Метод обучения: проблемно-поисковый.
Формы работы: эвристическая беседа, демонстрации.
Цели урока:
- рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, раскрыть его природу и выяснить влияние земной атмосферы на живые организмы;
- развивать экспериментальные умения, навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать вывод;
- убеждать учащихся в необходимости познавать окружающий мир, формировать интерес к познанию законов природы и их применению, воспитывать положительное отношение к предмету.
Оборудование: мультимедийный проектор, фрагмент мультфильма “Приключения капитана Врунгеля”, медицинские банки, шприц, “магдебургские” полушария, маршрутные листы, карточки с погодными символами, стакан с водой, лист бумаги, игрушка на присоске,
Ход урока
– Скажите ребята, любите ли вы смотреть мультфильмы? Давайте сейчас посмотрим фрагмент мультипликационного фильма “ Приключения капитана Врунгеля”. (Демонстрируется фрагмент, в котором персонажи лечат кита).
– Что произошло с китом? (Ответы)
– А как команда яхты лечила кита? (Ответы)
– На каком физическом явлении основывается постановка медицинских банок? Объясняя этот процесс, мы приоткроем тайну удивительного и очень важного физического явления, которое является темой нашего урока “Атмосферное давление”.
Французский астроном 19 века Фламмарион говорил:
“Атмосфера оживляет землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животные, человек – все живет в атмосфере и благодаря ей. Земля плавает в воздушном океане, мы живем на дне этого океана, со всех сторон им охваченные, насквозь им проникнутые… Не кто иной, как она покрывает зеленью наши поля и луга, питает их нежный цветок, и громадное, многовековое дерево”.
Из курса географии вы знаете, что изменения погоды связаны с изменениями атмосферного давления. У вас имеются карточки с изображением символов погоды, установите окошко напротив того символа, который отражает погоду сегодняшнего дня. <Рисунок 1>
– Покажите, что у вас получилось?
– Скажите, какое атмосферное давление соответствует данному типу погоды: нормальное, повышенное, пониженное? (Ответ) Отложите карточки.
Ребята в ходе урока вы будете работать с маршрутными листами <Рисунок 2>, заполняя которые мы должны усвоить, что называется атмосферным давлением, выяснить условия его существования и какую роль играет оно в жизни человека и других живых существ?
Вы уже знакомы с понятием “ атмосферы”. Что называется атмосферой? (Ответы)
– А какие газы входят в состав атмосферы? (Ответы)
Выполним первое задание: расположите газы в порядке убывания их процентного содержания.
– Азот (78%), кислород (21%), озон (0,93%), углекислый газ (0,03%).
Исследования показали, что до высоты 100 км. Состав атмосферы существенно не меняется.
– А что вы знаете о строении атмосферы? (Ответы)
– Действительно атмосфера состоит из 4 основных слоев.
– Запишите в маршрутных листах названия атмосферных слоев:
1 – тропосфера;
2 – стратосфера;
3 – мезосфера;
4 – ионосфера.
В стратосфере имеется озоновый слой, его роль очень велика, т.к. защищает все живое от пагубных лучей Солнца. Если растения погибнут от вредного воздействия, то сразу нарушится соотношение кислорода и углекислого газа. Этот слой должен быть сплошным и непрерывным. Но озон очень хрупкое соединение, к тому же его толщина всего 3-6 мм. Очень разрушают озоновый слой пары газа фреона, содержащегося в холодильных установках различных аэрозолях. Ученые исследовали изменение состава атмосферы и пришли к выводу, что за последнее столетие усилилось загрязнение атмосферы, и появились дыры в озоновом слое. Ученые экологи бьют тревогу в связи с этими фактами.
– Скажите ребята, как вы думаете, почему у земли существует атмосфера? Какая сила со стороны Земли действует на воздух? (Ответы)
– Но тогда почему молекулы газов, входящих в состав атмосферы не падают на поверхность Земли? (Ответы)
– Почему молекулы не покидают Землю? (Ответы)
– Правильно, оказывается, чтобы покинуть Землю нужно иметь очень большую скорость 11,2 км/с (II космическая скорость) а скорость молекул гораздо меньше. Итак, 2 фактора – беспорядочное движение и сила притяжения, приводят к тому, что молекулы располагаются вокруг Земли, образуя атмосферу.
– Если мы говорим, что атмосфера – это воздушный океан, то, как атмосфера действует на землю. (Ответы)
– Атмосфера оказывает давление!
– Атмосферное давление – давление, оказываемое атмосферой Земли на все находящиеся на ней предметы.
Запишите определение атмосферного давления в своих маршрутных листах.
Сейчас на опыте мы убедимся в существовании атмосферного давления
Опыт 1. Рассмотрим опыт. (Проделывает ученик) В сосуд с водой опускаем цилиндр с поршнем, поднимем поршень. Что наблюдаем? Почему?
– В пространстве под поршнем образовалось разрежение, а на поверхность воды оказывает давление атмосфера, которое по закону Паскаля передается по всем направлениям. И атмосферное давление вдавливает воду вслед за поршнем. (Вывод записать в маршрутный лист).
Опыт 2. Возьмем стакан с водой, накроем листом бумаги, перевернем, видим, что лист не падает. Почему? Ведь на него давит столб воды.
– Давление воды уравновешивается атмосферным давлением. Обратите внимание на высоту столба жидкости. (Вывод)
– А теперь вспомним фрагмент м/фильм и попробуем разгадать, как атмосферное давление помогает в лечении медицинскими банками.
– В банку вносят огонь, воздух нагревается, расширяется и частично выходит наружу, образуя разрежение. Банку прижимают к телу, атмосферное давление вдавливает внутрь часть кожи с прилегающими тканями, при этом создается усиленный приток крови именно к данному участку.
На ваших листах имеется объяснение этого явления, но в нём пропущены слова, впишите их.
Предположения о существовании атмосферного давления возникли в 17 веке, и по этому поводу было много споров.
8 мая 1654 года в германском городе Регенсбург при весьма торжественной обстановке собралось много знати во главе с императором Фердинандом Ш. Все они стали свидетелями поразительного зрелища: 16 лошадей изо всех сил старались разнять 2 приложенных полушария. Что связывало их? Ничто! – воздух. Однако 8 лошадей тянувших в одну сторону и 8 в другую не могли разнять полушария.
Так бургомистр г. Магдебурга Отто фон Герике показал всем, что воздух, вовсе не ничто и что он давит со значительной силой на все тела.
Сейчас мы с вами повторим опыт с Магдебургскими полушариями и раскроем его секрет (2 помощника)
Опыт3. Изнутри откачиваем воздух. Попробуем разнять полушария, и видим, что это не так легко сделать. Если же мы впустим воздух внутрь полушарий, то они легко распадаются.
Расчеты показали, что на каждый 1 см2 поверхности земли атмосфера давит с такой же силой, как гиря массой 1 кг 33 г.
Кстати “Магдебургские полушария” есть у всех людей – это головки бедренных костей, которые удерживаются в тазовом суставе атмосферным давлением.
– Итак мы установили, что атмосферное давление существует, но мы не чувствуем его, почему?
Живые существа приспособились к жизни в атмосфере, но, несмотря на то, что мы не замечаем его, оно играет очень важную роль в жизни человека и живых существ. А задумывались ли вы над тем, как мы пьем? Как дышим?
Во время вдоха с помощью диафрагмы мы, увеличиваем объем грудной клетки, создавая разреженное пространство. А так как снаружи давление остается прежним, то воздух устремляется в область меньшего давления, т.е. в легкие через воздухоносные пути.
При выдохе ребра под действием собственной тяжести опускаются. Диафрагма принимает первичное положение. Грудная клетка уменьшается и выталкивает наружу большую часть воздуха.
А сейчас я попрошу кого-нибудь помочь мне. “Возьми стакан и выпей воды”. (Пьет)
– Расскажи о своих наблюдениях: как мы пьем, что надо сделать, чтобы вода попала в пищевод? Благодаря движению мягкого неба и надгортанника пища не попадает в носовую полость и трахею, а проталкивается дальше в пищевод.
– Ребята, вспомним еще одного сказочного персонажа и отрывок из произведения К.Чуковского. Скажите, почему Айболит боится не дойти и пропасть в пути, передвигаясь по горам?
– Плотность с высотой уменьшается, соответственно уменьшается и атмосферное давление, воздух более разреженный. Согласно измерениям на высоте 5,5 км плотность воздуха в 2 раза меньше, чем у поверхности Земли. На высоте 11 км в 4 раза меньше и т.д. И это сказывается на состоянии здоровья людей, оказывающихся высоко в горах. Они испытывают головокружения, одышку, заложенность в ушах, возможны кровотечения из носа. Это объясняется тем, что атмосферное давление становится меньше чем давление внутри организма.
– Скажите: что общего между мухой и осьминогом? (Ответы)
– Правильно на лапках у мух имеются присоски. И мы тоже с вами иногда пользуемся этим приспособлением.
– Атмосферным давлением объясняется и засасывающее действие болота. Когда человек пытается вытащить ногу из болота, под ней образуется разрежение, а атмосферное давление не меняется. Перевес атмосферного давления может достигать 1000Н на ногу взрослого человека.
Наше занятие подошло к концу. На последующих занятиях мы продолжим изучение атмосферного давления, познакомимся с приборами для его измерения. Но я хочу предложить вам самостоятельно изготовить прибор для наблюдения за изменением атмосферного давления.
Для этого: возьмите пустой флакон из-под одеколона, заполните его примерно наполовину водой и укрепите в перевернутом состоянии. У края флакона вы увидите пузырек воздуха. Его положение будет меняться в зависимости от изменений атмосферного давления, вы видите модель на экране.
На следующем занятии расскажите мне о своих наблюдениях.
На этом занятие окончено, и я попрошу вас выполнить последнее задание. Прежде чем сдать мне карточки с символами погоды установите окошко на том рисунке, который соответствует атмосфере на нашем сегодняшнем занятии.