Konspekt_fizika7 Microsoft Word документ

Атмосферное давление. Вес воздуха
Урок – исследование
Физика, 7 класс
Учитель: Попова И.Г.
Цели урока:
- образовательные: формировать знание определения атмосферного давления, умение
обнаруживать действие атмосферного давления в обыденной жизни, подвести к понятию веса
воздуха, формировать умение определять веса воздуха, способствовать эффективному
использованию ИКТ в учебном процессе;
- развивающие: способствовать овладению методами научного исследования
(разрабатывать план исследования, проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на
основе анализа общих и отличительных черт объектов), развивать такие качества мышления,
как логичность, доказательность, целостность восприятия, развивать навыки решения задач и
выполнения тестов с использованием ИКТ;
- воспитательные: способствовать воспитанию интереса к физике и ее приложениям,
активности, мобильности, умения общаться, общей культуре, сформировать у учащихся
положительное отношение к изучению явлений окружающего мира, привлекая внимание
учащихся эффективными демонстрациями, вызвать чувства удивления и сформировать
потребность внимательного отношения к незаметным явлениям окружающего мира. На
примере атмосферного давления показать и убедить, что, благодаря наблюдениям и опыту,
каждый человек накапливает знания об окружающем мире.
Тип урока: комбинированный.
Методы: частично-поисковый, репродуктивный, исследовательский, метод
демонстраций, использование ИКТ, дифференциация.
Формы организации урока: групповая исследовательская работа, индивидуальные
сообщения учащихся, презентация, тестирование.
Виды деятельности: выполнение компьютерного теста, эксперимента, решение расчетной
задачи.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, переносная система
голосования, тесты, составленные в программе VOTUM, презентация; для экспериментов –
весы с разновесами, шары, наполненные воздухом, стаканы, вода, салфетка, листы бумаги,
вареное яйцо, графин, монета, бутылочка с пробкой и трубкой, 2- или 3-хлитровая банка, 3
свечи, плоская тарелка, ливер, пипетка, шприц.
Ход урока
1.
Орг. момент. (готовность, отсутствующие)
Сообщение темы урока (слайд №1)
«Без сомнения, все наши знания начинаются с опыта».
Нет, нет, я не оговорилась. Сегодня вы не просто учащиеся 7 класса, а мои коллеги –
физики-экспериментаторы, исследователи атмосферного воздуха, атмосферного давления.
2.
Актуализация знаний
Готовы ли вы быть экспериментаторами-исследователями? - покажет выполнение теста.
(уч-ся выполняют тест в программе VOTUM системой голосования). Отчет о выполнении теста
открывается на экране.
3.
Основной этап урока. Овладение новыми знаниями.
Учитель. Мы живем на дне большого глубокого воздушного океана и, как рыбы в воде
ничего не знают о давлении воды, так и многие из вас до сегодняшнего дня ничего не
подозревали о давлении атмосферы.
Постановка проблемы. Проведем два эксперимента. Демонстрация опытов учителем.
Опыт 1. Наполним обыкновенный стакан водой. Накроем его листком бумаги так, как
это показано на рисунке в учебнике (стр.104). Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой
вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это
происходит?
Опыт 2. . Втягивание вареного яйца в графин.
Сможете ли вы объяснить увиденные явления? Какие вопросы у вас возникли? Что нам
предстоит выяснить на сегодняшнем уроке?
Учащиеся задают вопросы, учитель записывает их на доске.
Как любой физик – экспериментатор, для удачного исследования атмосферного давления
и определения веса воздуха, из поставленных вами вопросов составляем план исследования
(вопросы нумеруются).
План исследования
1. Обладает ли воздух весом?
2. Как определить вес воздуха?
3. Что такое атмосфера?
4. Каково ее строение, химический состав?
5. Что такое атмосферное давление?
6. Как можно доказать существование атмосферного давления?
7. Выводы
Выполнение исследования:
1) Учитель. На воздух, как и на всякое тело, находящееся на Земле, действует сила
тяжести. Какой вывод отсюда можно сделать? – следовательно, воздух обладает
весом.
2) Что необходимо знать, для того чтобы вычислить вес воздуха? (Вес воздуха легко
вычислить, зная его массу, учащийся записывает формулу на доске). Как можно
определить массу воздуха? Какой способ предложен в учебнике? (стр.97). На
ваших столах находятся весы, на одной из чашек которых лежит шар, наполненный
воздухом. Какой опыт можете проделать вы по определению массы воздуха?
Работа в группах. Определите массу воздуха в шаре. Запишите данные в тетрадь и
вычислите вес воздуха, которым был наполнен шар.
Отчеты групп (сообщение данных эксперимента). Данные заносятся в таблицу на доске.
(Слайд №2)Учитель. Опытами установлено, что при температуре 0° С при нормальном
атмосферном давлении масса 1 м 3 воздуха 1,29 кг.
Вес этого воздуха легко вычислить: P = gm, Р = 13Н. А вес воздуха в вашей комнате вы
определите дома.
3) Ответ на третий вопрос вам предлагалось найти заранее. Что же получилось?
Сообщение учащегося
(Слайд №3) Атмосфера (греч. атмос – пар, воздух и сфера – шар) – светоносный воздух,
газовая оболочка, которая вращается вместе с Землей как единое целое и защищает ее от
метеоритов и ультрафиолетовых солнечных лучей, губительных для всего живого. Атмосфера
предохраняет нашу планету от чрезмерного перегревания и охлаждения.
4) (Слайд №4) Смесь газов, образующих атмосферу Земли, называют воздухом,
химический состав:
1.
78 % - азот,
2.
21 % - кислород,
3.
1 % - углекислый газ и др., а так же водяные пары, пыль. Если содержание азота и
кислорода находится в природном равновесии благодаря растениям Земли, то содержание
углекислого и других вредных газов в атмосфере меняется в результате хозяйственной
деятельности человека.
Атмосферою жива вся земля. Океаны, моря, реки, ручьи, поля и леса, растения и
животные, люди – все это живет в воздухе, живо воздухом. Воздушное море покрывает весь
земной мир, волны его описывают горы и долины, и на дне его живем мы, насквозь пропитаны
той же стихией.
При исследовании атмосферы с помощью искусственных спутников установлено, что она
простирается на высоту до 1000 км.
(Слайд №5) По своему строению воздушный океан напоминает дом. У него тоже есть
свои «этажи».
1 «этаж» - тропосфера (до 11 км).
Содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося
в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция,
возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом
высоты
2 «этаж» - стратосфера (от 11 до 55 км)
Температура с ростом высоты увеличивается до уровня около 0 °C. Малая
турбулентность, ничтожное содержание водяного пара, повышенное по сравнению с ниже — и
вышележащими слоями содержание озона
3 «этаж» - мезосфера (55- 80 км)
Здесь находится озон, который защищает все живое на Земле от губительного действия
ультрафиолетовых лучей. Температура с высотой понижается медленно. Сложные
фотохимические процессы обусловливают свечение атмосферы.
4 «этаж» - термосфера (100-500 км)
Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка -120 градусов,
после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и
рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха
(«полярные сияния»)
5 « этаж» - экзосфера (500-600 км)
Внешний слой атмосферы, из которого быстро движущиеся лёгкие атомы водорода могут
вылетать (ускользать) в космическое пространство.
5) Учитель. Итак, вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно
воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле,
сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает производимое на него давление по
всем направлениям. В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней,
испытывают давление всей массы воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное
давление. Что же такое атмосферное давление?
(Слайд №6) Давление воздушной оболочки Земли на её поверхность и все тела,
находящиеся на ней и вблизи неё, называют атмосферным давлением. (запись в тетрадь).
6) Учитель. Как можно доказать существование атмосферного давления?
(Слайд №7) В 1654 году магдебургский бургомистр и физик Отто фон Герике показал на
рейхстаге в Регенсбурге один опыт, который теперь во всём мире называют опытом с
магдебургскими полушариями. С помощью изобретённого им воздушного насоса Герике
выкачал почти весь воздух, содержавшийся в плотно сложённых медных полушариях, имевших
диаметр около метра. Для того чтобы оторвать полушария одно от другого, в каждое из них
пришлось запрячь по восьми сильных лошадей. Шестнадцать лошадей должны были напрячь
все свои силы для того, чтобы преодолеть давление воздуха на внешние стороны полушария.
Этим наглядным опытом Отто Герике убедительно показал, что воздух также представляет
собой вещество, которое способно оказывать мощное давление.
А сейчас опыт, похожий на опыт с магдебургскими полушариями, и другие я предлагаю
выполнить вам, используя карточки-задания и приборы на ваших столах.
Учащиеся работают в группах.
1 группа. Возьмите два стакана, свечу, бумагу, ножницы. Поставьте зажженный огарок
свечи в один из стаканов. Вырежьте из нескольких слоёв бумаги круг диаметром немного
больше, чем внешний край стакана. Затем вырежьте середину круга таким образом, чтобы
большая часть отверстия стакана осталась открытой. Смочив бумагу водой, вы получите
эластичную прокладку, которую положите на верхний край первого стакана. Поставьте на эту
прокладку перевёрнутый второй стакан и прижмите его к бумаге так, чтобы внутреннее
пространство обоих стаканов оказалось изолированным от внешнего воздуха. Свеча вскоре
потухнет. Теперь, взявшись рукой за верхний стакан, поднимите его. Вы увидите, что нижний
стакан, как бы прилип к верхнему и, поднялся вместе с ним. Объясните опыт.
2 группа. Положите на плоскую тарелку монету и налейте немного воды. Монета
очутится под водой. Возьмите тонкий стакан, ополосните его кипятком и переверните на
тарелку рядом с монетой. Воздух в стакане начнет остывать. Стакан начнет всасывать воду, и
вскоре вся она соберется под ним. Монету можно будет достать, не замочив пальцев рук.
Объясните опыт.
3 группа. Демонстрация работы ливера, пипетки и шприца.
Ливер – стеклянная трубка, открытая с обоих концов, используемая для взятия проб
различных жидкостей. Ливер опускают в жидкость. Затем закрывают пальцем верхнее
отверстие и вынимают из жидкости. Когда верхнее отверстие открывают, из ливера начинает
вытекать жидкость. Объясните действие этого прибора.
Пипетка – стеклянная трубка, заостренная с одного конца и закрытая резиновой грушей с
другой стороны, используемая для получения капели жидкости. Проведите опыт с пипеткой.
Ответьте на вопросы:
- Что «загоняет» жидкость в пипетку? В шприц?
(Атмосферное давление «загоняет» жидкость в пипетку при создании в ней разряженной
атмосферы).
4 группа.. Фонтан.
Возьмите бутылочку со вставленной в пробку трубочкой.. Поставьте бутылочку в мелкую
тарелку. Налейте в эту тарелку немного воды и положите салфетку. Возьмите 2-х литровую
банку и подержите ее перевернутой над горящей свечой, пусть прогреется. Затем поставьте ее
вверх дном на тарелку, края - на салфетку. Теперь бутылочка накрыта. Воздух в банке начнет
остывать, вода из тарелки начнет всасываться. Крепко надавите на дно банки. Фонтан забьет!
Объясните опыт. Зачем нужна салфетка?
Вывод: существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления.
7). Выводы:
1.
Воздух обладает весом.
2.
Чтобы вычислить вес воздуха необходимо знать его массу.
3.
Атмосфера – воздушная оболочка Земли, по своему строению напоминающая
многоэтажный дом. Точная граница её не определена. При увеличении высоты, плотность
воздуха уменьшается.
4.
Земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей массы
воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление. (Слайд №8)
4.
Закрепление изученного материала.
Опираясь на полученные в процессе исследования знания, предлагаю выполнить
небольшой тест.
Уч-ся выполняют тест в программе VOTUM системой голосования. Отчет о выполнении
теста открывается на экране и дает представление об уровне усвоения материала.
5.
Итог урока. Учащиеся дают ответ на поставленную в начале урока проблему.
- Что держит воду в стакане?
- Что заставляет втягиваться вареное яйцо в графин?
Каким способом можно вынуть его оттуда? Над этим я предлагаю вам подумать дома.
Учитель комментирует работу учащихся, выставляет оценки.
6.
(Слайд №9) Домашнее задание: § 40-41; упр. 17(1), упр. 18 (2); задание 10 (1); § 7
(стр. 181) – по желанию. Придумать способ, которым можно вынуть яйцо из графина.
7.
(Слайд №10) Рефлексия. Продолжите фразу:
- Сегодня на уроке я узнал ….
- Теперь я могу …
- Было интересно…
- Знания, полученные сегодня на уроке, пригодятся…
(Слайд №11) Всем спасибо за работу.