Разработка урока физики по теме «Атмосферное давление»

Автор: Хамитова Юлия Евгеньевна

Организация: МБОУ «Благодаровская СОШ»

Населенный пункт: Оренбургская область, Бугурусланский р-н, с. Благодаровка

Предмет: физика

Класс: 7

Тип урока: урок открытия нового знания с элементами исследования, опытов и детективного квеста.

Продолжительность: 40 минут.

Цель урока : Создание условий, при которых учащиеся смогут объяснить причину возникновения атмосферного давления, доказать его существование с помощью опытов, познакомиться с барометром и применить знания для объяснения жизненных ситуаций.

Задачи урока:

• объяснить, почему воздух оказывает давление на тела, познакомить с опытом Торричелли и прибором для измерения атмосферного давления;
• развивать навыки наблюдения, формулирования гипотез и выводов, формировать умение работать в группе, аргументировать мнение.
• воспитывать ответственность за общий результат команды.

Планируемые результаты

Предметные результаты: учащиеся смогут:

• дать определение атмосферного давления;
• объяснить, почему воздух оказывает давление;
• привести не менее двух опытных доказательств существования атмосферного давления;
• назвать барометр прибором для измерения атмосферного давления;
• объяснить, почему с высотой атмосферное давление уменьшается.

Метапредметные результаты: учащиеся смогут:

• выдвигать гипотезы;
• проводить наблюдение и фиксировать результаты;
• анализировать схему и физическую ситуацию;
• работать в группе и представлять общий вывод;
• осуществлять самооценку учебного результата.

Оборудование

• конверт с письмом;
• «капсула Торричелли» — коробка или контейнер;
• карта кабинета, разрезанная на 6 фрагментов;
• пластиковые стаканы;
• вода;
• плотные карточки;
• шприцы без игл;
• присоски;
• изображения барометра-анероида;
• карточки с заданиями и кейсами;
• листы расследования;
• интерактивная доска или презентация — при наличии.

Ход урока

1. Организационный момент (3 минуты)

На экране — изображение старинной лаборатории. На столе учителя лежит конверт с надписью: «Открыть юным физикам-детективам».

Учитель:

— Сегодня утром в кабинете физики нашли письмо. Оно связано с именем знаменитого учёного Эванджелисты Торричелли. Прочитаем его?

Учитель читает письмо:

«Юные исследователи! Я оставил важное послание о невидимой силе воздуха. Но записи разделены, а путь к капсуле зашифрован. Чтобы найти её, вам нужно раскрыть шесть физических улик. За каждое верное решение вы получите фрагмент карты. Когда карта будет собрана, вы найдёте капсулу и узнаете главный вывод моего исследования».

Учитель:

— Готовы начать расследование?

Учащиеся отвечают, распределяются по командам, выбирают роли.

Получают рабочие листы, в которых будут выполнять задания во время урока.

2. Создание проблемной ситуации и постановка цели (4 минуты)

Учитель прикрепляет присоску к гладкой поверхности.

Учитель:

— Посмотрите: присоска удерживается на поверхности. Клея нет, магнита нет. Почему же она не падает?

Учащиеся выдвигают предположения:

·её удерживает воздух;

·внутри присоски нет воздуха;

·действует давление;

·поверхность притягивает присоску.

Учитель фиксирует версии на доске.

Затем задаёт вопросы:

— Может ли воздух, который мы почти не замечаем, оказывать силу?— Как это можно доказать?— Почему в горах человек может чувствовать себя иначе, чем на равнине?

После обсуждения учащиеся формулируют тему:

«Атмосферное давление».

Учитель вместе с классом определяет цель:

— Сегодня мы узнаем, что такое атмосферное давление, докажем его существование опытами и выясним, где его действие можно наблюдать в жизни.

3. Этап актуализации знаний и пробного учебного действия (7 минут)

Улика№ 1. Опыт «Перевёрнутый стакан»

Учитель демонстрирует стакан с водой и плотную картонную карточку.

Учитель:

— Первый вопрос расследования: может ли воздух удержать воду?

Инструкция для групп

1. Налейте воду в стакан почти до краёв.

2. Накройте стакан плотной карточкой.

3. Придерживая карточку рукой, переверните стакан.

4. Осторожно уберите руку.

Учащиеся наблюдают: карточка удерживается, вода не выливается.

Учитель задаёт вопросы:

— Что вы увидели?— Почему карточка не упала?— Какая сила действует на неё снизу?— Почему вода не вылилась?

Учащиеся заполняют лист расследования:

Наблюдение Объяснение Вывод

Вода не выливается, карточка удерживается Воздух давит на карточку снизу Воздух оказывает давление

Учитель уточняет:

— Воздух окружает нас со всех сторон. Он имеет массу, поэтому может оказывать давление на Землю, предметы и тела.

За верный вывод команда получает первый фрагмент карты.

Поддержка

Учитель предлагает фразу-подсказку:

Воздух находится не только над стаканом, но и вокруг него. Он давит на карточку снизу.

Усложнение

— Почему опыт не получится, если карточка будет прилегать к стакану неплотно?

 

4. Этап открытие нового знания (время 9 минуты)

Учитель:

— Воздух образует вокруг Земли атмосферу. Воздух имеет массу. Верхние слои воздуха давят на нижние, а нижние слои — на поверхность Земли и всё, что на ней находится.

На доске появляется определение с пропусками:

Атмосферное давление — это давление, которое __ оказывает на поверхность Земли и находящиеся на ней __.

Учащиеся вставляют слова: воздух атмосферы, тела.

Запись в тетради:

Атмосферное давление — это давление, которое воздух атмосферы оказывает на поверхность Земли и находящиеся на ней тела.

Учитель:

— Мы установили, что воздух оказывает давление. Но сможем ли мы доказать это ещё одним способом?

За правильно составленное определение команда получает второй фрагмент карты.

Улика № 2. Опыт «Упрямый шприц»

Учитель раздаёт командам шприцы без игл.

Инструкция

1. Вытяните поршень шприца.

2. Закройте отверстие шприца пальцем.

3. Попробуйте вытянуть поршень ещё дальше.

4. Попробуйте вдавить поршень внутрь.

Учащиеся выполняют опыт.

Учитель задаёт вопросы:

— Легко ли вытянуть поршень?— Что происходит с воздухом внутри шприца?— Почему внешний воздух мешает движению поршня?

Учащиеся делают вывод:

Когда отверстие закрыто и поршень вытягивают, воздуха внутри становится меньше, давление внутри шприца уменьшается. Наружный воздух давит на поршень сильнее и препятствует его движению.

Учитель:

— Этот опыт показывает, что действие атмосферного давления можно почувствовать даже руками.

За объяснение команда получает третий фрагмент карты.

Задание повышенного уровня

— Объясните, почему присоска удерживается на кафеле, стекле или гладком столе.

6. Этап первичного закрепления знаний (9 минут)

Учитель показывает схему опыта Торричелли.

Учитель:

— В XVII веке учёный Эванджелиста Торричелли провёл опыт, который помог доказать существование атмосферного давления. Он наполнил стеклянную трубку ртутью, закрыл её, перевернул в чашу с ртутью и открыл. Часть ртути вылилась, но не вся.

Учитель демонстрирует схему:

· трубка, заполненная ртутью;

· чашка с ртутью;

· столб ртути в трубке;

· пространство над ртутью.

Учитель задаёт вопросы:

— Почему ртуть не вылилась полностью?— Что действует на поверхность ртути в чаше?— Как связан уровень ртути с атмосферным давлением?

Учащиеся обсуждают.

Ожидаемый вывод:

Атмосферное давление действует на поверхность ртути в чаше и удерживает столб ртути в трубке.

Учитель поясняет:

— В опыте Торричелли высота столба ртути при нормальном атмосферном давлении составляет около 760 мм. Поэтому давление часто выражают в миллиметрах ртутного столба.

За правильное объяснение команды получают четвёртый фрагмент карты.

Поддержка

На схеме стрелками показано давление воздуха на поверхность ртути в чаше.

Усложнение

— Почему для опыта Торричелли нельзя использовать короткую трубку с водой?

Приборная лаборатория. Барометр

Учитель показывает изображение барометра-анероида.

Учитель:

— Если атмосферное давление существует, можно ли его измерить?

Учащиеся предполагают, что нужен специальный прибор.

Учитель:

— Барометр — это прибор для измерения атмосферного давления. На метеостанциях давление регулярно измеряют, потому что его изменение может быть связано с изменением погоды.

Команды получают задание на соответствие, работают с рабочим листом :

Прибор Что измеряет

Барометр Атмосферное давление

Термометр Температуру

Динамометр Силу

Манометр Давление в замкнутом сосуде

 

После выполнения учащиеся проверяют ответы.

Учитель предлагает сравнить три показания:

· 740 мм рт. ст.;

· 760 мм рт. ст.;

· 780 мм рт. ст.

Вопрос:

— Какое значение соответствует нормальному давлению? Какое выше, а какое ниже?

За верно выполненное задание команды получают пятый фрагмент карты.

8. Включение в систему знаний и повторение (4минут)

Учитель предлагает кейс:

«Турист поднялся из города в горный лагерь. Чем выше он поднимался, тем ниже становились показания барометра. У туриста заложило уши, а дышать стало немного труднее. Почему?»

Команды получают карточки:

· высота увеличивается;

· воздуха над человеком становится меньше;

· вес воздушного столба уменьшается;

· атмосферное давление понижается;

· организму нужно привыкнуть к новым условиям.

Задание: выстроить причинно-следственную цепочку и сформулировать ответ.

Ожидаемый ответ:

С увеличением высоты над человеком становится меньше воздуха. Вес воздушного столба уменьшается, поэтому атмосферное давление понижается. Из-за изменения давления может закладывать уши, а разреженный воздух затрудняет дыхание.

Учитель фиксирует на доске вывод:

С высотой атмосферное давление уменьшается.

За полный ответ команды получают шестой фрагмент карты.

1. Творческая применение знаний в новой ситуации (5 минут)

«Ложные улики»

Учитель:

— В расследовании иногда встречаются ложные сведения. Отделите факты от ошибок.

Команды получают карточки с утверждениями:

1. Воздух не имеет массы.

2. Атмосферное давление действует на все тела.

3. Барометр измеряет атмосферное давление.

4. В высоких горах атмосферное давление больше, чем у моря.

5. Присоска удерживается благодаря атмосферному давлению.

6. Атмосферное давление действует только сверху вниз.

Учащиеся определяют верные и ложные утверждения, исправляют ошибки.

Верные утверждения: 2, 3, 5.Ложные утверждения: 1, 4, 6.

Возможные исправления:

·воздух имеет массу;

·в горах атмосферное давление ниже;

·атмосферное давление действует во все стороны.

Сбор карты и финал расследования

Учитель:

— У вас есть все фрагменты. Пришло время собрать карту и найти капсулу Торричелли.

Команды соединяют фрагменты карты. Учащиеся определяют место, указанное на карте, и находят капсулу.

Внутри — письмо:

«Поздравляю! Вы раскрыли тайну невидимой силы. Воздух имеет массу и оказывает атмосферное давление на все тела. Его можно измерить барометром, а с увеличением высоты оно уменьшается. Теперь вы готовы стать исследователями атмосферы!»

Учитель предлагает итоговый вопрос:

— Назовите три доказательства того, что воздух оказывает давление.

Примерные ответы учащихся:

·опыт со стаканом и карточкой;

·опыт со шприцем;

·действие присоски;

·опыт Торричелли;

·работа барометра.

11. Рефлексия (1 минуты)

Учитель предлагает завершить одну из фраз:

• «Сегодня я понял(а), что атмосферное давление…»
• «Я могу доказать существование атмосферного давления с помощью…»
• «Самой интересной уликой для меня был(а)…»
• «Мне нужно ещё разобраться в…»
• «Мой вклад в работу команды состоял в том, что я…»

1. Домашнее задание

Учащиеся выбирают один из уровней.

Базовый уровень

1. Выучить определения: «атмосферное давление», «барометр».

2. Письменно объяснить: почему присоска держится на гладкой поверхности?

Повышенный уровень

Решить задачу-кейс:

Почему у пассажиров самолёта во время взлёта и посадки может закладывать уши?

Ответ оформить в виде 3–4 связанных предложений с использованием слов: «давление», «высота», «воздух».

Творческий уровень

Создать на выбор:

1. комикс «Дело о невидимой силе воздуха»;
2. плакат «Где работает атмосферное давление?»;
3. карточную игру «Правда или ложь об атмосферном давлении»;
4. безопасный домашний опыт с описанием: оборудование — ход опыта — наблюдение — объяснение — вывод;
5. короткий видеоролик до 1 минуты.

Исследовательское задание — по желанию

В течение трёх дней наблюдать прогноз погоды: фиксировать атмосферное давление, облачность и осадки. Сделать вывод о том, менялась ли погода при изменении давления.

 

Полный текст статьи см. в приложении.