Тип урока: интегрированный (физика + биология + информационные технологии) урок изучения нового материала с элементами исследовательской работы.
Цель урока: знакомство с работой и устройством манометра; проверка знаний учащихся по теме.
Задачи урока:
- образовательная: повторить знания о барометре и атмосферном давлении; обеспечить уровень усвоения учебного материала по теме «Манометр»;
- развивающая: развивать умения применять имеющиеся знания на практике; развивать способности анализировать, делать выводы; логически рассуждать, а в конечном итоге – способствовать развитию интеллекта и творческих способностей, развитию внимания, памяти.
- воспитательная: формировать познавательный интерес к физике и биологии; способствовать формированию у учащихся уважения к научному познанию и убеждения в ценности научных знаний для разных областей человеческой деятельности, для повседневной жизни человека; формировать умение слушать своих товарищей, работать в коллективе; давать самооценку.
Оборудование:
- демонстрационная таблица «Манометр»;
- действующая модель открытого жидкостного манометра;
- Сосуд с водой;
- Медицинский манометр «ПМР»;
- Медицинский манометр «Healthcare» (1 на 2 учащихся);
- Медицинский манометр «omron R3»;
- Мультимедиа проектор;
- Компьютер;
- Презентация.
Демонстрации:
- Устройство и принцип действия открытого жидкостного манометра;
- Устройство и принцип действия металлического манометра.
- Измерение артериального давления.
Ход урока
I. Организационный этап
Проверка готовности к уроку, сообщение целей и задач.
II. Мотивация
Барометр-анероид служит для измерения атмосферного давления. В силу своей конструкции он не может быть использован для измерения других давлений. Поэтому мы изучаем сегодня прибор для измерения давлений больших или меньших, чем атмосферное, говорим о их применении, особенно в медицине.
Многие заболевания сердца и кровеносной системы сопровождаются изменениями кровяного давления, заболевания других органов часто влияют на состояние сердечнососудистой системы человека, а измерение кровяного давления – одна из обязательных процедур при медицинском осмотре в поликлинике или больнице для диагноза болезней, вызывающих изменения давления крови.
III. Этап повторения пройденного
Тестирование
-
Кто из учёных предложил способ измерения атмосферного давления:
А) Ньютон;
Б) Паскаль;
В) Королёв;
Г) Торричелли. -
Какой буквой обозначается давление?
А) F;
Б) ρ;
В) P;
Г) M. -
Какова единица измерения атмосферного давления?
А) кг или мг;
Б) Н или кН;
В) Па или мм рт. ст.;
Г) м/с или см/с. -
Чему равно значение нормального атмосферного давления (на уровне моря)?
А) 1 Н;
Б) 1 Па;
В) 760 Н;
Г) 760 мм рт. ст. -
Каким прибором можно измерить атмосферное давление?
А) Секундомером;
Б) Динамометром;
В) Барометром;
Г) Спидометром.
IV. Этап изучения нового
Для измерения давлений жидкости или газов используют манометры (от греческого слова «манос» – редкий).
Существуют различные конструкции манометров. Рассмотрим наиболее простые.
1. Трубчатый манометр. Слайд 1
Опираясь на слайд 2, разберём устройство и работу трубчатого манометра, который в XIX веке сконструировал ученый Э. Бурдон.
В корпусе манометра вмонтирована металлическая трубка, один конец которой запаян, а другой подключается к штуцеру, через который поступает либо газ, либо жидкость. При помощи механических звеньев с трубкой соединена стрелка.
При заполнении трубка начинает разгибаться и стрелка перемещается вдоль шкалы. Чем больше давление, тем больше угол отклонения стрелки.
Такой манометр можно использовать для измерения давлений в широком диапазоне.
2. Жидкостный манометр Слайд 4
Демонстрируя работу простейшего U-образного жидкостного манометра, следует отметить, что он может измерять давления много меньшие, чем атмосферное.
Работа такого манометра основана на сравнении давления в закрытом колене с внешним давлением в открытом колене. По разности высот жидкости в коленах судят об измеряемом давлении.
3. Сфигмоманометр.
Прибор для измерения артериального давления крови называется сфигмоманометром (от греческого sphygmos – пульс, биение сердца) или тонометром. Он состоит из манометра, тонкостенной воздухонепроницаемой манжеты, резинового нагнетателя и регулятора давления. Для измерения кровяного давления манжета плотно обертывается вокруг руки выше локтя и закрепляется застежками. Через одну резиновую трубку в манжету с помощью нагнетателя накачивается воздух, другая трубка соединяет манжету с манометром. При накачивании воздуха манжета сдавливает руку со всех сторон. Когда давление воздуха в ней превышает максимальное значение давления крови, создаваемого сердцем, ток крови в артерии прекращается.
Чтобы измерить максимальное артериальное давление, поворотом регулятора приоткрывается отверстие для выпуска воздуха из манжеты и давление в ней начинает снижаться. Когда давление в манжете становится меньше максимального артериального давления, кровь начинает толчками проникать в артерию. Эти толчки можно зарегистрировать с помощью фонендоскопа.
Фонендоскоп – это очень простой прибор, состоящий из головки – тонкостенной пустой коробки – и гибкой трубки, соединенной с двумя пластмассовыми трубками с наконечниками. Для прослушивания толчков крови в артерии головка фонендоскопа вставляется под край манжеты, наконечники вставляются в уши. Когда давление в манжете снижается до значения максимального артериального давления, начинают прослушиваться пульсации крови в артерии. В момент начала прослушивания пульсаций нужно заметить показания манометра. Это будет верхнее артериальное давление, т. е. давление во время систолы. При этом наблюдаются и пульсации показаний манометра.
Когда при дальнейшем выпускании воздуха из манжеты давление в ней снижается до минимального значения давления крови в артерии, манжета перестает препятствовать току крови в артерии и пульсации перестают прослушиваться с помощью фонендоскопа, Перестает «вздрагивать» и стрелка манометра. Это нижнее артериальное давление, т. е. давление во время диастолы.
У здоровых молодых людей верхнее артериальное давление должно быть около 120 мм рт. ст., нижнее артериальное давление около 80 мм рт. ст. (короче говорят «давление 120 на 80» и пишут «120/80»). Однако понятие нормы в данном случае весьма относительно, так как для разных людей нормальными оказываются различные значения давления. Поэтому каждому человеку нужно знать, какие значения верхнего и нижнего артериального давления являются нормальными, обычными для его организма. Обнаружение изменений кровяного давления может служить сигналом о возможном заболевании. Повышение максимального артериального кровяного давления выше 140-150 и минимального выше 80-90 мм рт. ст. является признаком заболевания, называемого гипертонией. Максимальное артериальное кровяное давление ниже 90-100 мм рт. ст. является признаком заболевания, называемого гипотонией.
Каждому человеку следует знать основные параметры своего организма в норме: свою массу, нормальную температуру тела, частоту пульса, верхнее и нижнее значения артериального давления. Эти знания нужны для Когда и зачем нужно измерять артериальное того, чтобы вовремя обнаружить отклонения от нормы, вызванные какими-либо заболеваниями или вредными воздействиями на организм. Дело в том, что любые физические параметры человека индивидуальны, обусловлены генетическими особенностями организма, режимом питания, характером физических и психических нагрузок.
Когда говорят, что нормальная частота пульса человека от 60 до 80 ударов в минуту, то имеют в виду средние значения для большинства людей. Но нормальный пульс ребенка до трех лет обычно выше 100. У тренированных спортсменов сердце более мощное и в отсутствие повышенной физической нагрузки обеспечивает потребности организма при числе сокращений ниже 60.
Бывают существенные отклонения от средних значений чисто индивидуальные. Например, пульс у Наполеона был всего 40 ударов в минуту и это не свидетельствовало о каком-то заболевании. Артериальное давление, существенно отличающееся от среднего значения, для данного человека может быть нормальными. Поэтому в случае ощущения недомогания или серьезного заболевания врачу трудно определить, какие из параметров вашего организма отклоняются от нормальных значений, если эти ваши индивидуальные значения в норме неизвестны
V. Этап рефлексии.
Измерение артериального кровяного давления.
Цель работы. Приобретение опыта самостоятельного измерения артериального кровяного давления.
Оборудование. Сфигмоманометр.
Задание. Ознакомьтесь с устройством сфигмоманометра и произведите измерения верхнего и нижнего артериального давления у вашего товарища, выполняющего роль «пациента».
Порядок выполнения работы
Для проведения измерений давления пациент должен сесть за стол, завернуть рукав рубашки или платья на левой руке до плеча и положить руку на стол. Вы должны предварительно повернуть регулятор нагнетателя против часовой стрелки до упора и, нажимая ладонью на манжету, выпустить из нее весь воздух. После этого закройте выпускной клапан, плотно оберните манжету вокруг левой руки пациента выше локтя и закрепите ее положение застежками.
Вставьте наконечники фонендоскопа в уши и проверьте его работоспособность легким постукиванием по головке фонендоскопа. После проверки вставьте головку фонендоскопа под край манжеты с внутренней стороны локтевого сустава напротив артерии. Поверните регулятор нагнетателя по часовой стрелке до упора. Сжимая и отпуская баллон нагнетателя, наблюдайте за показаниями манометра. Когда стрелка прибора приблизится к цифре 150, прекратите нагнетание воздуха и небольшим поворотом регулятора против часовой стрелки откройте воздуху выход из манжеты. Открыть выход нужно настолько, чтобы давление в манжете снижалось примерно на 2-5 мм рт. ст. в секунду. Непрерывно наблюдая показания манометра, заметьте значение давления, при котором начинают прослушиваться тоны сердца. Это значение соответствует верхнему артериальному давлению.
При дальнейшем снижении давления в манжете нужно заметить показания манометра в тот момент, когда тоны сердца перестают прослушиваться. Это значение соответствует нижнему артериальному давлению.
После завершения измерений поверните регулятор нагнетателя против часовой стрелки до упора, снимите манжету с руки и выпустите из нее воздух.
Если первая попытка измерения кровяного давления оказалась неудачной, повторите все операции сначала с учетом сделанных ошибок. Повторные измерения кровяного давления у того же человека можно проводить не ранее, чем через 5 минут после первого измерения, когда восстановится нормальный кровоток в сосудах руки.
VI. Этап домашнего задания.
§45 Измерить давление в разное время суток, до физической нагрузки и после. Сделать вывод.
Литература:
- А.В. Пёрышкин «Физика 7» «Просвещение», 1993.
- С.И. Кабардина, Н.И. Щефер «Измерение физических величин», «БИНОМ», 2005.