Атмосферное давление. Вес воздуха

Автор: Кодзокова Асият Николаевна

Организация: МКОУ «СОШ им.Х.Х.Долова с.п. Хатуей»

Населенный пункт: Республики Кабардино-Балкария, с.п. Хатуей

Цель урока: сформировать понятие атмосферного давления, раскрыть его природу, ознакомить школьников с явлениями, вызванными действием атмосферы.

 

Задачи:

образовательные: из курса географии вспомнить общие понятия атмосферы и атмосферного давления; рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его наличие; обосновать существование веса воздуха.

 

развивающие: развивать умение выделять главное, аргументировать свой ответ, приводить примеры, формулировать выводы, анализировать и систематизировать предлагаемую информацию, давать полный развёрнутый ответ; способствовать овладению методами научного исследования (проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на основе анализа общих и отличительных черт объектов); формировать умения работать с образовательными ресурсами в Интернете.

 

воспитательные: создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности, сообщая интересные сведения; показать взаимосвязь атмосферного давления со здоровьем и жизнедеятельностью человека; формировать умение работать в парах, включаться в диалог друг с другом.

 

Тип урока: комбинированный.

 

Методы обучения: эвристический, объяснительно-иллюстративный, проблемный, демонстрации и практические задания, решение задачи физического содержания.

 

ХОД УРОКА

 

  1. Организационная часть.

Сегодня мы проведем урок, который покажет все ваши знания и способности. Расширит ваш кругозор, научит применять полученные знания в жизни. Вам нужно только быть активными и внимательными на уроке.

Учитель: Физика – это наука о природе, я думаю, вы согласитесь с высказыванием английского ученого Эдварда Роджерса «Физика – это наука понимать природу». Что это значит? (С помощью законов физики мы объясняем явления, происходящие в природе.)

II. Актуализация знаний 3мин (5б)

Например, объясните:

Вещевой мешок должен иметь широкие ремни, а не узкие лямки. Почему?

Если при переходе по льду человек провалился, то спасающий должен приближаться к нему ползком, а на край полыньи рекомендуют класть доски или лыжи. Почему?

Приведите примеры сообщающихся сосудов.

Учитель: Молодцы! Вы видите, что знания по физике вам пригодятся и могут помочь в жизни.

Проверим ваши знания. Решите тесты.

Тестирование . (8б)

1. В каких единицах измеряется давление?

А) Н. Б) Па. В) м2.

2. Чем…площадь опоры, тем… давление, производимое одной и той же силой на эту опору?

А) больше; меньше. Б) больше; больше. В) меньше; меньше.

3. Какое утверждение называют законом Паскаля?

А) Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях.

Б) Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционально изменению длины тела.

В) Силы притяжения между телами зависят от массы этих тел и расстояния между ними.

4. Выразите в Па давление 10 кПа?

А) 10000Па. Б) 100Па. В) 1000Па.

5. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности называется…

А) плотностью. Б) давлением. В) весом тела.

6. Станок весом 12000 Н имеет площадь опоры 2 м2. Определите давление станка на фундамент?

А) 600 Па. Б) 24000 Па. В) 6000 Па.

7. Как изменится давление книги на стол, если поставить ее на ребро?

А) не изменится. Б) уменьшится. В) увеличится.

8. По какой формуле мы вычисляем вес тела?

А) ρ=http://pandia.ru/text/78/012/images/image001_288.gif Б) p=http://pandia.ru/text/78/012/images/image002_208.gif В) Р=mg

Проверить ответы. Поменяйтесь листами. Взаимопроверка. (За каждый правильный ответ вы получаете по 1 баллу).

1

2

3

4

5

6

7

8

Б

А

А

А

Б

В

В

В

Итак:

Какое утверждение называют законом Паскаля?

По какой формуле мы вычисляем вес тела?

Сегодня на уроке вы сами себя оцените. Перед вами оценочный лист.

 

 

Оценочный лист

 

Тест

8 б

Практическая работа

2 б

Работа по группам

Установи соответствие

2 б

Логическое задание

3б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17Боценка «5», 14-16 б оценка «4», 7 б – 11-13 б оценка «3»

Оценка за урок ________

По окончании каждого этапа вы будете сами вносить баллы, а в конце урока по количеству баллов вы поставите себе оценку.

Не забывайте в оценочный лист вносить баллы.

 

III.Целеполагание и мотивация.

 

Учитель: Мы знаем, что на воздух, как и на всякое тело, находящиеся на Земле, действует сила тяжести, и, следовательно, воздух обладает весом. Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? А ведь на ваши ладони давит воздух, причем, масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженого кирпичом. То есть около 10 тонн!

- Почему же мы не ощущаем этого веса? Как доказать, что воздух имеет вес? Можно ли измерить массу воздуха? Как это сделать?

Объясняя эти явления, мы приоткрываем тайну удивительного и важного физического явления, которое является темой нашего урока.

Тема сегодняшнего урока ---? «Вес воздуха. Атмосферное давление».

Цель урока: из курса географии вспомнить строение атмосферы Земли, убедиться в существовании атмосферного давления и научиться использовать полученные знания для решения физических задач.

Ребята, если вы поработаете на уроке плодотворно, то сможете ответить на вопросы: Почему нас воздух не может раздавить своим весом? Почему люди не чувствуют давление атмосферы, но при этом его резкие изменения неблагоприятно сказываются на их самочувствии и здоровье?

IV. Изучение нового материала

Учитель: Проведем виртуальный опыт. Определим вес воздуха

(Интерактивная анимация, демонстрирующая опыт по определению веса воздуха с помощью весов )

Возьмем стеклянный шар и откачаем из него воздух, а затем взвесим на весах. Чему равна масса шара?

Учитель: А теперь откроем кран и запустим в шар воздух. Что произошло?

Ученики: Весы вышли из равновесия, потому что воздух имеет массу. Учитель: Уравновесим весы, добавив гирьки. А теперь чему равна масса шара? А масса воздуха?

Учитель: Какой мы можем сделать вывод.

Ученики: Воздух имеет вес.

Опытами установлено, что при температуре 0˚С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объёмом 1 м3 равна 1,29 кг. Вычислите вес этого воздуха.

P = gm,

P = 9,8 H/кг × 1,29 кг ≈ 13 Н

На уроках географии вы изучали понятие атмосфера.

А теперь из курса географии давайте вспомним:

1. Что такое атмосфера, каково её строение? (воздушная оболочка Земли).

2.атмосферы (тропосфера,статосфера,мезосфера,термосфера,экзосфера).

3. Какие физические характерис­тики атмосферы вам известны из курса географии? (влажность, температура, плотность, давление).

4. Какие из этих величин изменяются с высотой? (температура, плотность, давление).

5. Где находится основная масса воздуха? (в нижнем слое).

6. В каком слое воздух наибо­лее сжатый и плотный? Почему? (в тропосфере, количество мо­лекул в этом слое больше, а чем выше слой, тем воздух более разреженный).

7. Как вы думаете, что произошло бы с атмо­сферой Земли, если бы не было силы земного притя­жения? (она бы улетела).

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.

Закрепление изученного материала. (2б)

Открываем стр.126 учебника и выполняем задание №2.

Практическая работа.

Определите вес воздуха в классе.

Длина 10м, ширина 5м, высота 3м.

Физкультминутка

 

Устали?

Давайте сделаем дыхательные упражнения. Индийские йоги считают, что правильное дыхание способствует улучшению мыслительного процесса. Положите руки на диафрагму и сделайте несколько глубоких вдохов и выдохов.

 

- Задумывались ли вы над тем, как мы дышим?

При вдохе диафрагма увеличивает объем легких. Давление воздуха в легких становится меньше атмосферного. Атмосферный воздух проникает в легкие.

При выдохе диафрагма сжимает легкие, объем легких уменьшается. Поэтому давление воздуха в легких становится больше, чем атмосферное. Воздух выходит наружу.

Давайте попробуем дать определение атмосферному давлению (ученики высказывают свои мнения).

Итак, атмосферное давление – это давление, оказываемое атмосферой Земли на земную поверхность и на все тела, находящиеся на ней.

Но мы на себе давление воздуха не ощущаем. Так существует ли оно? Докажем существование атмосферы и атмосферного давления на опытах, а в этом помогут нам сами учащиеся.

 

Опыт . 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.

 

Мы убедились в существовании атмосферного давления.!!!

 

На территории Северного Кавказа находится самая высокая гора в Европе – Эльбрус. Каждый год сотни альпинистов совершают восхождение на эту гору. Высота этой вершины 5642 м..

За день мы обычно проходи гораздо больший путь

 

Почему «прогулки» альпинистов мы считаем чуть ли не подвигом?

 

С высотой атмосферное давление уменьшается. Так как уменьшается не только высота столба воздуха, но и плотность воздуха, т.е. уменьшается объем кислорода, без которого трудно дышать. Поэтому альпинисты при восхождении надевают кислородные маски.

А как же измерить атмосферное давление?

 

В 1643 г. итальянский физик Торричелли взял стеклянную трубку длиной 1 , запаянную с одной стороны. Трубку до краев налил ртутью и закрыл пробкой. Тркбку опустил в чашку с ртутью и вытащил пробку. Часть ртути вылилась. Высота столба ртути 760 мм.

 

 

-Почему ртуть вылилась?

- На ртуть действует сила тяжести

- Почему не вылилась вся ртуть?

-Давление столба ртути равно атмосферному.

- Если атмосферное давление увеличивается, ртуть поднимается вверх, если уменьшается, опускается вниз.

 

1 мм. Рт. Ст. =133, 3 Па=1 Торр

При небольших подъемах в среднем на каждые 12м подъема давление уменьшается на 1мм рт. Ст.

Работа по группам

Определить атмосферное давление В Нальчике(500-550 м), на вершине Эльбруса (5642 м), в селении Хамидие ( 150 м). Самое низкое место в пределах КБР находится в долине реки Терек, севернее села Хамидие

 

Лечебное действие атмосферного давления

Учитель: Ребята давайте просмотрим фрагмент мультипликационного фильма “Приключение капитана Врунгеля” (фрагмент серии, в которой команда яхты “Беда” лечила кита).

– Что произошло с китом?

– Кит заболел?

– А как команда яхты “Беда” лечила кита?

– Ставила банки, горчичники, давала лекарства

– А на каком физическом явлении основывается постановка медицинских банок?

 

 

Воздух в банках прогревают, отчего плотность газа уменьшается. Банку быстро прикладывают к поверхности, и Вы видите, как по мере остывания банки и воздуха в ней тело человека в этом месте затягивается в банку.

 

 

Задания для самоконтроля

1.Соответствие (2б)

Каждому номеру вопроса сопоставьте букву с правильным ответом. Заполните таблицу.

1) Что представляет собой атмосфера Земли?

2) Как создаётся атмосферное давление?

3) Опишите опыт, подтверждающий существование атмосферного давления.

Ответы:

а) Верхние слои воздуха давят на нижние слои, создавая у поверхности Земли атмосферное давление.

б) В сосуд с водой опустили стеклянную трубку с поршнем. При поднятии поршня в стеклянной трубке, за ним поднимается вода.

в) Атмосфера представляет собой воздушную оболочку, окружающую Землю..

1

2

3

 

 

 

Ставим баллы

 

Без физики мы никуда

Все объяснить может она

Сегодня мы на кухне

Проверим ее чудеса!!!

 

 

Опыт «Яйцо в бутылке»

 

Загнать яйцо в бутылку, не разрушая его.

Как узнать, какое яйцо сырое, а какое – вареное?

Раскрутить. Сырое не раскрутится, так как жидкость внутри мешает этому. А вареное будет крутиться.

А теперь в пустую бутылку опускаем зажженный газетный клочок бумаги, а на горлышко бутылки ставим очищенное вареное яйцо. Бумага сгорает, а очищенное яйцо опускается в бутылку (Теплый воздух из бутылки выходит, расширяясь, а яйцо под действием атмосферного давления проникает в бутылку)

Итак, вначале урока мы сказали, что на наши вытянутые ладоши давит воздух с силой, равной весу груженого КАМАЗа. Почему мы выдерживаем такое давление? Подведем итоги урока.

 

 

Для этого восстановите предложения, заполнив пустографки.

 

1. Вокруг Земли существует ______, которая удерживается благодаря ______ .

2. Воздух имеет ___ и давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней тела.

3. С увеличением высоты плотность атмосферы ___________ и давление _________.

IX. Домашнее задание. (1 мин)

– § 40, ответить на вопросы;

Итог урока. (3мин) Урок показал не только ваши знания, но и то, как вы умеете применять их на практике. Что вы умеете мыслить, доказывать свои суждения с помощью фактов и аргументов, что вы очень любознательны и активны. Вы справились с заданиями, и у вас все получилось. Подсчитать баллы. Выставление оценок за урок.

Рефлексия.(1 мин.)

1. сегодня я узнал…

2. было интересно…

3. было трудно…

4. я выполнял задания…

5. я понял, что…

6. теперь я могу…

7. я почувствовал, что…

8. я приобрел…

9. я научился…

10. у меня получилось …

11. я смог…

12. я попробую…

13. меня удивило…

14. урок дал мне для жизни…

15. мне захотелось…

 

 

 

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 отвоздуха; 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.

... 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 ПРОИЗОЙДЕТ С ЧЕЛОВЕКОМ,
если его выбросить без скафандра в открытый космос?

... В американском фильме ``Вспомнить все'' (с Арнольдом Шварцнегером в главной роли) у главных героев, когда они оказываются выброшенными на поверхность Марса, начинают вылезать из орбит глаза, а их тела раздуваются. Что же произойдет с человеком, попавшим без скафандра в безвоздушное пространство (вернее, что произойдет с его телом -- ведь дышать он не может)?

Давление газов внутри тела будет стремиться ``уравновесится'' с внешним (нулевым) давлением. Очень простая иллюстрация: банки, которые ставят больному. Воздух в них прогревают, отчего плотность газа уменьшается. Банку быстро прикладывают к поверхности, и Вы видите, как по мере остывания банки и воздуха в ней тело человека в этом месте затягивается в банку. А представьте такую банку вокруг человека...

 

Но это не единственный ``неприятный'' процесс. Как известно, человек состоит из воды как минимум на 75 %. Температура кипения воды при 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, что значительно ниже температуры тела человека. Поэтому, на первый взгляд, при попадании в открытый космос человек лопнет и ``вскипит'' ... но взрыва тела не происходит. Дело в том, что если воздух из легких (и остальных полостей тела) беспрепятственно вышел, то в организме только жидкость, которая выделяет пузырьки газа, но сама сразу не вскипает. Между прочим, когда происходит разгерметизация (скажем, на большой высоте), то человек умирает, но на куски его не разрывает. Вспомним наших погибших космонавтов: 20км -- это примерно 1/10 атмосферы -- практически вакуум синтересующей нас точки зрения.
Хотя... Около 15 лет назад в одном из институтов Академгородка возникла идея попробовать вакуумную сушку мяса. Большой кусок мяса поместили в вакуумную камеру и начали резкую откачку. Кусок просто взорвался. После этого эксперимента было довольно сложно отскребать его результаты от стенок вакуумной камеры.

 

Рабочая карта урока

 

  • Класс:

 

 

1.Тестирование . (8б)

1. В каких единицах измеряется давление?

А) Н. Б) Па. В) м2.

2. Чем…площадь опоры, тем… давление, производимое одной и той же силой на эту опору?

А) больше; меньше. Б) больше; больше. В) меньше; меньше.

3. Какое утверждение называют законом Паскаля?

А) Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях.

Б) Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционально изменению длины тела.

В) Силы притяжения между телами зависят от массы этих тел и расстояния между ними.

4. Выразите в Па давление 10 кПа?

А) 10000Па. Б) 100Па. В) 1000Па.

5. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности называется…

А) плотностью. Б) давлением. В) весом тела.

6. Станок весом 12000 Н имеет площадь опоры 2 м2. Определите давление станка на фундамент?

А) 600 Па. Б) 24000 Па. В) 6000 Па.

7. Как изменится давление книги на стол, если поставить ее на ребро?

А) не изменится. Б) уменьшится. В) увеличится.

8. По какой формуле мы вычисляем вес тела?

А) ρ=m/v Б) p=f/s В) Р=mg

 

2.Закрепление изученного материала. (2б)

Практическая работа.(стр.126 задание№2 физика-7кл)

Определите вес воздуха в классе.

Длина 10м, ширина 5м, высота 3м.

3.Работа по группам

Определить атмосферное давление В Нальчике(500-550 м-1 ряд), на вершине Эльбруса (5642 м-2 ряд), в селении Хамидие ( 150 м-3 ряд). Самое низкое место в пределах КБР находится в долине реки Терек, севернее села Хамидие

 

 

 

 

3.Соответствие (2б)

Каждому номеру вопроса сопоставьте букву с правильным ответом. Заполните таблицу.

1) Что представляет собой атмосфера Земли?

2) Как создаётся атмосферное давление?

3) Опишите опыт, подтверждающий существование атмосферного давления.

Ответы:

а) Верхние слои воздуха давят на нижние слои, создавая у поверхности Земли атмосферное давление.

б) В сосуд с водой опустили стеклянную трубку с поршнем. При поднятии поршня в стеклянной трубке, за ним поднимается вода.

в) Атмосфера представляет собой воздушную оболочку, окружающую Землю..

 

Логическое задание. (3б)

Карточки с терминами. Необходимо найти лишнее слово.

1.Физические величины. Объем, масса, плотность, сила, скорость, вес, газ, длина, давление.

2.Физические приборы и механизмы. Весы, динамометр, термометр, спидометр, жидкость, мензурка, линейка

3.Физические явления. Молния, инерция, радуга, падение тел, тяготение, движение, плотность, нагревание, трение

 

 

Оценочный лист

 

Тест

8 б

Практическая работа

2 б

Работа по группам

Установи соответствие

2 б

Логическое задание.

Всего

баллов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17б оценка «5», 14-16 б оценка «4», 7 б – 11 б-13б оценка «3»

 

Оценка за урок ________

 


Приложения:
  1. file1.docx.. 41,4 КБ
Опубликовано: 20.11.2021