Атмосфера. Атмосферное давление. 7-й класс

1. Образовательные: Обобщение и расширение знаний, полученных на уроках географии о строении атмосферы, формирование представлений об атмосферном давлении, роли атмосферного давления в жизни человека.
2. Развивающие: Развитие аналитического мышления и творческой самостоятельности учащихся.
3. Воспитательные: Привитие интереса к физике, расширение кругозора учащихся.

Тип урока – Изучение нового материала.

Методы обучения – Беседа, объяснительно-иллюстративный.

Оборудование: Компьютер с мультимедийным проектором, учебник “Физика, 7 класс”, УМК А.В.Перышкина, приборы, подтверждающие атмосферное давление, план-конспект урока, презентация к уроку.

1. Целеполагание и мотивация.

Гуляя в тенистой роще, греческий философ беседовал со своим учеником: – “Скажи мне,– спросил юноша, – почему тебя так часто одолевают сомнения. Ты прожил долгую жизнь, умудрен опытом. Как же так, что для тебя осталось так много неясных вопросов? В результате философ очертил перед собой два круга: маленький и большой. “Твои знания – это маленький круг, а мой большой. Но все, что осталось вне кругов – неизвестность. Маленький круг мало соприкасается с неизвестностью. Чем шире круг твоих знаний, тем больше граница с неизвестностью. И впредь, чем больше ты станешь изучать нового, тем больше будет возникать неизвестных вопросов”. Греческий мудрец дал исчерпывающий ответ. (Презентация. Слайд 1)

Сегодня на уроке мы попытаемся увеличить круг наших знаний.

Учитель:

“Удивительное дело – жить в воздушном океане,
Голубом, огромном, чистом, “пить” его и не тонуть.
Без него, без океана, жизнь была бы очень странной,
Впрочем, даже и не странной: просто не было бы ее. (Слайд 2)

Учитель: О чем речь в этих строчках?

Учащиеся: Об атмосфере.

Учитель показывает опыт, который на взгляд кажется простым фокусом.

Оборудование: Стакан, лист плотной бумаги, вода.

Ход опыта: Набрать воды в стакан, накрыть листом бумаги и перевернуть.

Далее учитель задает вопрос: Почему вода не выливается?

Учащиеся высказывают свои предположения.

Ответ: Воду удерживает давление воздуха. По закону Паскаля распространяется во все стороны одинаково, значит и вверх тоже.

Учитель: Объясняя этот опыт и другие, мы откроем тайну важного явления, которое и будет темой нашего урока. Попробуйте догадаться какого?

Тема урока: Атмосфера Земли. Атмосферное давление (Слайд 2).

Учащиеся записывают в тетрадь.

Учитель: Какова цель урока?

Учащиеся пытаются сформулировать.

Цель: Рассмотреть строение атмосферы Земли, убедиться в существовании атмосферного давления и научиться использовать полученные знания для объяснения физических явлений. (Слайд 3)

2. Актуализация знаний. (Слайд 4)

Учитель: Ребята, вспомним, что вам известно из курса географии об атмосфере?

Учащиеся: Атмосфера-это воздушная оболочка Земли.

Учитель: От каких двух греческих слов оно образовано?

Учащиеся: “Атмос” – воздух, “сфера” – шар.

Учитель: Атмосфера простирается на тысячи километров. Четкой границы она не имеет. Лишившись атмосферы, Земля была бы такой же мертвой, как и Луна, где царит попеременно зной+130 градусов, то леденящий холод – 160 градусов.

“Мы живем на дне воздушного океана” – Э.Торричелли. (Слайд 5) Атмосфера представляет собой многоэтажный дом.

Что вам известно из курса географии? По своему строению воздушный океан представляет собой многоэтажный дом (Слайд 6).

Первый этаж – Тропосфера, с греческого языка “тропос” означает – поворот.

Высота над уровнем моря 11 км, Содержит 4/5 всей массы воздуха. Здесь находится весь водяной пар. Тропосфера– это родина облаков и осадков. Все наземные предметы не превышают по высоте этого слоя. Даже самая высокая гора в мире гора Джомолунгма (Эверест) имеет высоту 8848 м над уровнем моря. Следовательно, выйти за пределы тропосферы человек может с помощью аэростатов, самолетов. Воздух в тропосфере плотный.

Второй этаж – Стратосфера, с латинского “стратум” – настил, слой простирается до 55 км над уровнем моря. Содержит по массе 1/5 воздуха. Плотность воздуха мала. Царство стужи, температура постоянная, – 40 градусов. Небо темно-фиолетового цвета.

Третий этаж – Мезосфера. С греческого “мезо” – средний. Этот слой занимает пространство между 55–80 км от поверхности Земли. Слой этот уже недоступен для аэростатов и воздушных шаров. Воздух сильно разряжен. Именно в нем находится газ-озон, который защищает нашу Землю от ультра – фиолетовых лучей

Четвертый этаж – Термосфера, с греческого слова “термо” – тепло. Воздух еще сильнее разряжен. Здесь невиданная жара – 1000–2000 градусов. Плотность исключительно мала, именно здесь сгорают падающие на Землю метеоры. Высота до 160 км

Пятый этаж – Экзосфера, т.е. внешняя оболочка атмосферы. Высота до 600 км. Воздух разряжен еще сильнее. На сегодняшний день такие высоты доступны только ракетам.

Таков океан атмосферы, на дне которого мы живем.

Учитель. Почему существует оболочка Земли?

Для того, чтобы совсем покинуть Землю, молекула как и космический корабль должна иметь вторую космическую скорость 11,2 км/с. Скорость большинства молекул меньше этой скорости. Молекулы газов, составляющих атмосферу, находятся в непрерывном движении. И из-за этого они и не падают на Землю. В результате этого они “парят” в пространстве около Земли, образуя Воздушную оболочку Земли.

(Смотрим видеосюжет и проверим свои умозаключения.) (Слайд 7)

По подсчетам Паскаля, атмосфера Земли весит столько же, сколько весил бы медный шар диаметром 10 км – пять квадриллионов 50000000000000000 тонн. (Слайд 8).

Земная поверхность и все тела испытывают давление толщи воздуха – Атмосферное давление и по закону Паскаля оно передается по всем направлениям одинаково (записать в тетрадь). (Слайд 9)

Учитель: Теоретически мы доказали существование атмосферного давления, а теперь убедимся на практике.

Вернемся к опыту № 1. “Вода в переверном стакане” Почему держится листок?

Давление воздуха над водой меньше, чем снаружи (атмосферного). Именно оно по закону Паскаля прижимает листок. (Ученики дают ответ.)

В тарелку положить монету, налить немного воды. Предложить ребятам взять, не замочив руки.

Объяснение опыта: Для этого надо взять тонкий стакан, свечу на подставке, спички.

Свеча нагрела воздух в стакане, давление его возросло, часть газа вышла наружу. Когда спички погасли, воздух снова остыл, при охлаждении давление падает. Под стакан вошла вода, вгоняемая давлением наружного воздуха (атмосферного). (Слайд 10)

Опыт № 3 Опыт с Магдербургскими полушариями. (Слайды 11–12)

8 мая 1654 г, со всех немецких городов собиралась знать, чтобы посмотреть, как в торжественной обстановке бургомистр г. Магдербурга Отто фон Герике демонстрирует свой опыт.

Для опыта подготовили два металлических полушария, одно из которых было снабжено трубкой для откачивания воздуха. Полушария сложили вместе, между ними поместили кожаное кольцо, пропитанное расплавленным воском – для лучшего и более плотного прилегания полушарий друг к другу. С помощью насоса откачали воздух из полости полушарий. На каждом из полушарий имелось прочное металлическое кольцо. Две восьмерки лошадей, впряженных в эти кольца, не могли разорвать эти полушария.

Любопытно, что 1 октября 1963 года, в городе Магдербурге, на родине великого естествоиспытателя, на площади перед ратушей был полностью повторен исторический опыт с полушариями. Изготовили медные полушария, кожаное кольцо, древний насос -все, как в 1654 году. Все действующие лица (один из них изображал Отто Герике ) надели костюмы 17 столетия. “ Конюхи”, облаченные в старинные одежды, вывели на площадь лошадей. Сначала четыре, потом восемь, наконец, шестнадцать лошадей пытались разорвать полушария – и все напрасно. Только после того, как из толпы вышла девочка-школьница, повернула кран, впустила внутрь полушарий воздух, они сами собой распались.

В славном городе Магдербурге
Начинается показ
Император сам приехал
Посмотреть на этот раз.

Герике поставил опыт
Полушария он взял
Выкачал оттуда воздух
Растянуть их предлагал.

Над ученым все смеялись,
К знахарю его вели,
Только сколько не старались,
Отделить их не могли.

Две упряжки прискакали,
Стали в стороны тянуть,
Еле-еле растащили
Объясните: В чем тут суть?

Объяснение: Когда воздух выкачали из полушарий, то в этой полости образовалось безвоздушное пространство, т.е. давления в ней нет. С внешней стороны действует только давление атмосферы, которое так сильно прижало, что их не смогли разорвать лошади.

Модель “Магдербурсгские полушария” Опыт пробуют ребята, ничего не получается. Вызывает особый интерес.

Учитель: Устали? Давайте сделаем дыхательные упражнения. Правильное дыхание способствует улучшению мыслительного аппарата, поступлению кислорода к головному мозгу.

Положите руки на диафрагму и сделайте 3-4 глубоких вдоха и выдохов.

Учитель: Задумывались ли вы над тем, как мы дышим? (Слайд 13)

Читая текст задания, дополните ее недостающими словами:

1. Учитель: Послушайте, ребята, одну историю. Однажды мама вымыла банки горячей водой и сразу надела на них горячие пластмассовые крышки. Спустя некоторое время мама не смогла снять крышки. Призванный на помощь папа с большим трудом справился с заданием, поругивая … Назовите это явление. Почему? Ответ: атмосферное давление.

Объяснение: От горячей воды банка нагрелась, часть воздуха вышла. Мама закрыла банки крышкой, банка остыла, и внутри давление меньше стало, чем снаружи (атмосферного).

2. В каком случае художник прав?

3. Опыт с бутылкой (реальный).

Когда пробка не закручена, атмосфера выдавливает воду из бутылки (показать)

Если закрыть пробкой, то на воду действует только давление воздуха в бутылке, а его давление мало и вода не выливается. (Слайды 14–16)

1. Что передаётся в жидкостях и газах одинаково во всех направлениях?
2. Второй “этаж” воздушного океана.
3. Российский ученый, который ввел понятие “атмосфера”.
4. Через нос проходит в грудь
   И обратный держит путь.
   Он невидимый, и все же
   Без него мы жить не можем
5. Сила, с которой тело давит на опору или подвес.
6. Явление взаимного проникновения молекул вещества.
7. Прибор для взятия проб жидкости.
8. Бургомистр города Магдебург, который поставил опыт с шарами.
9. Французский ученый, в честь которого названа единица измерения давления. (Слайд 17)

7. Домашнее задание.

§ 40–41.;

Проекты:

1. Подготовить или найти занимательный опыт на использование атмосферного давления”,
Например “Картезианский водолаз” (описание опыта, с фотографиями)

2. Атмосферное давление в живой природе.

3. Эссе “Чтобы было на Земле, если бы исчезла воздушная оболочка?” (Слайд 18)

8. Рефлексия. Выставление отметок. (Слайд19)

Спасибо за урок. (Слайд 20)

Приложение 1. Фотоотчет к уроку.

Используемая литература

1. Шабловский “Нескучный учебник-физика”, М., “Просвещение”.
2. Горев Л.А. “Занимательные опыты по физике”, 1977 г, М., “Просвещение”.
3. Учебник “Физика” 7класс, Перышкин А.В. 2010 г.
4. “Физика – юным”, Е.М Ергомышева – Алексеева, М. “Просвещение”, 1969 г.