Цели урока:
- расширить и углубить знания учащихся по данной теме, полученные на уроках и в ходе самостоятельной работы,
- способствовать развитию у учеников интереса к физике, показать пользу полученных знаний.
Задачи урока:
- Образовательная: Повторить, расширить и углубить знания, полученные при изучении темы “Атмосферное давление”;
- Развивающая: Научить видеть вокруг физические явления, уметь их правильно объяснять.
- Воспитательная: пробуждение интереса к предмету, расширение кругозора учащихся, формирование научного мировоззрения.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, приборы для проведения простых опытов, доказывающих существование атмосферного давления.
Пояснительная записка
В 7-х классах я провожу устный журнал “Незримый пятый океан” после изучения темы “Атмосферное давление”. На первой странице журнала, которая называется “Воздушный дом” следует два сообщения: рассказ о строении атмосферы (здесь привлекаются знания ребят, полученные ими в курсе географии) и рассказ о значении атмосферы. На второй странице с названием “Голубые истории” три истории. История первая - “познавательная” - “Про всех, про нас”, история вторая - “удивительная” -“Про спрута, свёклу и муху Фёклу”, история третья - “измерительная” - “Знай, слова тут не напрасно, слева “дождь”, а справа “ясно”.
В третьем сообщении ученик или ученица не только рассказывает, как измерение атмосферного давления помогает предсказывать погоду, но и представляет свои наблюдения и измерения атмосферного давления в течение двух недель в виде графика зависимости атмосферного давления и температуры. При анализе графика делается прогноз погоды на ближайшее время. Здесь же могут быть представлены результаты исследования атмосферного давления на улице и в помещении, на первом этаже здания и на пятом или четвёртом этажах, а также результаты исследования “Атмосферное давление и здоровье моей бабушки”. Подобные исследования убеждают учеников в пользе приобретаемых знаний.
Третья страница, которая называется “Чудеса? Нет – физика!” вызывает наибольший интерес у учащихся, так как здесь несколько учеников (часто в качестве экспериментаторов выступают слабые ученики) демонстрируют ряд простых опытов по атмосферному давлению, не только демонстрируют, но и просят объяснить опыты. Опыты имеют свои названия, например, “Сухим их воды”, “Непослушная пробирка”, “Самый простенький фонтан”, “Не можешь влезть? Помогу”, “Наказанное любопытство”, “Богдановичские стаканы”. Ученики воочию убеждаются, что для проведения многих интересных опытов не нужны какие-то сложные приборы, можно
опыт поставить с банкой и воздушным шариком, для получения фонтана достаточно стакана с водой и шприца и т.д.
На следующем уроке я спрашиваю, проделывал ли кто-то дома самостоятельно подобные опыты. Обычно такие ученики бывают. А это я расцениваю уже как определённый показатель учебно-познавательных потребностей: любопытство, желание поделиться полученными знаниями с другими. Значит, такие уроки позволяют формировать учебно-познавательные потребности учащихся.
На четвёртой странице (“выигрышной”) мы проводим “Физический аукцион”, где разыгрываются “весёлые, стройные, красивые” “пятёрки”; элегантные “четвёрки” за правильные ответы на вопросы по данной теме.
На последней странице (“наградительной и поощрительной”) подводятся итоги заочной викторины, вопросы которой вывешиваются за три недели до устного журнала, называются победители среди любителей разгадывать кроссворды, а также победители экологического конкурса рисунков, рассказов и проектов по очистке атмосферы.
Ход урока
1. Вступительное слово учителя.
- Ребята, сегодня мы проводим обобщающий урок по теме "Атмосферное давление" в виде устного физического журнала. Повторить, расширить и углубить знания, полученные по этой теме на предыдущих уроках – вот наша с вами цель этого занятия. На страницах нашего журнала вы услышите много нового, интересного, увидите ряд занимательных опытов, сможете поучаствовать в физическом аукционе. Я передаю слово ведущим журнала.
2. Содержание журнала. <Презентация>
1 ведущий:
Всё известно вокруг, тем не менее
На земле ещё много того,
Что достойно, поверь изумления,
Удивления твоего.
2 ведущий:
Удивляйся росе, удивляйся цветам,
Удивляйся упругости стали.
Удивляйся тому, чему люди порой
Удивляться уже перестали.
1 ведущий: <Презентация>. Смотрите и слушайте! Мы открываем устный физический журнал "Незримый пятый океан". Да, именно так, пятым океаном называют атмосферу, океаном, на дне которого мы все живём.
2 ведущий:
Удивительное дело, жить в воздушном океане,
Голубом, огромном, чистом,
Пить его и не тонуть.
1 ведущий:
Без него, без океана, жизнь была бы очень странной,
Впрочем, даже и не странной:
Просто не было б её.
2 ведущий:
Не было б рассветов дивных, разноцветных в небе радуг,
Утренней, туманной дымки
И плывущих облаков…
1 ведущий:
Атмосферой называют океан воздушный этот.
Хочешь знать о нём побольше?
Ну, так слушай и внимай!
2 ведущий: На первой странице журнала, которая называется "Воздушный дом", с рассказом о строении атмосферы выступит недавно вернувшийся из Америки с конференции по проблемам атмосферы доктор технических наук…(Называют фамилию, имя и отчество ученика, делающего сообщение). Встречайте…
(Далее приводится пример сообщения по данной теме)
ВОЗДУШНЫЙ ДОМ
По своему строению воздушный океан напоминает дом. У него тоже есть свои "этажи".
"Первый этаж" – тропосфера. Он получил
своё название от греческого слова "тропос"
– поворот. Этот слой простирается до 11 км над
уровнем моря и температура в нём с высотой
уменьшается. Здесь сосредоточено 
всей массы атмосферы.
Здесь находится почти весь водяной пар.
Тропосфера – родина облаков.
Большинство явлений погоды образуется в этом слое.
Второй "этаж " – стратосфера.
"Стратум" – значит настил, слой. Второй этаж
располагается между 11-м и 55-м км над уровнем моря.
Стратосфера составляет примерно 
часть атмосферы. Здесь –
царство стужи, с приблизительно постоянной
температурой 40° ниже нуля. Тут лишь иногда
появляются перламутровые облака, состоящие из
мельчайших кристалликов льда и капель
переохлаждённой воды. Небо здесь чёрного или
тёмно-фиолетового цвета.
Третий " этаж" – мезосфера (от греческого "мезо" – средний, промежуточный). Этот слой занимает пространство между 55-м и 80-м км от земли. Воздух здесь сильно разрежён. Именно в этом слое находится газ озон, который защищает всё живое на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей Солнца. Иногда здесь появляются серебристые облака, которые видны только в сумерках.
Четвёртый "этаж" – термосфера ("термо" – тепло, жар). Воздух здесь ещё сильнее разряжен. Частицы движутся с огромными скоростями (десятки и сотни тысяч км в секунду).
Пятый "этаж " – экзосфера ("экзо" – снаружи, вне), то есть внешняя оболочка атмосферы. Высота этого слоя 500–600 км. Экзосферу называют слоем рассеяния, потому что молекулы воздуха здесь, двигаясь с огромными скоростями, иногда улетают в межпланетное пространство. Но опасаться. Что атмосфера улетучится, не стоит: воздуха хватит ещё на многие миллиарды лет. Таков воздушный океан. На дне которого мы все живём.
О значении воздушного океана расскажет мой коллега – кандидат технических наук…
АТМОСФЕРА – ЭТО ЖИЗНЬ
Значение атмосферы огромно. Она защищает всё живое на Земле от разрушительного действия ультрафиолетовых лучей, от быстрого нагревания лучами Солнца и остывания.
Она является передатчиком звука, рассеивая солнечный свет, она освещает те места, куда не попадают прямые лучи Солнца. Один из слоёв её – термосфера – даёт возможность установить дальнюю связь на коротких волнах. Человек использует движущийся воздух для получения электрического тока (ветряные электростанции), в атмосфере пролегают трассы авиалиний.
Получается, что атмосфера определяет все жизненные процессы на Земле и оказывает большое влияние на жизнь и хозяйственную деятельность человека.
Об этом пойдёт речь на второй странице журнала.
1 ведущий: Вторую страницу журнала мы назвали "Воздушные истории".
2 ведущий:
Истории летучие – и тут они и там –
То прячутся за тучами, то скачут по волнам.
1 ведущий:
Но стрелы златопёрые их гонят вдаль опять.
Послушайте истории, чудесные истории,
Которые воздушными решили мы назвать.
2 ведущий: Наш первый рассказ " Про всех, про нас"
“ПРО ВСЕХ, ПРО НАС” (История первая – познавательная)
Тело человека приспособлено к атмосферному давлению и плохо переносит его понижение. При подъёме на высокие горы многие люди чувствуют себя плохо, появляются признаки "горной болезни", становится трудно дышать. Как бы не хватает воздуха, из ушей и носа нередко идёт кровь, можно даже потерять сознание.
Так как благодаря атмосферному давлению суставные поверхности плотно прилегают друг к другу (в суставной сумке, охватывающей суставы, давление пониженное), то высоко в горах действие суставов расстраивается, руки и ноги плохо "слушаются", легко получаются вывихи.
Альпинисты, лётчики при высотных подъёмах берут с собой кислородные приборы и перед подъёмом специально тренируются. Космонавты тренируются в барокамере, представляющей собой герметически закрывающуюся стальную камеру с мощным насосом, откачивающим из неё воздух.
С какой же силой действует атмосфера на тело человека? Если площадь поверхности тела принять равной 1-му квадратному метру, то, умножив 100000Па на 1 м2 , получим силу 100000 Н. Получается, будто мы постоянно держим груз массой 10 тонн. Ничего себе! Почему он нас не сплющит? А потому, что внутри нас такое же большое давление.
Мы дышим, пьём жидкости благодаря атмосферному давлению.
1 ведущий: Вторая история удивительная. "Про спрута, свёклу и муху Фёклу".
“ПРО СПРУТА, СВЁКЛУ И МУХУ ФЁКЛУ”
Из этих трёх предметов наименее удобен для опытов спрут. Во-первых, его у нас просто нет, а во-вторых, со спрутом шутки плохи. Как схватит своими щупальцами, как присосётся присосками – не оторвёшь! Присоска у спрута имеет форму чашечки с кольцевым мускулом. Спрут напрягает мускул – чашечка сжимается, становится уже. А когда эта чашечка прижмётся к добыче, мускул расслабляется.
И ведь что интересно; для того чтобы удержать добычу, спрут не напрягает мускулы, а расслабляет их!
Такую одну присоску можно сделать из свёклы (репы, редиски, картошки, моркови). Отрезаем нижнюю половину свёклы. В мякоти сделаем небольшое углубление. А теперь крепко прижимаем эту половинку к тарелке. Поднимаем свёклу за хвостик. Тарелка поднимается вместе с ней. Свёкла не должна быть сухой. Кстати спрут тоже "работает" мокрыми присосками.
А вот мыльница с резиновой присоской. Она прилепляется к ванне. Её тоже надо смочить, а потом придавить к стенке и отпустить. Держится!
А теперь о мухе Фёкле. Вы когда-нибудь задумывались над тем, как это она ходит по стене и даже по потолку? Есть даже такая загадка: " Что над нами вверх ногами? "
Может быть, у мухи на концах ножек коготки, крючочки, которыми она цепляется за неровности стен и потолка? Но она ведь и по оконному стеклу гуляет свободно, и по зеркалу. Там-то уж и мухе зацепиться не за что.
Оказывается, на лапках у мухи тоже присоски. И во всех случаях присоски держит что? Правильно, атмосферное давление.
2 ведущий: Третья история измерительная.
“ЗНАЙ, СЛОВА ТУТ НЕ НАПРАСНО: СЛЕВА "ДОЖДЬ", А СПРАВА "ЯСНО"”
Атмосферное давление может о многом поведать. Прежде всего, оно помогает предсказывать погоду.
Если атмосферное давление повышается, значит, погода будет хорошей: холодной – зимой и жаркой – летом; если резко падает, то можно ждать облаков, влажного воздуха.
Понижение давления предвещает летом похолодание, зимой – потепление. Объяснить это можно так.
Атмосферное давление увеличивается, если будут происходить перемещения воздушных масс вниз (нисходящие потоки). Опускается с больших высот воздух сухой, влаги в нём мало, поэтому погода будет хорошей, без осадков. Понижается же атмосферное давление при восходящих потоках воздуха. Вверх поднимается воздух, насыщенный водяными парами. Вверху он охлаждается, что приводит к появлению облаков, выпадению осадков. Резкие изменения атмосферного воздуха могут привести в медленное и плавное колебание поверхность воды в бухте, заливе и даже в море, иногда они вызывают шторм и в океане.
Поэтому для предсказания погоды необходимо вести систематические наблюдения не только за скоростью ветра, температурой и влажностью воздуха, но и за изменениями атмосферного давления.
Мы тоже в течение двух недель записывали атмосферное давление, а, соединив точки линией, получили график зависимости температуры и атмосферного давления.
Исходя из него, могу предсказать, что завтра будет …
1 ведущий: Третья страница – дело известное, будет самою интересною.
2 ведущий: Чудеса? Нет – физика!
Сейчас вы увидите ряд интересных опытов, связанных с действием атмосферного давления. (Можно сопроводить показ опытов презентацией). <Презентация>
Опыт 1. “Сухим из воды”
Я могу вынуть монету из воды, не замочив руки. Для этого я кладу на тарелку монету и сверху наливаю слой воды. Вырезанную из картофеля призму со вставленными в неё спичками ставлю тоже на тарелку. Зажигаю спички и накрываю призму стаканом. Видите, горение прекратилось, а вся вода собралась под стаканом. Достаю монету. Что же заставило воду войти в стакан?
Ответ: Верно, атмосферное давление. Тёплый воздух вышел из стакана, давление в нём стало меньше атмосферного, поэтому вода зашла в стакан.
Опыт 2. “Непослушная пробирка”
Беру две такие пробирки, чтобы одна из них могла свободно входить в другую. В широкую нальём немного воды, а затем вставим в неё короткую узкую пробирку. Если теперь перевернуть пробирки, то мы станем свидетелями интересного явления.
Узкая пробирка не падает, а, наоборот, по мере вытекания воды поднимается вверх, втягиваясь в широкую пробирку.
Почему это происходит?
Ответ: Вода вытекает, над ней образуется безвоздушное пространство, а атмосфера вталкивает в него узкую пробирку.
Опыт 3 . “Самый простенький фонтан”
Беру шприц, закрываю отверстие пальцем и перемещаю поршень, увеличивая объём воздуха под поршнем. Затем опускаем шприц в стакан с водой, не открывая отверстия, и убираем палец. В шприце бьёт фонтан. Почему? Объясните.
Ответ: Когда мы увеличиваем объём воздуха под поршнем, то при этом уменьшается давление газа. Атмосфера давит на воду в стакане и заставляет её с силой входить в разряжённое пространство под поршнем. Потому и образуется фонтан.
Опыт 4. “Не можешь влезть? Помогу!!”
Ребята, как вот этот шарик с водой заставить влезть в трёхлитровую банку, имея спички и лист бумаги?
Скомкав лист бумаги, поджигаем его и опускаем в банку. После того как бумага прогорит, кладём на горлышко банки шарик с водой и видим, как шарик втягивается в банку. Опять мы видим работу атмосферного давления.
Опыт 5. “Наказанное любопытство”
У меня в руках жестяная банка, закрытая крышкой. Открыв её и заглянув внутрь, вы можете узнать, что внутри неё находится. Есть желающие?
Недаром этот опыт называется "наказанное любопытство". Кто сможет объяснить этот опыт?
Ответ: Когда крышка закрыта, в банке воздуха мало, а снизу на воду давит вся атмосфера. А когда крышка открыта, то давление атмосферы сверху и снизу оинаково и вода выливается под действием силы тяжести.
Опыт 6. “Богдановичские стаканы”
Откачав воздух из магдебургских полушариев, сложив их вместе, мы можем повторить опыт Отто фон Герике. В чём убедил людей этот опыт?
Ответ: В большой силе атмосферного давления не предметы.
Опыт можно проделать с двумя стаканами и смоченной водой промокашкой. Для этого опустим горящую свечку в нижний стакан, положив на стакан смоченное водой бумажное кольцо. Выждав некоторое время, накроем отверстие другим стаканом. Теперь будем поднимать верхний стакан. Вместе с ним поднимается и нижний. Так как часть воздуха при нагревании из стакана вышла, между стаканами воздух разрежён и атмосфера прижимает стаканы друг к другу.
Все эти опыты вы можете легко повторить дома для своих друзей и близких. Успехов вам!
1 ведущий: Делаем выводы: наблюдения и опыты – источники знаний. А китайская пословица гласит:
“Я услышал и забыл,
Я увидел и запомнил,
Я сделал и понял”.
2 ведущий: Открываем четвёртую (выигрышную) страницу журнала.
ФИЗИЧЕСКИЙ АУКЦИОН
Аукцион проводит учитель.
Внимание! Первый лот. Разыгрывается весёлая, в меру упитанная, красная ПЯТЁРКА.
ВОПРОС: В каких приборах у вас дома работает атмосферное давление?
(ОТВЕТ: мыльница, пипетка, медицинская банка, резиновая груша, крышки для банок (пластмассовые), игры, различные присоски (крючки), вантуз, пылесос).
Второй лот. Разыгрывается стройная и красивая жёлтая ПЯТЁРКА.
ВОПРОС: Назовите фамилии учёных, которые внесли вклад в изучение атмосферного давления.
(ОТВЕТ: Галилей, Торричелли, Паскаль, Отто фон Герике).
Третий лот. Разыгрывается молоденькая и худенькая зелёная ПЯТЁРКА.
ВОПРОС: Назовите отличия воздушного океана от океана воды.
ОТВЕТ:
1) воздушный океан не имеет границ;
2) у воздушного океана плотность сильно изменяется с высотой;
3) нельзя по формуле рассчитать давление (P=g·h·?);
4) в воздушном океане могут жить люди и животные;
5) в воде можно только плавать, а в воздухе ходить, ездить, летать…
Четвёртый лот. Разыгрываются стройные и элегантные ЧЕТВЁРКИ
1)
"Природа пустоты боится", -
Какой учёный некогда сказал?
2)
А кто решился в этом усомниться
И пустоту на опыте создал?
3)
Кто современникам на удивленье
Измерил атмосферное давление?
4)
Сумел кто вскоре догадаться,
Что если на гору подняться,
Давленье будет уменьшаться?
5)
Кто сделал первым, в самом деле
Известный опыт Торричелли?
6)
Чей опыт изумил людей,
Потребовав шестнадцать лошадей?
7) Когда и где он сделан был?
8) И в чём людей он убедил?
9)
Поднимаемся мы в гору,
Стало трудно нам дышать,
А какие есть приборы, чтоб давленье измерять?
10)
А ну-ка, быстро посмотри и разреши сомненье,
Скажи нам, как узнать внутри у жидкости давленье?
ОТВЕТЫ:
1) Аристотель;
2) Галилей;
3) Торричелли;
4) Паскаль;
5) Герцог Тосканский;
6) Отто фон Герике;
7) В мае 1654 г. в г. Магдебурге;
8) В существовании атмосферного давления;
9) Ртутный барометр, барометр – анероид;
10) По формуле P =
·g·h.
УЧИТЕЛЬ: - Страница пятая и последняя (наградительная и поощрительная).
Учитель подводит итоги работы учащихся на уроке, называет победителей заочной викторины по теме “Атмосферное давление” и в заключении читает рассказ Феликса Кривина “Вода и воздух”
ВОДА И ВОЗДУХ
“Между атмосферой и океаном постоянный взаимообмен: атмосфера даёт океану воздух, океан даёт атмосфере воду. Без воды не проживёшь. Как без воздуха.
Но и без воздуха не проживёшь. Как без воды. Океану нужен воздух – для жизни...
Атмосфере нужна вода – для жизни. Жизнь за жизнь. Кипит жизнь в океане и кипит жизнь на земле. Вот что значит взаимообмен, взаимовыручка”.
Затем учитель сообщает, что со следующего урока учащиеся начнут изучать не менее интересные вопросы, связанные с изучением водного океана.
Использованная литература
1. Балашов М. М.О природе. М., Просвещение, 1991
2. Вечера по физике в ср. школе. Состав. Браверман Э.М. М., Просвещение, 1969
3. Владимиров А. В. Рассказы об атмосфере. М., Просвещение, 1981
4. Гальперштейн Л. Забавная физика. М., Просвещение, 1993
5. Горев Л.А. Занимательные опыты по физике. М., Просвещение, 1985
6. Дитрих А. Разноцветные истории. М., Просвещение, 1985
7. Кац И. Биофизика на уроках физики. М., Просвещение, 1988
8. Кривин Ф.Д. Несерьёзные Архимеды. М., Просвещение, 1977
9. Покровский С. Ф. Наблюдай и исследуй сам. М., Просвещение, 1966
10. Томилин А. Для чего - ничего? М., Просвещение, 1975