1.dok - Всероссийский фестиваль педагогического творчества

Всероссийский фестиваль педагогического творчества (2014/2015 уч.год)
Номинация:
педагогические идеи и технологии: среднее образование
Название работы: Конспект урока физики в 7 классе
«Атмосферное давление»
Автор: учитель физики Баймухамедова Альфия Утемисовна
Место выполнения: МБОУ «Джанайская оош»
Тема урока: Атмосферное давление
Цели: 1. Формировать знание определения атмосферного давления, раскрыть его
природу, ознакомить школьников с явлениями, вызванными действием атмосферы;
умение обнаруживать действие атмосферного давления в обыденной жизни
2. Способствовать формированию умений применять приемы: сравнения, обобщения,
выделения главного, переноса знаний в новую ситуацию, мышления и речи, внимания и
памяти
3. Способствовать воспитанию интереса к физике и ее приложениям, активности,
мобильности, умения общаться, общей культуре
Методы: Словесный, наглядный, практический, объяснительно-иллюстративный,
частично-поисковый, самостоятельная работа учащихся.
ПЛАН УРОКА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Организационный момент
Повторение опорных знаний.
Усвоение новых знаний и способов действий
Закрепление знаний и способов действий
Подведение итогов занятия. Выставление оценок за урок
Информация о домашнем задании, инструктаж о его выполнении
Рефлексия
ХОД УРОКА
1. Учитель приветствует ребят, проверяет готовность к уроку, настраивает на работу. На
классной доске записаны тема, перечень вводимых понятий, домашнее задание.
2. Учитель называет тему, формулирует цель урока, предлагает коллективно решить
кроссворд: слайд 1.
Задание 1:
Есть невидимка
В дом не просится
А прежде людей бежит
Торопится.
«воздух»
В. Какие свойства газов отличают их от твердых тел и жидкостей? (Газы занимают
весь предоставленный им объём и принимают форму сосуда, в котором они
находятся)
Задание 2:О какой величине идет речь: ?=F/S?
«давление»
В.: Дайте определение этой величине. (Величина, равная отношению силы,
действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности,
называется
давлением)
Что принимается за единицу давления? (Паскаль [Па], в честь французского
ученого Блеза Паскаля. Используются также другие ед. давления: гПа [1 гПа = 100 Па], кПа
[1 кПа = 1000 Па])
Задание 3:
Чем вызывается давление газа на стенки сосуда (и на помещенное в
газ тело)? «ударами молекул газа»
Задание 4: Как передаётся давление, производимое на жидкость или газ?
«одинаково во всех направлениях»
В. Как называется это утверждение? (Законом Паскаля)
Задание 5: В. Какой из предметов, на ваш взгляд, лишний? (запись на доске)
/Чайник, стакан, лейка/ Почему?
- Чайник и лейка – примеры сообщающихся сосудов)
- Как располагаются поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах? (На
одном уровне, при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково)
- Как располагаются поверхности разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах?
(При равенстве давлений высота столба жидкости с большей плотностью будет меньше
высоты столба жидкости с меньшей плотностью)
«чайник»
В результате правильных ответов дети в вертикальном столбце читают слово-напутствие
«УДАЧИ»
3. Слайд 2. У.
- Мы живем на дне большого глубокого воздушного океана и как рыбы
в воде ничего не знают о давлении воды, так и многие из вас до сегодняшнего дня
ничего не подозревали о давлении атмосферы.
Слайд 3.
- Давление воздуха заставляет вращаться ветряные двигатели,
надувает паруса, сносит крыши домов, приносит дожди, на поверхности бушуют
ураганы, торнадо
Слайд 4. - Атмосфера (греч. атмос – пар, воздух и сфера – шар) – светоносный
воздух, газовая оболочка, которая вращается вместе с Землей как единое целое и
защищает ее от метеоритов и ультрафиолетовых солнечных лучей, губительных для
всего живого. Атмосфера предохраняет нашу планету от чрезмерного перегревания и
охлаждения.
18
Масса ~ 6 *10 кг. hатм ≈ неск. тыс. км.
Смесь газов, образующих атмосферу Земли, называют воздухом, химический
состав:
1. 78 % - азот,
2. 21 % - кислород,
3. 1 % - углекислый газ и др., а так же водяные пары, пыль. Если содержание азота и
кислорода находится в природном равновесии благодаря растениям Земли, то
содержание углекислого и других вредных газов в атмосфере меняется в результате
хозяйственной деятельности человека.
Слайд 5. «Роль атмосферы в жизни человека и животных»
Атмосферою жива вся земля. Океаны, моря, реки, ручьи, поля и леса, растения и животные,
люди – все это живет в воздухе, живо воздухом. Воздушное море покрывает весь земной
мир, волны его описывают горы и долины и на дне его живем мы, насквозь пропитаны той
же стихией. Эта животворящая жидкость вливается в наши легкие с каждым вздохом, среди
нее начинается хрупкое существование новорожденного младенца, и она же принимает
последний вздох умирающего.
Слайд 6. «Она растачает радующую нас зелень над лугом, питая и маленькие, еще
нераспустившиеся цветочки, и большие деревья, неустанно наполняющая в себе лучи
Солнца, ее цветов, являющихся с ближайших холмов, и звук, дающий возможность общения
для живых существ и пения птиц, и шум леса, и ропот пенящихся волн. Без нее наша
планета была бы бесплодной, безжизненной, мертвой»
Камиль Фламмарион
Слайд 7.
«Атмосферное давление»
Давление воздушной оболочки Земли на её поверхность и все тела
АТМОСФЕРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
•
•
•
•
•
называют
Как на поверхности Земли проявляется давление атмосферы?
Почему нас не раздавила такая тяжесть?
Почему не ощущается вес воздуха?
Можно ли измерить его величину?
Где используется давление атмосферы?
Чтобы ответить на эти вопросы, нужно прежде выяснить, как обнаружить давление
атмосферы
Демонстрация 1: Каждому из нас приходилось погружать опрокинутый вверх дном стакан в
воду и наблюдать, что вода не поднимается заметно в стакане. И если стакан
переворачиваем в воде, из него вырываются пузыри, после этого вода заполнит стакан.
Воздух занимает пространство.
На воздух, как и на всякое тело, находящееся на Земле, действует сила тяжести, и,
следовательно, воздух обладает весом. Вес воздуха легко вычислить, зная его массу.
На опыте покажем, как определить массу воздуха.
воздуха»):
Демонстрация 2 («Взвешивание
- Для этого можно взять прочный стеклянный шар с пробкой и резиновой трубкой с
зажимом. Выкачаем насосом из него воздух, зажмем трубку зажимом и уравновесим на
весах. Затем, открыв зажим на резиновой трубке, впустим в шар воздух. Равновесие весов
при этом нарушится. Для его восстановления придется положить на другую чашку весов
гири, масса которых и будет равна массе воздуха в объеме шара.
Опытами установлено, что при температуре 0 0С и нормальном атмосферном
давлении масса воздуха объемом 1 м3 равна 1,29 кг. Вес этого воздуха легко вычислить:
P=gm, Р= 9,8 н/кг ·1,29 кг ≈ 13 Н.
- Атмосфера, как показали наблюдения за полетом ИСЗ, простирается на высоту несколько
тысяч километров.
Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно
воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к
Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает производимое на него
давление по всем направлениям.
В результате этого земная поверхность и тела,
находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят,
испытывают атмосферное давление.
- На человека массой 60 кг, имеющий при росте 1м 60см площадь поверхности тела 1, 65 м2,
атмосфера действует с силой 162 кН (см. задачу из учебника)
Но почему не чувствуем, что на нас давит воздух? (В процессе эволюции организм
приспособился к давлению нашей атмосферы. Наше внутреннее давление как раз равно
атмосферному)
ГЛАВНАЯ ЧАСТЬ: Последовательное развертывание тезиса на основе решения
конструктивных вопросов демонстрацией атмосферного давления, в тесном контакте и
взаимодействии с учащимися (в приемлемой для учащихся 7-го класса, в логической связи
между доводами и тезисом.
Слайд 8. Это было в далеком 17 веке, Рене Декарту (1596-1650гг., французский ученый и
философ. Декарту принадлежат важнейшие исследования по философии, математике и
физике
е) попадает в руки старый серебряный флакон от духов, продырявленный острием
шпаги. Он обратил внимание, что из закрытого пробкой продырявленного флакона духи не
вытекают, но стоит вынуть пробку – жидкость выливается. Какова причина?
Демонстрация 3. («Демонстрация явления: пластиковая бутылка из под шампуня с
продырявленным дном»).
Это маленькое событие сыграло большую роль в науке, безделушка и наблюдательность
Декарта позволили открыть атмосферное давление, вакуум, барометр.
Рассказ учащихся о знаменитых физиках, сделавших важный вклад в становление науки
об атмосфере:
Слайд 9. Торричелли Эванджелиста (1608 – 1647)
Итальянский физик и математик. Ученик Г. Галилея. Изобрел ртутный
существование атмосферного давления и вакуума (торричеллиева
формулу, которая была названа его именем.
барометр,
пустота).
открыл
Вывел
Слайд 10. Паскаль Блез (1623 – 1662)
Французский ученый. Он открыл и исследовал ряд важных свойств жидкостей и газов,
интересными и убедительными опытами подтвердил существование атмосферного
давления, открытого ученым Торричелли.
Слайд 11. Отто фон Герике (1602-1686)
Немецкий физик. Стремясь доказать существование вакуума, изобрел воздушный насос и
осуществил с ним ряд опытов (в т. ч. опыт с «магдебургскими полушариями») для
доказательства существования атмосферного давления. Установил упругость воздуха, его
весомость, способность поддерживать горение, проводить звук, наличие в воздухе паров
воды. Впервые (1660) построил водяной барометр и использовал его для предсказания
погоды.
Слайд 12. М. В. Ломоносов (1711-1765)
Основоположник русской науки, ученый-энциклопедист. Проявив огромное трудолюбие,
М.В. Ломоносов достиг выдающихся успехов в различных областях науки, его открытия
обогатили многие отрасли знаний, а выдвинутые идеи опередили науку своего времени.
Рассмотрим еще удивительные опыты:
Демонстрация 4: - Прикроем бумагой отверстие в стакане с водой и, придерживая рукой
бумагу, перевернем стакан с водой в воздухе вверх дном, вода не выливается после того,
как мы перестали поддерживать бумагу. Бумага останется, как бы прижатая к краю стакана.
Что удерживает воду в стакане? (Это давление воздуха прижимает лист к краям стакана и
удерживает воду)
Демонстрация 5. (« Демонстрация соломинки для напитков»).
- Что заставляет подниматься напитку в соломинке?
( При втягивании воды грудная
клетка расширяется, и в полости рта создается разряжение, в то время как на поверхность
воды действует сила атмосферного давления. Разность давлений заставляет воду
подниматься по соломинке)
Демонстрация 6 («Демонстрация ливера»).
[Ливер – стеклянная трубка, открытая с обоих концов, используемая для взятия проб
различных жидкостей]
Ливер опускают в жидкость. Затем закрывают пальцем
верхнее отверстие и
вынимают из жидкости. Когда верхнее отверстие открывают, из ливера начинает
вытекать жидкость. Объясните действие этого прибора.
Демонстрация 7. (« Демонстрация пипетки»).
[Пипетка – стеклянная трубка заостренная
с одного конца и закрытая резиновой грушей с другой стороны, используемая для
получения капели жидкости].
- Что «загоняет» жидкость в пипетку?
(Атмосферное давление «загоняет» жидкость в
пипетку при создании в ней разряженной атмосферы).
Демонстрация 9. («Демонстрация поилки для птиц»).
Автоматическая поилка для птиц
состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце так, что горлышко
находится немного ниже уровня воды в корытце. Почему вода не выливается из бутылки?
Если уровень воды в корытце понизится, и горлышко бутылки выйдет из воды, часть воды
из бутылки выльется. Почему?
(На воду в корыте давит атмосфера, и, по закону Паскаля, это давление передается на
столб воды в бутылке. Если горлышко бутылки выйдет из воды, то атмосферное давление
перестанет компенсировать давление воды в бутылке, и она выльется).
Выступление учащихся на тему: «Почему существует воздушная оболочка Земли».
Слайд 13.
 Как и все тела, молекулы газов, входящих в состав воздушной оболочки Земли,
притягиваются к Земле.
 Но почему же тогда все они не упадут на поверхность Земли? Каким образом
сохраняется воздушная оболочка Земли, ее атмосфера? Чтобы понять это, надо учесть,
что молекулы газов, составляющих атмосферу, находятся в непрерывном и
беспорядочном движении. Но тогда возникает другой вопрос: почему эти молекулы не
улетают в мировое пространство?
 Для того чтобы совсем покинуть Землю, молекула, как и космический корабль или ракета,
должна иметь очень большую скорость (не меньше 11,2 км/с). Это так называемая
вторая космическая скорость. Скорость большинства молекул воздушной оболочки
Земли значительно меньше этой космической скорости. Поэтому большинство их и
«привязано» к Земле силой тяжести, лишь ничтожно малое число молекул улетает в
космическое пространство, покидает Землю.
 Беспорядочное движение молекул и действие на них силы тяжести приводят в результате
к тому, что молекулы газов «парят» в пространстве около Земли, образуя воздушную
оболочку, или атмосферу.
 Измерения показывают, что плотность воздуха быстро уменьшается с высотой.
Слайд 14. Так, на высоте 5,5 км над Землей плотность воздуха в 2 раза меньше его
плотности у поверхности Земли, на высоте 11 км – в 4 раза меньше и т.д. Чем выше, тем
воздух разреженнее. И наконец, в самых верхних слоях (сотни и тысячи километров над
Землей) атмосфера постепенно переходит в безвоздушное пространство. Четкой границы
воздушная оболочка, окружающая Землю, не имеет.
 Строго говоря, вследствие действия силы тяжести плотность газа в любом закрытом
сосуде неодинакова по всему объему сосуда. Внизу сосуда плотность газа больше, чем в
верхних его частях, поэтому и давление в сосуде неодинаково. На дне сосуда оно
больше, чем вверху.
 Однако это различие в плотности и давление газа, содержащегося в сосуде, столь мало,
что его можно во многих случаях совсем не учитывать. Но для атмосферы,
простирающейся на несколько тысяч километров, различие это существенно.
Заключение
Слайд 15.
1. Земля окружена атмосферой (греч. атмос – пар, воздух, сфера - шар).
2. Точная граница её не определена.
3. Атмосфера имеет вес.
Слайд 16.
4. Атмосфера оказывает давление на все тела.
Слайд 17.
5. При увеличении высоты, плотность воздуха уменьшается.
4. Ответьте на вопросы:
1. Как можно определить массу воздуха? (Например, взвешивая его на рычажных весах
в герметичной колбе, не забывая вычесть массу колбы).
2. Чему равен вес воздуха объемом 1 м3?(О
Опытами установлено, что при
температуре 0 0С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объемом 1 м3
равна 1,29 кг, а Рвоздуха ≈ 13 Н).
3. Вследствие чего создается атмосферное давление?( Вследствие давления на
поверхность Земли и других тел воздушных масс).
4. Опишите опыты, подтверждающие существование атмосферное давление.
5. Объясните действие шприца. Демонстрация 10. («Демонстрация шприца»).
(При поднятии поршня шприца, если его игла помещена в сосуд с жидкостью, между ним и
поверхностью жидкости создается вакуум. Туда устремляется жидкость сосуда, поскольку
на нее действует атмосферное давление).
6. Почему молекулы газов, входящих в состав атмосферы, не падают на Землю под
действием силы тяжести?
(Молекулы газов движутся хаотично с большой скоростью, которая позволяет им до
некоторой степени преодолевать земное притяжение и находится над земной
поверхностью).
7. Почему молекулы газов, входящих в состав атмосферы, двигаясь во все стороны,
не покидают Землю?
(Хотя скорости молекул и велики, они не достаточны для преодоления земного притяжения
полностью (меньше второй космической скорости)).
8. Как изменяется плотность атмосферы с увеличением высоты?
(С увеличением высоты плотность атмосферы уменьшается).
Слайд 18. 9. Предполагают, что Луна когда-то была окружена атмосферой, но
постепенно потеряла ее. Чем это можно объяснить?
(Массы Луны не хватило для удержания хаотично движущихся молекул атмосферы)
СПРАВКА: Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли.
5. Подводятся итоги, учитель комментирует работу учащихся, выставляет оценки.
- Почему духи не выливаются из закрытого пробкой продырявленного флакона?
- Что держит воду в стакане?
- Что заставляет подниматься напитку в соломинке?
- Что «загоняет» жидкость в пипетку?
(АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ)
- Рыбы, живущие в воде, не подозревают о давлении воды, так и мы на дне глубокого
воздушного океана не ведаем об атмосферном давлении.
- Наблюдение и опыт – источники научных знаний, основные методы получения научной
истины.
6. § 40-41; упр. 17(1), упр. 18 (2); задание 10 (1); § 7 (стр. 181) – по желанию
7. Учитель предлагает ребятам выбрать одну из трех геометрических фигур:
если сегодняшний урок очень понравился – фигуру красного цвета, понравился – фигуру
голубого цвета, не понравился – зеленого.
Литература
Учебник «Физика-7» Перышкин А.В.
С.А. Хорошавин «Физический эксперимент в средней школе» 6 – 7 классы
Л.А. Горев «Занимательные опыты по физике»
И.Г. Кириллова «Книга для чтения по физике» 6-7 классы
Лукашик «Сборник задач по физике»