Урок физики в 8 классе. Учитель Гимназия №19 г. Мелитополя

Урок физики в 8 классе.
Учитель Гимназия №19 г. Мелитополя
Запорожской области
Стоянов И.А.
Тема урока: «Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Барометр – анероид».
Тип урока: урок – семинар. Работа в группах.
Цели и задачи урока:
1. Сформировать у учащихся понятие “атмосферное давление”.
2. Рассмотреть причины, создающие атмосферное давление.
3. Экспериментально доказать его наличие.
4. Познакомить детей со способами измерения атмосферного давления.
5. Рассмотреть возможности использование атмосферного давления в различных
областях человеческой деятельности.
Ход урока
Слайд1.
Учитель:
Ребята, сегодня у нас открытый урок, на нём присутствуют учителя физики других
школ.
Сегодня мы проведём необычный урок – урок конференцию, интегрированый урок,
урок – путешествие по стране «Давление»
Учитель: Ребята, давайте вспомним мультик “Приключение капитана Врунгеля”
(фрагмент серии, в которой команда яхты “Беда” лечила кита).
Слайд 2.
– Что произошло с китом?
– Кит заболел?
– А как команда яхты “Беда” лечила кита?
– Ставила горчичники, давала лекарства, а может ставила банки?
– А на каком физическом явлении основывается постановка медицинских банок?
Учитель: Объясняя этот процесс, мы приоткроем тайну удивительного и важного
физического явления, которое является темой нашего урока.
Слайд 3.
Тема урока: Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Барометр – анероид.
(ученики записывают тему в тетрадь).
Слайд 4.
Цель урока: Выяснить причины, создающие атмосферное давление, познакомить с
примером определения атмосферного давления, приборами для измерения
атмосферного давления.
Мы с вами изучаем раздел «Давление» - страну давления.
Слайд 5.
Мы изучали давление создаваемое твёрдым телом, при этом мы побывали на станции
ЗАВОДСКАЯ, а сегодня продолжим своё путешествие от станции АТМОСФЕРНАЯ к
станции ВЫСОКОГОРНАЯ и побываем на УГОЛЬНОЙ, а на следующем уроке мы
завершим своё путешествие, посетив станцию МОРСКУЮ.
Учитель:
Как вы думаете, зачем человеку знания? Восточная мудрость гласит по этому поводу:
«Знания без применения – тучи без дождя» Как вы это понимаете? Знания сами по
себе не столь ценны, как умение их применять, зачастую от этого умения зависит
исход достижения цели.
Учитель: Ребята, давайте оценим, с каким багажом знаний вы пришли на урок.
Для начала вспомним из курса географии и природоведения,биологии,физики,
химии, что вы знаете об атмосфере, атмосферном давлении, приборах, измеряющих
давление, загрязнении атмосферы, о связи условий жизни человека и атмосферы.
Нашу работу начнем с группы « известных в нашей школе географов »
Слайд 6.
Слайд 7. – структура атмосферы.
Первый выступающий географ:
По своему строению атмосфера напоминает многоэтажный дом, в котором пять
этажей.
Первый этаж – это ТРОПОСФЕРА.
Тропосфера простирается до 16 км. В ней
образуются облака, дождь, снег, град, ветер.
Ее называют фабрикой погоды.
Второй этаж – СТРАТОСФЕРА (до 50 км).
Здесь царство стужи с температурой – 400С.
Третий этаж – МЕЗОСФЕРА (до 80 км). В
этом слое находится газ (озон), который
защищает все живое на Земле от вредного
действия ультрафиолетовых лучей Солнца.
Четвертый этаж – ТЕРМОСФЕРА (до 150 км). Здесь невиданная жара: 1000 - 20000С.
Здесь наблюдается полярное сияние.
Пятый этаж – ЭКЗОСФЕРА (от 150 км и выше). Это внешняя оболочка атмосферы,
простирается на 500 – 600 км.
Учитель: вывод записать в тетрадь.
1. Мы живем на дне огромного воздушного океана, который простирается на
несколько тысяч километров и называется он – атмосферой.
Второй выступающий географ:
Слайд 8.
Воздух состоит из отдельных атомов и молекул, и каждая частица обладает массой,
следовательно, атмосфера всей своей массой оказывает давление на поверхность
Земли.
Каков химический состав атмосферы?
Кислород О2 – 21%
Азот N2 – 78%
Углекислый газ СО 2 –0,03%
Инертные газы – 0,94 %
Переменные составные – 0,03% :
Оксиды серы
Угарный газ
Аммиак
Элементарная сера
Сероводород
Вода и пыль
Атмосфера состоит из газов:
Азот – 78%
Кислород – 21%
Инертные газы ≈1%
Углекислый
газ – 0,03%
Молекулы газов, входящих в состав воздушной оболочки Земли, притягиваются к
Земле.
Чтобы покинуть Землю, они должны обладатьвторой космической скоростью
(11,2км/с), большинство молекул имеют скорость меньшую скорость.
Учитель: А почему атмосфера “не оседает” на поверхность Земли?
Потому что, молекулы газов, составляющих атмосферу, движутся непрерывно и
беспорядочно.
Учитель: выводы записать в тетрадь.
2. Воздух имеет вес, тем самым создает давление на поверхность земли и тела
находящиеся на её поверхности.
3. Химический состав атмосферы: Азот-78%, Кислород – 21%, Инертные газы –
0,97%
Слайд 9.
Учитель: Продолжим наше путешествия по стране «Давления» - отправимся со
станции «Атмосферная» на станцию «Высокогорная».
Учитель: Внимание вопрос:
…И горы встают перед ним на пути,
И он по горам начинает ползти,
А горы все выше, а горы все круче,
А горы уходят под самые тучи.
“О, если я не дойду,
Если в пути пропаду,
Что станется с ними, с больными
С моими зверями лесными”.
Как вы считаете, почему Айболит боится не дойти?
Ответить на этот вопрос попросим команду «биологов нашей школы».
Слайд 10.
(Выступление биологов)
Первый биолог выступает:
Человек, как и любой другой организм, не чувствует атмосферного давления, так как
оно уравновешивается его внутренним давлением. Однако при резком уменьшении
атмосферного давления, например при подъеме в горы, человек начинает чувствовать
себя плохо. Это происходит ещё и потому, что атмосфера снабжает нас кислородом.
Второй биолог выступает:
Колебания атмосферного давления действуют на человека двумя путями: изменяют
насыщение крови кислородом и механически раздражают нервные окончания.
При повышении атмосферного давления уменьшается число лейкоцитов в крови, а при
понижение увеличивается.
В таких случаях у здоровых людей падает работоспособность, появляется головная
боль.
Учитель:
Задумывались ли вы над тем, как мы дышим?
Третий биолог выступает:
Слайд 11.
Механизм дыхания заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем
объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается, и
атмосферное давление вталкивает туда порцию воздуха. При выдохе происходит
обратное явление.
В лёгких человека постоянно содержится около 3 л воздуха.
Учитель: вывод записать в тетрадь
4. Одно из сильных влияний на самочувствие человека оказывает атмосферное
давление.
Учитель: Но мы на себе давление воздуха не ощущаем, а существует ли
атмосферное давление вообще?
Помогут нам развеять наши сомнения «юные физики»
Слайд 12.
Первый физик выступает:
Древние греки думали, что окружающий нас воздух — это испарившаяся вода. И
назвали оболочку, окружающую Землю, атмосферой (от греческих слов атмос] — пар,
[сфера] — шар).
Вычислить давление по известным законам физики невозможно, потому что воздух –
это газ, у которого с изменением высоты изменяется плотность. Так, у поверхности
Земли она составляет 1,29 кг/м3, и на высоте 11 км – уменьшается в четыре раза.
Слайд 13.
Второй физик выступает:
Немецкий учёный Отто фон Герике провел опыт. Для опыта подготовили два
металлических полушария, полушария сложили вместе, между ними поместили
кожаное кольцо. Из полушария откачали воздух, и две семерки лошадей не смогли
растащить полушария. Когда же впустили воздух в полость между полушариями,
полушария легко распались без всякого усилия.
Учитель: Как вы считаете, что удерживало полушария?
Ученики: Атмосферное давление, которое превысило давление внутри полого шара.
Учитель:
Как измерить атмосферное давление?
Третий физик выступает:
Слайд 14.
Впервые в 1643 году с помощью опыта определил атмосферное давление итальянский
физик Торричелли – один из учеников и последователей Галилео Галилея.
Слайд 15.
Опыт, состоит в том, что. Взяв стеклянную трубку, длиной 1 метр, запаяную с одного
конца, он заполнил её ртутью. Потом плотно закрыв её, перевернул запаяным концом
вверх. Опустил в лабораторную чашку, содержавшую ртуть, и открыл её. При этом
часть ртути вылилась в чашку, а часть осталась в трубке. Уровень столба ртути в
трубке остановился на отметке 760 мм. рт. ст. Торричелли задумался, в трубке над
ртутью воздуха нет – образовался вакуум,
значит давление столба ртути стало равно атмосферному давлению.
а) ртутный барометр; б), в) водный барометр Паскаля
В настоящее время в системе СИ давление измеряется в Паскалях и 760
мм. рт. ст. равно ≈100 000 Па.
Учитель: Как вы думаете, удобно ли пользоваться таким прибором
для измерения атмосферного давления. Я думаю нет, поскольку пары ртути ядовиты,
кроме того, прибор был огромных размеров, стеклянный, что ограничевало его
применение. Поэтому был создан более удобный для использования прибор –
барометр – анероид.
Учитель: дети, как вы думаете, как велико атмосферное давление?
Слайд 16.
Четвёртый физик выступает:
Для измерения атмосферного давления применяется барометры – анероиды.
Ртутные монометры дают более точные показания, но
металлические более удобны. Наибольшее применение
нашёл барометр – анероид.
Внутреннее устройство анероида. (ученик обьясняет
устройство)
... барометр-анероид – очень чувствительный прибор.
1. Гафрированные болончики;
2,3 упругая пластина и передаточное звено к срелке 4,
5. Циферблат в паскалях и мм.рт.ст.
Опыты показывают что, при подъёме или опускании над уровнем моря на каждые 12
метров, атмосферное давление изменяется на 1 мм. рт. ст., что дало возможность
использовать
анероид как высотомер, он называется альтиметр.
Слайд 17.
Слайд 18.
При наблюдении погоды в метеорологии, пользуются самопишущим прибором барографом.
Учитель: выводы записать в тетради
5. Атмосфера простирается на несколько тысяч километров. Вследствие действия
силы тяжести, верхние слои воздуха, подобно воде в океане, сжимают нижние слои, в
результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают
давление всей толщи воздуха
6. Для измерения атмосферного давления применяется барометр – анероид или
ртутный манометр.
Опыты физиков:
Четвёртый физик: Опыт №1: Возьмем стакан с водой, накроем листом бумаги,
прижмем рукой и перевернем. Уберем руку и видим, что лист бумаги не падает.
Почему? Ведь на лист оказывает давление столбик воды.
Пятый физик: Опыт №2: В дне пластиковой бутылки проделываем несколько
отверстий. Заполняем на четверть бутылку водой, окунув её в ведро с водой, закрутив
крышку, достаём бутылку и видим, что воде не выливается через отверстия. Ослабив
крышку, вода начнёт струиться через отверстия.
Учитель: выводы записать в тетрадь
7. Нормальное атмосферное давление равно 760 мм.рт. ст. (при 0°С), что
составляет 101308 Па  100 кПа.
8. При подъёмом над уровнем моря на каждые 12 метров атмосферное давление
понижается на 1 мм. рт. ст.
Учитель: Знания строения атмосферы, зависимости давления атмосферы от
высоты, позволила осуществить давнюю мечту человека «летать как птица»
Слайд 19.
Слайд 20.
Третий географ:
Воздушные летательные апператы делятся на: Аэростаты, дирижабли.
Аэроста́т или возду́шный шар - летательный аппарат легче воздуха. Подъёмная сила
аэростата создаётся заключённым в оболочке газом с плотностью меньшей, чем
плотность окружающего воздуха.
Четвёртый географ:
По типу наполнения аэростаты делятся на:
газовые
тепловые
комбинированные
В настоящее время основной газ для наполнения - гелий. Ранее широко применялся
водород. В тепловых используется нагретый воздух.
Первыми летательными аппаратами были воздушные шары , наполненые теплым
воздухом. Они были запущены в июне 1783 г. французами – братьями Монгольфье. Их
шар поднялся на высоту 1 800 м. В корзине были три пасажира – овца, петух, утка. В
ноябре 1783 г. на воздушном шаре полетели люди.
Слайд 21.
Пятый выступающий географ (дирижабль)
Дирижа́бль это аэростат с движителем, благодаря ему дирижабль может двигаться
независимо от направления ветра.
Самый первый дирижабль был снабжён паровым двигателем.
Учитель: вывод записать в тетрадь
9. знания об атмосфере позволили создать летательные аппараты, такие как:
аэростаты, дирижабли, метеозонды.
Учитель: вопрос экологии окружающего воздуха становится наиболее важным.
Слайд 22.
Первый выступающий эколог:
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной
средой.
Существует два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и
антропогенный . Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание,
лесные пожары, процессы разложения растений и животных.
К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся
промышленные и транспорт.
Второй выступающий эколог:
Загрязнение атмосферного воздуха сказывается особенно на зеленом покрове нашей
планеты.
Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота,
наносят огромный вред лесам. Над Антарктидой и Арктикой появились озоновые
дыры. Истощение озонового слоя, связано с чрезмерным применением фреонов в
производстве и быту.
Охрана природы - задача нашего века.
В 1997 году в Японском городе Киото было подписано соглашение, согласно которого
– ведущие развитые страны взяли на себя обязательство снизить выбросы углекислого
газа на 8% .
Намечалось в декабре 2009 года на климатической конференции в Копенгагене,
принять новое соглашение, ксожалению до конца это не удалось.
Учитель: выводы записать в тетрадь
10. К важнейшим экологическим последствиям загрязнения атмосферы относятся:
1) возможное потепление климата («парниковый эффект»);
2) нарушение озонового слоя;
3) выпадение кислотных дождей.
Большинство ученых в мире рассматривают их как крупнейшие экологические
проблемы современности.
Слайд 23.
Для закрепления изученой темы: ответить на вопросы кроссворда.
Слайд 24.
Слайд 25.
Слайд 26.
Ответьте на вопросы кроссворда 1.
1. Воздушная оболочка Земли (Атмосфера)
2. Прибор для измерения атмосферного давления (Барометр)
3. Фамилия известного учёного, который был учителем
Е. Торричелли. (Галилей)
4. Безжидкостный барометр (Анероид)
5. Единица измерения давления (Паскаль)
6. Учёный, который создал первый прибор для измерения атмосферного
давления (Торричелли)
Ответьте на вопросы кроссворда 2.
Отношение силы давления к площади; (давление)
Прибор для измерения атмосферного давления; (барометр)
Единица измерения давления; (Паскаль)
Прибор для измерения давления, большего или меньшего
атмосферного; (манометр)
5. Газовая оболочка, окружающая Землю. ( атмосфера)
1.
2.
3.
4.
Контроль знаний: выполнить тестовые задания (в компьютерном классе).
Д/з §§ 34, 35, упр.19 (1,2),упр.20(1) выполнить