Урок физики по теме "Атмосферное давление". 7-й класс

Создаваемый продукт:

• Представление о строении атмосферы Земли.
• Знания об атмосферном давлении и способе определения атмосферного давления.

Учащийся знает:

• физическую величину;
• причину ее действия;
• нормальное атмосферное давление;

учащийся умеет:

• привести примеры, подтверждающие существование атмосферного давления;
• определять давление с помощью барометра-анероида ;
• ответить на вопросы типа: Почему молекулы, входящие в состав атмосферы не падают на Землю? Почему у Луны нет атмосферы? И т.д.
• учащийся, находящийся на уровне применения знаний должен уметь: “доказывать” свои действия;
• отвечать на вопрос “Как ты рассуждал?”
• если ответ не верный, то найди ошибку.

• продолжение работы по формированию умения обобщать опытные данные;
• сравнивать их и делать выводы;
• работать самостоятельно.

Тип рассматриваемого урока: изучение нового материала.

Форма обучения: беседа, рассказ, фронтальный эксперимент, обсуждение демонстрации.

Особенность урока: строится на деятельностной основе.

Необходимое оборудование: компьютер с мультимедийным проектором; интерактивная доска; учебник “Физика.7 класс”, под ред. А.В. Перышкина; план-конспект урока, презентация к уроку .

На столе учителя:

приборы для демонстрации опытов, подтверждающих существование атмосферного давления: стеклянный шар с пробкой и резиновым отводом; насос; рычажные весы; набор гирь; стакан с водой; трубка с поршнем; медицинский шприц; пипетка; бытовые присоски; стакан с водой.

На столе ученика:

1. Стакан, сосуд с водой. 2. Ливер. 3. Свеча, тарелка, сосуд с водой. 4. Газета, деревянная линейка. 5. Сборник алгоритмов действий учащихся при выполнении различного рода деятельности.

План урока.

Ход урока

1. Целеполагание и мотивация учебной деятельности.

Вступительное слово учителя. Для определения темы урока предлагается просмотреть интерактивную демонстрация с магдебурскими тарелками. Почему несколько пар лошадей не могли разъединить их? Объяснить это явление поможет тема нашего урока. Предлагается догадаться о теме урока.

Называется тема урока: Атмосферное давление. Указывается цель: знакомство с атмосферным давлением и задачи урока: рассмотреть строение атмосферы, убедиться в существовании атмосферного давления и научиться использовать полученные знания для объяснения физических явлений.

2. Актуализация знаний.

Учащимся предлагаются вопросы:

1. Существует ли давление газа, аналогичное давлению столба жидкости?
2. Какой столб газа давит на человека?
3. Почему мы не замечаем давление газа?
4. Что вы знаете об атмосфере из уроков географии?
5. Почему молекулы воздуха не покидают атмосферу Земли и не падают на ее поверхность?

3. Изучение нового материала.

Воздух окружает нас, он необходим для жизни. Люди настолько привыкли вдыхать воздух, двигаться в нем и ощущать его кожей, что перестали его замечать.

Атмосферой называется газовая оболочка, окружающая Землю. От греческих слов “атмос” – пар и “сфера” – шар.

В состав атмосферы входят различные газы (рассматриваем таблицу).

Но в основном в ней находятся азот (78 %) и кислород (21 %). Мы знаем, что молекулы движутся беспорядочно с большой скоростью. Чтобы выйти за пределы притяжения Земли, необходимо развить очень большую скорость – 11,2 км/с.

При этом основная масса земной атмосферы находится на высоте не более 10 км от Земли, т.к. за счет земного притяжения молекулы воздуха не могут улететь далеко от поверхности Земли. Резкой границы она не имеет ее верхние слои очень разряжены и постепенно переходят в пустое межпланетное пространство.

По своему строению воздушный океан напоминает дом (тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера).

Со стороны Земли на воздух, как и на всякое другое тело, действует сила тяжести. Если тело имеет массу m, то оно притягивается с Землей с силой F = gm и имеет вес P = gm.

Демонстрация 1. Шар для взвешивания воздуха уравновешиваем на весах. С помощью насоса из него откачиваем воздух, и шар снова помещаем на весы. Равновесие нарушится. Почему? Вывод: воздух имеет массу. Масса каждого кубического метра воздуха составляет в среднем 1,29 кг.

Около 80 % всей массы воздушной оболочки земли сосредоточены в пределах 15 км над Землей. Очевидно, что концентрация молекул, а, следовательно, и плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты. Самая большая плотность воздуха у поверхности Земли. Опытным путем установлено, что при t = 0 °С на уровне моря плотность воздуха равна ρ = 1,29кг/м3.

Фронтальная беседа. Почему мы не чувствуем, что на нас давит вертикальный столб воздуха? (В процессе эволюции организм приспособился к давлению нашей атмосферы, равному примерно10⁵ Па. Наше внутреннее давление как раз равно атмосферному. Глубоководные рыбы, приспособились к еще более высокому давлению. Будучи вытащенными, из воды, они “взрываются”, т.е. давление у них внутри оказывается больше, чем давление атмосферы снаружи).

В ходе беседы с учащимися выясняется физическая природа действия всей толщи воздуха на земную поверхность и тела, находящиеся на ней (по закону Паскаля давление каждого слоя атмосферы передается одинаково по всем направлениям).

Атмосферное давление – это давление атмосферы Земли на все предметы, находящиеся на ней.

Демонстрация 2. Наливаем воду в стакан. Закрываем стакан с водой бумагой и переворачиваем. Бумага удерживает воду в стакане.

Демонстрация 3. Автоматическая поилка для птиц.

Демонстрация 4. Подъем воды за поршнем в трубке от шара Паскаля.

Демонстрация 5. Образование фонтана при опускании трубочки с откаченным воздухом в воду/

Историческая справка. Используем интерактивную модель “Открытие атмосферного давления”. Имя Торричелли навсегда вошла в историю физики как имя человека, впервые доказавшего существование атмосферного давления и сконструировавшего первый барометр – прибор для измерения атмосферного давления.

До середины 17 века считалось неприемлемым утверждение древнегреческого ученого Аристотеля о том, что вода поднимается поршнем насоса потому, что природа не терпит пустоты.

Однако при сооружении фонтанов во Флоренции (1678, г герцог Тосканский) обнаружилось, что засасываемая вода не желает подниматься выше 10,3 м. Недоумевающие строители обратились за помощью Галилею, который сострил, что, вероятно, природа перестоит бояться пустоты на высоте более 34 футов, но все же предложил разобраться в этом своему ученику Торричелли. Поиски причин упрямства воды и опыта с более тяжелой жидкости – ртутью, принятые в 1643 году Торричелли привели к открытию атмосферного давления. Далее рассказываем об опыте Торричелли на основе модели (4).

Физкультминутка.

Очень физику мы любим!
Шею влево, вправо крутим.
Воздух – это атмосфера.
Это, правда, топай смело.
В атмосфере есть азот,
Делай вправо поворот.
Также есть и кислород,
Делай влево поворот.
Воздух обладает массой,
Мы попрыгаем по классу.
Чем выше вверх, тем воздух реже
И давление тем ниже.

4. Закрепление нового материала.

Работа в группах.

Подведение итогов работы по группам, корректировка выводов.

Решение качественных задач.

1. Если откачать насосом воздух из жестяной банки, она сплющивается. Почему?
2. Как мы пьем? (Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха как в легких, так и во рту. Повышенное по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление “вгоняет” туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление)
3. Что общего между осьминогом и комнатной мухой? (Присоски увеличиваются в объеме, внутри них образуется разреженное пространство, и наружное давление воздуха прижимает их к поверхности какого-либо предмета.)
4. Мальчик сорвал с ветки лист, приложил его ко рту, и, когда втянул воздух лист, лопнул. Почему лопнул лист?
5. Однажды молекулы разных вредных газов, входящих в атмосферу одной из мрачных планет, обиделись на свою планету, перессорились друг с дружкой и решили разлететься в разные стороны. Что помешало молекулам покинуть планету?
6. Сделайте дыхательное упражнение. Объясните процесс дыхания. (За счет мышечного усилия мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается. Далее атмосферное давление “вталкивает” в легкие порцию воздуха. При выдыхании происходит обратное явление).
7. На среднего по размерам человека со стороны атмосферного давления действует сила давления около150 000Н. Как мы справляемся с такой нагрузкой? (внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением жидкости внутри нашего организма).

5. Итоги. Рефлексия.

Что изучали на уроке? Что вас удивило? Что больше всего понравилось? Какое открытие вы сегодня сделали? Выставление оценок. Благодарность учащимся за работу.

6. Домашнее задание.

§40, 41 упр18. Подготовить занимательный опыт на использование атмосферного давления (можно из задания 11) или сообщение на тему “Атмосферное давление в живой природе”.

Литература.

1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: Учеб. для общеобразоват.учеб.заведенй. – М.: Дрофа, 2010.
2. Остер Г. Б. Физика. Задачник. – М.: Росмэ", 1998.
3. Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 1. – М.: Триада-Литера, 1994.
4. Открытая физика. 1.1. Полный интерактивный курс физики. ООО “Физикон”.
5. http://class-fizika.narod.ru/