ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ГОРОДА МОСКВЫ «ШКОЛА № 627»
(ГБОУ Школа № 627)
115054 г. Москва, ул. Дубининская, д.42; тел./факс (495) 959-78-31; e-mail:[email protected]
ОКПО 14172615 ОГРН 1127747118003 ИНН/КПП 7713757043/770501001
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
«ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
ОТ ВЫСОТЫ НАД УРОВНЕМ МЕСТНОСТИ»
Выполнили:
Учитель физики ГБОУ «Школа № 627»
Платонова Светлана Анатольевна
Учитель физики ГБОУ «Школа № 627»
Тюменкова Ирина Григорьевна
МОСКВА
2014
Аннотация.
Данная работа может быть предложена учащимся 7-х классов при
изучении темы «Атмосферное давление». Она позволяет не только
обнаружить факт уменьшения атмосферного давления на 1 мм с подъёмом на
каждые 13 м, но и увидеть связь погоды и атмосферного давления.
Интересным дополнением будет предложение о повторении измерений в
течение нескольких дней.
В ходе выполнения работы развиваются такие метапредметные умения,
как умение формулировать проблему и ставить задачи по её реализации,
строить графики, читать показания приборов, использовать возможности
программы Microsoft Office, устанавливать причинно-следственные связи и
другие.
Введение.
Газовая оболочка, окружающая Землю, называется атмосферой (от
греческих слов "атмос" - пар и "сфера" - шар). Смесь газов, образующих
атмосферу Земли, называют воздухом. В состав воздуха входят азот (78 %),
кислород (21 %) и некоторые другие газы.
Исследование околоземного пространства с помощью искусственных
спутников Земли показало, что атмосфера нашей планеты простирается на
тысячу и более километров в высоту. Резкой границы она не имеет. Ее
верхние слои очень разрежены и постепенно переходят в пустое
межпланетное пространство. С уменьшением высоты плотность воздуха
возрастает. Около 80 % всей массы воздушной оболочки Земли
сосредоточено в пределах 15 км над Землей.
Установлено, что при температуре 0°С масса каждого кубического
метра воздуха (на уровне моря) составляет в среднем 1,29 кг. Из-за
притяжения к Земле верхние слои воздуха давят на средние, они - на нижние.
Наибольшее давление, обусловленное весом воздуха, испытывает
поверхность Земли, а также все тела, находящиеся на ней. На них давит вся
толща воздуха. Давление, оказываемое атмосферой Земли на все
находящиеся в ней предметы, называется атмосферным давлением.
Атмосферное давление с высотой убывает, так как уменьшается
столб воздуха, создающий его. Аналогичное явление происходит в
жидкости: давление разное на разной глубине погружения. Однако есть
существенная разница, обусловленная тем, что воздух сжимаем, а
жидкость – нет, поэтому в жидкости давление линейно зависит от
глубины погружения, а атмосферное давление зависит от высоты подъема
нелинейно, но на небольших высотах давление атмосферы уменьшается на
1 мм через каждые 11-13 м.
Цель работы: исследовать зависимость атмосферного давления от высоты
над уровнем местности.
Оборудование:
 Барометр-анероид;
 Цифровая лаборатория по физике;
 Датчик абсолютного давления.
Задачи:
 Измерить атмосферное давление на разных этажах школы (высотного
дома) с помощью барометра-анероида и цифровой лаборатории;
 Составить таблицу данных о соответствии давления высоте над
уровнем местности;
 Построить график зависимости атмосферного давления от высоты над
уровнем местности;
 Проанализировать полученные результаты и сделать вывод о связи
атмосферного давления и высоты над уровнем местности.
Продукты исследования:
 Таблица с результатами измерений;
 График зависимости давления от высоты.
Ход работы
1. Включите нетбук, запустите программу «Цифровая лаборатория».
2. Присоедините датчик абсолютного давления к нетбуку. На экране
должна появиться таблица-сетка p(t).
3. Проведите измерения атмосферного давления на разных этажах школы
с помощью барометра-анероида и цифровой лаборатории. Перед тем,
как начинать новое измерение, сохраните предыдущий результат,
например, в виде рисунка в папке «Мои документы». Результаты
измерений занесите в таблицу:
Этаж
Высота h, м
Давление р, кПа
Барометр - анероид
Цифровая лаборатория
1
2
…
4. Придумайте способ, с помощью которого можно узнать высоту
каждого этажа над уровнем местности. Значение высоты каждого этажа
запишите в таблицу.
5. Определите по паспорту технического устройства погрешности
измерений давления. Запишите значения погрешностей в виде
Δpб = …;
Δрл = …
6. Сравните результаты измерения давления с помощью барометра и с
помощью цифровой лаборатории. Какой способ даёт более точные
результаты? Как вы думаете, почему?
7. Постройте график зависимости атмосферного давления от высоты над
уровнем местности (это можно сделать с помощь программы Microsoft
Office Excel или программы Statistica цифровой лаборатории),
проанализируйте его. Как изменяется атмосферное давление по мере
подъёма на верхние этажи школы? Является ли эта зависимость
линейной? Как вы думаете, почему?
8. Выразите результаты измерения давления в мм рт.ст., постройте
график. Существует ли зависимость между давлением и высотой
этажа? Если да, то в чем она выражается?
9. Где и как можно использовать полученные результаты?
1.
2.
3.
4.
5.
Список рекомендованной литературы:
Перышкин А. В. Учебник физики для 7 класса. 2-е изд. – М.: Дрофа. –
2013.
Андреева Е. В.,
Кладо Т. Н.
Атмосфера
и
жизнь.
–
Л.:
Гидрометеорологическое издательство. – 1963.
Тарасов Л. В. Физика в природе. – Москва: Просвещение. – 1988.
Филиппов А. Х. Учение об атмосфере. – Иркутск: Сибирский институт
права, экономики и управления. – 2006.
Тарасов Л. Земля – беспокойная планета. Атмосфера, гидросфера,
литосфера. – М.: ЛКИ. – 2013.