следующем: ртуть заливают в запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной около 1 метра. Плотно закрыв трубку, ее переворачивают и опускают не запаянный конец в чашку с ртутью. Затем трубку открывают. Часть ртути из трубки выливается. Столб ртути, оставшейся в трубке, создает давление, равное атмосферному. Измерив высоту столба ртути, затем можно обычным способом измерить давление, производимое ртутью. Оно и будет равно атмосферному.

Давление на высотах.

• Наблюдения показывают, что атмосферное давление в местах, лежащих на уровне моря, в среднем равно

760 мм. рт. ст.

• Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 градусах Цельсия, называется нормальным атмосферным давлением.
• Нормальное атмосферное давление равно

101 300 Па = 1013 гПа

• При подъемах на не очень большие высоты атмосферное давление убывает в среднем на каждые 12 м на 1 мм. рт. ст. На больших высотах эта закономерность нарушается.

Происходит это потому, что высота воздушного столба, оказывающего давление, при подъеме уменьшается. Кроме того, в верхних слоях атмосферы воздух менее плотен.

Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении равна 100° С. Температура кипения сильно зависит от давления: чем ниже давление, тем ниже температура кипения.

Уже при давлении 0,4 атм. температура кипения воды равна 28,64°С.

Правильность предположения Торричелли была подтверждена в 1648г. опытом Паскаля на горе Пью-де-Дом. Паскаль доказал, что меньший столб воздуха оказывает меньшее давление. Вследствие притяжения Земли и недостаточной скорости молекулы воздуха не могут покинуть околоземное пространство. Однако они не падают на поверхность Земли, а парят над ней, т.к. находятся в непрерывном тепловом движении.

Опыт с магдебургскими шарами

В 1654 г. действие атмосферного давления было наглядно показано магдебургским бургомистром Отто фон Герике.

• Впервые весомость воздуха привела людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3м.

• ... некоторые планеты солнечной системы тоже имеют атмосферы, однако их давление не позволяет человеку находиться там без скафандра. На Венере, например, атмосферное давление около 100 атм, на Марсе – около 0,006 атм. Из-за давления атмосферы на каждый квадратный сантиметр нашего тела действует сила 10 Н.

Что произошло бы на земле, если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла?

• на Земле установилась бы температура приблизительно -170 °С, замерзли бы все водные пространства, а суша покрылась бы ледяной корой;
• наступила бы полная тишина, так как звук в пустоте не распространяется; небо стало бы черным, поскольку окраска небесного свода зависит от воздуха; не стало бы сумерек, зорь, белых ночей;
• прекратилось бы мерцание звезд, а сами звезды были бы видны не только ночью, но и днем (днем мы их не видим из-за рассеивания частичками воздуха солнечного света);
• погибли бы животные и растения.

Влияние давления на человека

Высота, км

Зона и ее характеристика

Более 8 (Джомолунгма)

Смертельная Зона: человек может находиться на этой высоте без дыхательного аппарата лишь короткое время – 3 мин. На высоте 16 км – 9 с, после чего наступает смерть

6 - 8

Критическая зона: серьезные функциональные расстройства жизнедеятельности организма.

4 -5 (Эльбрус, Ключевская сопка)

Зона неполной компенсации: ухудшение общего самочувствия.

2 – 4

Зона полной компенсации: некоторые нарушения в деятельности сердечнососудистой системы, органов чувств и др., которые благодаря мобилизации резервных сил организма быстро исчезают.

1,5 – 2 (Ай – Петри)

Безопасная зона, в которой не наблюдается каких-либо существенных изменений физиологических функций организма.

Используемые ресурсы

• А. В. Пёрышкин «Физика», 7 класс
• http://class-fizika.narod.ru/7_davlatm.htm
• Е.М. Балдин Краткая энциклопедия физика.

Картинки:

• http://900igr.net/kartinki/fizika/Fizika-Atmosfernoe-davlenie/034-Opyt-Torrichelli.html
• http://dolgoprudniy.bezformata.ru/listnews/nizkoe-atmosfernoe-davlenie-v-podmoskove/1203961/
• http://www.karusel-tv.ru/announce/9257/6123
• http://videocat.chat.ru/Rzevsky/fizik07/f075press.htm
• http://allprezentation.ru/news/atmosfernoe_davlenie/2009-11-09-52
• http://900igr.net/fotografii/geografija/Davlenie-geografija/002-Atmosfernoe-davlenie-geografija.html