Цель урока: сформировать у обучающихся научное представление о влажности воздуха на основе молекулярно-кинетической теории.
Задачи урока:
- Познакомить с понятиями насыщенного и ненасыщенного пара, кипения, влажности воздуха, точки росы, продемонстрировать способы измерения влажности воздуха при рассмотрении приборов для ее измерения — гигрометра, психрометра.
- Развивать общие компетенции (организовывать собственную деятельность, умения находить информацию, выбирать главное, работать с ней и принимать самостоятельное решение, работать в коллективе) (ОК 2, ОК 4, ОК 5, ОК 6)
- На материале урока указать важность понятия влажности воздуха в жизнедеятельности человека. Проявлять интерес к избранной профессии, понимать её сущность и социальную значимость. (ОК 1)
Тип урока: урок изучения нового материала
Методы обучения: словесные (беседа, объяснение), наглядно-демонстрационные (презентация), видеоматериал, практические (выполнение лабораторной работы), контрольный (самоконтроль)
Форма организации деятельности обучающихся на занятии: фронтальная, индивидуальная, работа в парах, групповая.
Материально-техническое оснащение занятия: компьютер, мультимедийная установка, психрометр, психрометрическая таблица.
Литература: Мякишев Г.Я. Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика: учеб. для 10 кл. общеобразоват. Учреждений – 16-е изд./ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Н.Н. Сотский– М.: Просвещение, 2007.
Ход урока
1. Организационный-мотивационный момент
Обратите внимание на слайд
Как вы думаете, о чём мы сегодня будем говорить на уроке?
Ответы обучающихся.
Тема урока на слайде
При проектировании городов и промышленных комплексов учитываются климатические особенности тех мест, где производится строительство, определяются наименее выгодные температуры воздуха, относительная, и абсолютная влажность воздуха, количество и характер осадков и другие данные. Строительство зданий должно осуществляться в соответствии с требованиями к тепловой защите зданий для обеспечения, установленного для проживания и деятельности людей микроклимата в здании, необходимой надежности и долговечности конструкций. Поддержание требуемой влажности воздуха в помещениях имеет большое значение как для сохранности расположенного в них оборудования и конструкций здания, так и для людей, причем важную роль в этом играет влажностное состояние конструкций. Фасад строительного объекта является не только защитником стен от внешних факторов, но визитной карточкой самого здания. Его оформление – это трудоемкий процесс, требующий необходимых навыков и знаний. Он так же, как и стены строительного объекта, подвержен влиянию болезней в виде появления грибка и налетов плесени. Основным фактором, который влияет на появление грибка, является сырость стен. Она является следствием промерзания стен. Как плесень, так и сырость образуются в результате нарушения гидроизоляции. Именно поэтому, снаружи появляется вода.
Для того чтобы возводимые строительные сооружения были долговечными, необходимо использовать при строительстве качественные строительные материалы, которые соответствуют как эстетическим запросам, так и техническим требованиям. Одним из основных требований, предъявляемых к строительным материалам, является определенная влажность.
Прежде чем приступить к изучению нового материала, повторим ранее изученный материал.
2. Актуализация знаний обучающихся с использованием презентации
1. Что такое испарение?
2. От чего зависит испарение?
3. Как изменяется температура при испарении?
4. Что такое конденсация?
3. Изучение нового материала с использованием презентации.
3.1. Определение насыщенного и ненасыщенного пара.
Мультимедийные демонстрации: особенности насыщенных паров, переход ненасыщенного пара в состояние насыщения при уменьшении объёма. На основании этого делаются выводы:
(обучающиеся самостоятельно формулируют и записывают выводы в тетради).
- Пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным.
- Давление пара, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром, называется давлением насыщенного пара.
- Давление насыщенного пара зависит только от его химического состава и температуры и не зависит от величины объёма, который он занимает.
3.2. Зависимость давления насыщенного пара от температуры (Приложение 1)
При увеличении температуры увеличивается не только скорость молекул, но и их концентрация
3.3. Кипение (работа обучающихся с источником)
Ответить на вопросы:
1. Когда закипает жидкость?
Ответ: Жидкость закипает, когда давление насыщенного пара внутри пузырьков становится равным и большим внешнего давления и гидростатического давления столба жидкости.
2. Какова зависимость температуры кипения от внешнего давления? Ответ: Чем больше внешнее давление, тем выше температура кипения. Уменьшая внешнее давление, мы тем самым понижаем температуру кипения.
3. Что такое перегретый пар? Его использование в технике. Ответ: Пар, имеющий температуру выше температуры насыщения при том же давлении. Перегретый пар служит рабочим телом в тепловых двигателях, турбинах.
4. Что называют критической температурой? Ответ: Критическая температура – это температура, при которой плотность жидкости равна плотности пара.
3.4. График зависимости плотности воды и ее насыщенного пара от температуры.
Преподаватель рассматривает кривые зависимости и вместе с обучающимися делаются выводы:
а) Если температура газа выше критической, то ни при каком давлении газ не перейдет в жидкое состояние.
б) Если температура газа равна критической, то газ перейдет в жидкое состояние, минуя состояние насыщенного пара.
в) Если температура газа ниже критической, то изотермическое сжатие переводит его сначала в состояние насыщенного пара, а затем в жидкость.
3.5 Влажность воздуха . Рассказ преподавателя, обучающиеся работают в тетрадях
а) Абсолютная влажность .
б) Относительная влажность.
Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называется парциальным давлением водяного пара;
Содержание водяного пара в 1 м3 воздуха называется абсолютной влажностью;
Относительной влажностью воздуха называется отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе, к давлению насыщенного водяного пара при той же температуре;
3.6. Точка росы
Температура, при которой водяной пар становится насыщенным, называется точкой росы. (Приложение 2)
3.7. Приборы для определения относительной влажности воздуха
а) Волосной гигрометр (выступление обучающегося с сообщением)
Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса (человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.
б) Конденсационный гигрометр (фрагмент видео)
С его помощью определяют точку росы. Это наиболее точный способ измерения относительной влажности.
в) Психрометр (демонстрация прибора) (выступление обучающегося с сообщением)
В психрометре есть два термометра. Один - обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. С помощью психрометрической таблицы определяется влажность воздуха. (Приложение 3)
г) Значение влажности воздуха для жизнедеятельности человека (выступление обучающегося с сообщением)
Для здоровья человека вредны как чрезмерная сухость воздуха, так и большая влажность.
Наиболее комфортная влажность воздуха для человека лежит в пределах 40—60%.
3.8 Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе. (Приложение 4)
4. Закрепление материала
4.1. Практическая работа “Определение влажности воздуха” с профессиональной направленностью. (Приложение 5)
4.2. Выполнение заданий в тестовой форме (Приложение 6)
5. Итоги урока
Выводы:
1. Газ, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью, называют насыщенным паром этой жидкости. Давление насыщенного пара определяется только его температурой и не зависит от объема.
2. В состав атмосферы Земли входят водяные пары. Величина, показывающая количество водяных паров в 1м3 воздуха, называется абсолютной влажностью. Степень насыщения воздуха паром показывает относительная влажность.
3. Жидкость кипит при температуре, когда давление насыщенного пара этой жидкости равно внешнему давлению.
4. Температура кипения повышается с увеличением внешнего давления.
Домашнее задание.
- Учебник физики за 10 класс, параграфы 72-74
- Подготовить сообщение “Значение влажности воздуха в моей профессии”
Список литературы.
- Мякишев Г.Я. Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика: учеб. для 10 кл. общеобразоват. Учреждений – 16-е изд./ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Н.Н. Сотский– М.: Просвещение, 2007.
- Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования – М.: 2014
- Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического
- профиля. Контрольные материалы: учебные пособия для учреждений начального и среднего профессионального образования/В.Ф.Дмитриева, Л.И.Васильев. –М.: 2014
- Волков, В.А. Универсальные поурочные разработки по физике: 10 класс. – М.: ВАКО, 2007. – 400с.
- Залетова Е. Н. Лабораторная работа ...Какова относительная влажность воздуха?// www.alsak.ru/content/view/219/122 (эксперимент).
- Зачет по теме “Свойства паров, жидкостей, твердых тел”. 10 класс.// Ф2 Физика: нестандартные занятия, внеурочные мероприятия. 7-11 классы/сост. М.А. Петрухина. – Волгоград: Учитель, 2007. – ISBN 5-7057-0499-2. - с.81-89.
- Касаткина И.Л. Мы повторяем физику. Репетитор для учащихся 9-11классов школ, гимназий, лицеев, колледжей, подготовительных курсов, абитуриентов и студентов. В 2-х томах. – Ростовн/Д: Феникс, 1996. – Т.1. - 480с. - ISBN 5-87688-043-4.
Электронные ресурсы.
- http://fcior.edu.ru/catalog/meta/3/mc/discipline%20OO/mi/4.17/p/page.html
- http://www.openclass.ru/io/10/shamshina
- http://www.alleng.ru/edu/phys.htm
- http://school-collection.edu.ru/catalog/pupil/?subject