Конспект урока по физике Вес воздуха. Атмосферное давление.

Конспект урока по физике в 7 классе

по теме «Атмосферное давление. Вес воздуха»

Цель урока: Освоить определение атмосферное давление, вес воздуха.

Убедиться в существовании атмосферного давления.

Рассмотреть причины, создающие атмосферное давление.

Экспериментально доказать его наличие

Задачи:

- образовательные: из курса географии вспомнить общие понятия атмосферы и атмосферного давления; рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его наличие; обосновать существование веса воздуха.

- развивающие: развивать умение выделять главное, аргументировать свой ответ, приводить примеры, формулировать выводы, анализировать и систематизировать предлагаемую информацию, давать полный развёрнутый ответ; способствовать овладению методами научного исследования (проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на основе анализа общих и отличительных черт объектов); формировать умения работать с образовательными ресурсами в Интернете.

- воспитательные: создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности, сообщая интересные сведения; показать взаимосвязь атмосферного давления со здоровьем и жизнедеятельностью человека; формировать умение работать в парах, включаться в диалог друг с другом.

Тип урока: комбинированный.

Методы обучения: эвристический, объяснительно-иллюстративный, проблемный, демонстрации и практические задания, решение задачи физического содержания.

Необходимое техническое оборудование: компьютер, проектор, экран; приборы для демонстрации опытов, доказывающих существование атмосферного давления: стакан с водой, лист бумаги, два одинаковых воздушных шара (надутый и сдутый), весы с разновесами; оборудование для фронтального эксперимента: пипетки, медицинские шприцы, стеклянные трубочки , стаканы с водой;

ХОД УРОКА

I. Организационная часть.

Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоционального настроя. Здравствуйте, дорогие ребята. Я рада всех вас видеть. Садитесь, пожалуйста. Сегодня у нас присутствуют гости и наш урок открытый.

II. Целеполагание и мотивация.

Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? Нет, странно, а ведь на ваши ладони давит воздух, причем масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженного кирпичом. То есть около 10 тонн! А кто-нибудь может ответить, почему мы не ощущаем этого веса?

Объясняя этот явление, мы приоткрываем тайну удивительного и важного физического явления, которое является темой нашего урока.

Тема урока: Атмосферное давление. Вес воздуха.

Цель урока: Освоить определение атмосферное давление, вес воздуха.

Убедиться в существовании атмосферного давления.

Рассмотреть причины, создающие атмосферное давление.

Экспериментально доказать его наличие

Ребята, если вы поработаете на уроке плодотворно, то сможете ответить на вопросы: Почему нас воздух не может раздавить своим весом? Почему люди не чувствуют давление атмосферы, но при этом его резкие изменения неблагоприятно сказываются на их самочувствии и здоровье?

III. Повторение изученного материала.

Прежде, чем приступить к новой теме вспомним термины, которые изучили на прошлых уроках? Для этого Вам необходимо вспомнить термины по теме «Давление твердых тел, жидкостей и газов», которые пригодятся нам сегодня на уроке.

Опрос домашнего задания способом отрывания лепестков ромашки: Если ученик не знает ответа, то он просто передает возможность ответить следующему ученику.

Предложенные слова: 1.давление,

2.единица измерения давления,

3.способы уменьшения давления,

4.способы увеличения давления,

5.вес,

6.единица измерения веса,

7.закон Паскаля,

8.свойства газов.

9.Что такое атмосфера? (воздушная оболочка Земли).

10.Какие физические характеристики атмосферы известны из курса географии,(влажность, температура, давление плотность)

11. Как вы думаете, что произошло бы с атмосферой Земли, если бы не было силы земного притяжения? (она бы улетела).

Итак, наша Земля окутана невидимым воздушным одеялом, которое простирается вверх на несколько тысяч километров. Атмосфера не имеет четкой верхней границы. 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.

- А почему атмосфера "не оседает" на поверхность Земли? Предполагаемый ответ(Молекулы газов, составляющих атмосферу, движутся непрерывно и беспорядочно) - Почему же тогда молекулы не покидают Землю?

- Чтобы покинуть Землю нужно иметь очень большую скорость 11,2 км/с (П космическая скорость) а скорость молекул гораздо меньше.

IV. Изучение нового материала.

Давайте попробуем дать определение атмосферному давлению (ученики высказывают свои мнения).

Итак, атмосферное давление - это давление, оказываемое атмосферой Земли на земную поверхность и на все тела, находящиеся на ней.

Древние греки думали, что окружающий нас воздух - это спарившаяся вода, и назвали оболочку, окружающую планету - АТМОСФЕРОЙ (от греческих слов (атмос - пар) и (сфера - шар)

Но мы на себе давление воздуха не ощущаем. Так существует ли оно? Докажем существование атмосферы и атмосферного давления на опытах, а в этом помогут нам сами учащиеся.

Опыт 1. Наполним обыкновенный стакан до краёв водой. Накроем его листком бумаги так, как это показано на рисунке. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит?

Вывод:: Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной.

Опыт2. Яйцо в бутылку Смажьте горлышко бутылки растительным маслом.
2. Подожгите бумагу и быстро опустите ее в бутылку. Будьте осторожны при этом, чтобы не обжечь пальцы!
3. После этого сразу же положите яйцо на горлышко бутылки.
4. Через секунду горящая бумага потухнет, а яйцо невероятным образом окажется в бутылке.

Вывод: Горящая бумага нагревает молекулы воздуха в бутылке, от чего они приходят в движение, начинают отталкиваться друг от друга. Часть воздуха выходит наружу через щели между яйцом и горлышком бутылки. Когда пламя гаснет, молекулы воздуха охлаждаются и начинают притягиваться друг к другу. Это явление в науке носит название парциальный вакуум. Воздух снаружи бутылки устремляется внутрь нее, однако путь ему преграждает яйцо. Давление молекул воздуха снаружи бутылки настолько велико, что они буквально вталкивают яйцо внутрь сосуда.

Опыт3.Сухая монетка.

Положи на плоскую тарелку монету и налей немного воды. Монета очутится под водой. Теперь предложи товарищу взять монету голой рукой, не замочив пальцев и не выливая воду из тарелки. Едва ли он сообразит, как это сделать. А фокус в том, что воду надо отсосать. Но не ртом, конечно.

Возьми тонкий стакан, ополосни его кипятком и опрокинь на тарелку рядом с монетой. Теперь смотри, что будет.

Опыт4. Тяжёлая газета.

Положим небольшую тонкую линейку на край стола так, чтобы одна её половинка свешивалась над полом. Стоит нам слегка прикоснуться к её висящему концу рукой, как линейка тут же упадёт на пол.

Положим линейку опять на прежнее место и закроем газетой её конец, лежащий на столе. Тщательно разгладим газету таким образом, чтобы она плотно прилегала к столу и нашей дощечке, а также аккуратно примнём газету по краю дощечки. Затем ударим по линейке. Что мы видим?

Опыт 5. В 1654 году магдебургский бургомистр и физик Отто фон Герике показал на рейхстаге в Регенсбурге один опыт, который теперь во всём мире называют опытом с магдебургскими полушариями .Когда полушария сложили вместе, между ними поместили кожаное кольцо, не оставившее между полушариями даже малейшей щели. Затем с помощью насоса откачали воздух из пространства между полушариями. Какая же сила сжимала полушария, противодействуя силе шестнадцати коней?

Ответ: Этой силой было действие атмосферного воздуха. Чем больше воздуха выкачивали из полости между полушариями, тем сильнее они сжимались снаружи атмосферным давлением. Оно, оставаясь постоянным, тем больше превышало давление внутри шара, чем меньше там оставалось воздуха.

Ребята проделав столько опытов давайте мы с вами посмотрим мультик.

Вывод: Когда мы подносим горящий фитиль к банке, то под действием тепла избанки удаляется воздух (создается вакум) . Как только мы убираем фитиль быстро ставим банку на спину, то воздух, находящийся между банкой и спиной устремляется в банку (т к там вакум и давление практически отсутствует) . Таким образом часть тела спины всасывается банкой, и она держится на спине.

Выводы: учащиеся наблюдают за учителем, предлагают свои версии, приходят к выводу, что атмосферное давление на самом деле существует.

Атмосфера в живой природе.(Гусева Екатерина , Цуркан Ольга)

Итак, воздух имеет вес и на него действует сила тяжести. Установлено, что при температуре 0⁰ масса каждого кубического метра воздуха составляет в среднем 1,29кг. Впервые взвешивание воздуха было осуществлено Галилеем. До него считали, что воздух невесом.

Впервые взвешивание воздуха было осуществлено Галилеем. До него считали, что воздух невесом. Знаменитый ученый Галилео Галилей более 300 лет тому назад взял… да взвесил воздух. Конечно, положить воздух на чашечку весов ученый не мог, но он придумал одну хитрость. Взял Галилей медный шар с отверстием и поставил на весы. Затем откачал из шара воздух, заткнул отверстие и снова положил на весы. Шар стал легче! Так ученый пришёл к выводу, что воздух что-то весит, то есть имеет вес.

А сейчас выясним, имеет ли воздух массу?

Опыт:Возьмём два резиновых шарика. Подвесим их к рычагу и уравновесим его. Затем проткнем один шарик иголкой.

Выводы: надутый шарик тяжелее, значит, воздух имеет массу. Что мы видим?

Опыт 4. Можно ли измерить массу воздуха в шаре? Как это сделать? Известно, что воздух объемом 1 м³ имеет массу 1.3 кг. Из опыта следует, что воздух должен давить на Землю и на все тела, находящиеся на ней

Вес 1 м³ воздуха:

P = 10 Н/кг * 1.3 кг = 13 Н

Вывод: Если воздух имеет вес, то он давит на все, что находится на земле.

Задача. Определить, какой вес имеет воздух, находящийся в кабинете физике, если длина комнаты - 10м, ширина - 6м, высота - 4м.

Решая задачу, учащиеся приходят к ответу: объем (V) комнаты - 192 м³, значит, в классе 192 м³ воздуха.

Как вы думаете почему мы не чувствуем этот вес? Действительно, мы не смогли бы выдерживать такую тяжесть, если бы ей не противостояло такое же давление внутри нашего тела. Следующий опыт поможет нам понять это.

Опыт 5. Если растянуть двумя руками бумажный лист, и кто-то с одной стороны надавит на него пальцем, то результат будет один - дырка в бумаге. Но если надавить двумя указательными пальцами на одно и то же место, но с разных сторон, ничего не случится. Давление с обеих сторон будет одинаковым. То же самое происходит и с давлением воздушного столба и встречным давлением внутри нашего тела: они уравновешивают друг друга.

Задание № 72. На полу стоит мальчик массой 45 кг. Какое давление он производит на пол, если общая площадь подошв обоих его ботинок, соприкасающихся с полом, равна 300 см²?

V. Физкультминутка.

VI. Первичное закрепление новых знаний.

Великий Аристотель говорил - сначала собирать факты, и только после этого связывать их мыслью. Давайте прислушаемся к его совету. На столах у вас есть стаканы с водой, пипетка, шприц, стеклянная трубка. Подумайте и проделайте возможные эксперименты с этими предметами. То, что вы наблюдаете - заполните в следующую таблицу:

№ опыта

Тела

Наблюдаемые явления

Объяснение

наблюдаемого явления

1.

Пипетка

2.

Шприц

3.

Трубочка

VII. Подведение итогов урока.

Итак, в начале урока мы сказали, что на наши вытянутые ладоши давит воздух с силой, равной весу груженого КАМАЗа. Почему мы выдерживаем такое давление?

Подведем итоги урока. Для этого восстановите предложения, заполнив пустые графы.

1. Вокруг Земли существует ______, которая удерживается благодаря ______ .

2. Воздух имеет ___ и давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней тела.

3. С увеличением высоты плотность атмосферы ___________ и давление _________.

VIII. Домашнее задание.

Задание на дом:

- § 40, 41;

- задание №10 на стр.98 (1, 3, 4);

- творческое желание (по выбору): применение знаний об атмосферном давлении в различных отраслях народного хозяйства.

IX. Рефлексия

Мы с вами прошли трудный путь от предположения о существовании атмосферного давления к доказательствам. Цели нашего исследования достигнуты. В ходе нашего исследования вы показали себя хорошими наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

Наш урок подошёл к концу. Давайте ответим на вопрос: «Что тебе понравилось на уроке?». Предлагаются варианты ответов:

1. Сегодня я узнал…

2. Было интересно…

3. Было трудно…

4. Я понял, что…

5. Я научился…

6. Меня удивило…

7. Мне захотелось…

Большое спасибо, ребята, за совместную работу.

Тест 6 вопросов (см. приложение №2,3)

1. Как изменяется давление в жидкости с ростом глубины?

А) Увеличивается Б) Уменьшается В) Не изменяется

2. Как формулируется закон Паскаля?

А) Результат действия силы зависит не только от ее модуля, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует.

Б) Давление газа на стенки сосуда по всем направлениям одинаково.

В) При уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема уменьшается.

Г) Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку жидкости или газа.

3. Какая из ниже перечисленных ниже единиц принята за единицу давления?

А) Ньютон Б) Паскаль В) Ватт Г) Килограмм

4. В три сосуда с одинаковой площадью основания налили одинаковую массу воды. В каком из сосудов давление воды на дно больше?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) одинаково во всех сосудах.

1 2 3

5. Чему равно давление столба жидкости керосина высотой 10м, если плотность керосина

800 кг/ м ³ ?

А) 8000 Па Б) 80000 Па В) 8 Па

6. В изогнутую стеклянную трубку в одно колено налита вода (плотность 1000 кг/ м³⁾, а в другое спирт (плотность 800 кг/м³ ). В какое колено налит спирт?

А) 1 Б) 2 1 2

(Ответы: 1 А, 2. Г, 3. Б, 4. Б, 5. Б, 6. Б )