Конспект урока Атмосферное давление. Вес воздуха

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Мурзицкая школа

Урок - исследование

Атмосферное давление. Вес воздуха

7 класс

УМК:

1. Программа ОУ.(Гутник Е.М., Перышкин А.В.) Физика 7-11 кл., М.: Дрофа, 2010

2. Перышкин А.В. Физика 7 кл. М. Дрофа, 2009

3. Волков В.А. поурочные разработки по физике,7 кл., М. ВАКО, 2010

4. Александрова З.В. и др. Уроки физики с применением ИКТ, 7-11, М. «Глобус», 2009

Попова И.Г.

Учитель физики

2016 год

Атмосферное давление. Вес воздуха

Урок - исследование

Физика, 7 класс

Учитель: Попова И.Г.

Цели урока:

- образовательные: формировать знание определения атмосферного давления, умение обнаруживать действие атмосферного давления в обыденной жизни, подвести к понятию веса воздуха, формировать умение определять веса воздуха, способствовать эффективному использованию ИКТ в учебном процессе;

- развивающие: способствовать овладению методами научного исследования (разрабатывать план исследования, проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на основе анализа общих и отличительных черт объектов), развивать такие качества мышления, как логичность, доказательность, целостность восприятия, развивать навыки решения задач и выполнения тестов с использованием ИКТ;

- воспитательные: способствовать воспитанию интереса к физике и ее приложениям, активности, мобильности, умения общаться, общей культуре, сформировать у учащихся положительное отношение к изучению явлений окружающего мира, привлекая внимание учащихся эффективными демонстрациями, вызвать чувства удивления и сформировать потребность внимательного отношения к незаметным явлениям окружающего мира. На примере атмосферного давления показать и убедить, что, благодаря наблюдениям и опыту, каждый человек накапливает знания об окружающем мире.

Тип урока: комбинированный.

Методы: частично-поисковый, репродуктивный, исследовательский, метод демонстраций, использование ИКТ, дифференциация.

Формы организации урока: групповая исследовательская работа, индивидуальные сообщения учащихся, презентация, тестирование.

Виды деятельности: выполнение компьютерного теста, эксперимента, решение расчетной задачи.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска (или экран), переносная система голосования VOTUM, тесты, составленные в программе VOTUM, презентация; для экспериментов - весы с разновесами, шары, наполненные воздухом, стаканы, вода, салфетка, листы бумаги, вареное яйцо, графин, монета, бутылочка с пробкой и трубкой, 2- или 3-хлитровая банка, 3 свечи, плоская тарелка, ливер, пипетка, шприц.

Ход урока

Орг. момент (1 мин.) (готовность, отсутствующие).

Сообщение темы урока (слайд №1)

«Без сомнения, все наши знания начинаются с опыта».

Нет, нет, я не оговорилась. Сегодня вы не просто учащиеся 7 класса, а мои коллеги - физики-экспериментаторы, исследователи атмосферного воздуха, атмосферного давления.

Подготовка обучающихся к работе на уроке

Формируется готовность к уроку.

М/м презентация (слайд №1)

1. Актуализация знаний (3 мин)

Готовы ли вы быть экспериментаторами-исследователями? - покажет выполнение теста. (уч-ся выполняют тест в программе VOTUM системой голосования). Отчет о выполнении теста открывается на экране.

Организует проверку знаний уч-ся выполнением теста в программе VOTUM

Об-ся выполняют тест в программе VOTUM системой голосования. Самопроверка.

Переносная электронная система голосования VOTUM.

При отсутствии данной системы можно использовать ЦОР:

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b2b32-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/index_listing.html

3. Основной этап урока. Овладение новыми знаниями. (35 мин.)

Учитель. 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.

Постановка проблемы. Проведем два эксперимента. Демонстрация опытов учителем.

Опыт 1. Наполним обыкновенный стакан водой. Накроем его листком бумаги так, как это показано на рисунке в учебнике (стр.104). Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит?

Опыт 2. . Втягивание вареного яйца в графин.

Сможете ли вы объяснить увиденные явления? Какие вопросы у вас возникли? Что нам предстоит выяснить на сегодняшнем уроке?

Учащиеся задают вопросы, учитель записывает их на доске.

Как любой физик - экспериментатор, для удачного исследования атмосферного давления и определения веса воздуха, из поставленных вами вопросов составляем план исследования (вопросы нумеруются).

План исследования

1. Обладает ли воздух весом?

2. Как определить вес воздуха?

3. Что такое атмосфера?

4. Каково ее строение, химический состав?

5. Что такое атмосферное давление?

6. Как можно доказать существование атмосферного давления?

7. Выводы

Выполнение исследования:

1) Учитель. На воздух, как и на всякое тело, находящееся на Земле, действует сила тяжести. Какой вывод отсюда можно сделать? - следовательно, воздух обладает весом.

2) Что необходимо знать, для того чтобы вычислить вес воздуха? (Вес воздуха легко вычислить, зная его массу, учащийся записывает формулу на доске). Как можно определить массу воздуха? Какой способ предложен в учебнике? (стр.97). На ваших столах находятся весы, на одной из чашек которых лежит шар, наполненный воздухом. Какой опыт можете проделать вы по определению массы воздуха?

Работа в группах. Определите массу воздуха в шаре. Запишите данные в тетрадь и вычислите вес воздуха, которым был наполнен шар.

Отчеты групп (сообщение данных эксперимента). Данные заносятся в таблицу на доске.

(Слайд №2)Учитель. Опытами установлено, что при температуре 0°С при нормальном атмосферном давлении масса 1 м 3 воздуха 1,29 кг.

Вес этого воздуха легко вычислить: P = gm, Р = 13Н. А вес воздуха в вашей комнате вы определите дома.

3) Ответ на третий вопрос вам предлагалось найти заранее. Что же получилось?

Сообщение учащегося

(Слайд №3) 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.

4) (Слайд №4) 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.

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.

При исследовании атмосферы с помощью искусственных спутников установлено, что она простирается на высоту до 1000 км.

(Слайд №5) По своему строению воздушный океан напоминает дом. У него тоже есть свои «этажи».

1 «этаж» - тропосфера (до 11 км).

Содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты

2 «этаж» - стратосфера (от 11 до 55 км)

Температура с ростом высоты увеличивается до уровня около 0 °C. Малая турбулентность, ничтожное содержание водяного пара, повышенное по сравнению с ниже - и вышележащими слоями содержание озона

3 «этаж» - мезосфера (55- 80 км)

Здесь находится озон, который защищает все живое на Земле от губительного действия ультрафиолетовых лучей. Температура с высотой понижается медленно. Сложные фотохимические процессы обусловливают свечение атмосферы.

4 «этаж» - термосфера (100-500 км)

Температура растёт до высот 200-300 км, где достигает значений порядка -120 градусов, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния»)

5 « этаж» - экзосфера (500-600 км)

Внешний слой атмосферы, из которого быстро движущиеся лёгкие атомы водорода могут вылетать (ускользать) в космическое пространство.

5) Учитель. Итак, 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 массы воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление. Что же такое атмосферное давление?

(Слайд №6) Давление воздушной оболочки Земли на её поверхность и все тела, находящиеся на ней и вблизи неё, называют атмосферным давлением. (запись в тетрадь).

6) Учитель. Как можно доказать существование атмосферного давления?

(Слайд №7) 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. С помощью изобретённого им воздушного насоса Герике выкачал почти весь воздух, содержавшийся в плотно сложённых медных полушариях, имевших диаметр около метра. Для того чтобы оторвать полушария одно от другого, в каждое из них пришлось запрячь по восьми сильных лошадей. Шестнадцать лошадей должны были напрячь все свои силы для того, чтобы преодолеть давление воздуха на внешние стороны полушария. Этим наглядным опытом Отто Герике убедительно показал, что воздух также представляет собой вещество, которое способно оказывать мощное давление.

А сейчас опыт, похожий на опыт с магдебургскими полушариями, и другие я предлагаю выполнить вам, используя карточки-задания и приборы на ваших столах.

Учащиеся работают в группах.

1 группа. Возьмите два стакана, свечу, бумагу, ножницы. Поставьте зажженный огарок свечи в один из стаканов. Вырежьте из нескольких слоёв бумаги круг диаметром немного больше, чем внешний край стакана. Затем вырежьте середину круга таким образом, чтобы большая часть отверстия стакана осталась открытой. Смочив бумагу водой, вы получите эластичную прокладку, которую положите на верхний край первого стакана. Поставьте на эту прокладку перевёрнутый второй стакан и прижмите его к бумаге так, чтобы внутреннее пространство обоих стаканов оказалось изолированным от внешнего воздуха. Свеча вскоре потухнет. Теперь, взявшись рукой за верхний стакан, поднимите его. Вы увидите, что нижний стакан, как бы прилип к верхнему и, поднялся вместе с ним. Объясните опыт.

2 группа. Положите на плоскую тарелку монету и налейте немного воды. Монета очутится под водой. Возьмите тонкий стакан, ополосните его кипятком и переверните на тарелку рядом с монетой. Воздух в стакане начнет остывать. Стакан начнет всасывать воду, и вскоре вся она соберется под ним. Монету можно будет достать, не замочив пальцев рук.

Объясните опыт.

3 группа. Демонстрация работы ливера, пипетки и шприца.

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.

Пипетка - стеклянная трубка, заостренная с одного конца и закрытая резиновой грушей с другой стороны, используемая для получения капели жидкости. Проведите опыт с пипеткой. Ответьте на вопросы:

- Что «загоняет» жидкость в пипетку? В шприц?

(Атмосферное давление «загоняет» жидкость в пипетку при создании в ней разряженной атмосферы).

4 группа. Фонтан.

Возьмите бутылочку со вставленной в пробку трубочкой. Поставьте бутылочку в мелкую тарелку. Налейте в эту тарелку немного воды и положите салфетку. Возьмите 2-х литровую банку и подержите ее перевернутой над горящей свечой, пусть прогреется. Затем поставьте ее вверх дном на тарелку, края - на салфетку. Теперь бутылочка накрыта. Воздух в банке начнет остывать, вода из тарелки начнет всасываться. Крепко надавите на дно банки. Фонтан забьет!

Объясните опыт. Зачем нужна салфетка?

Вывод: существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления.

7). Выводы:

1. Воздух обладает весом.

2. Чтобы вычислить вес воздуха необходимо знать его массу.

3. Атмосфера - воздушная оболочка Земли, по своему строению напоминающая многоэтажный дом. Точная граница её не определена. При увеличении высоты, плотность воздуха уменьшается.

4. Земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей массы воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление. (Слайд №8)

Демонстрирует опыты. Обеспечивает мотивацию и принятие об-ся целей учебно-познавательной деятельности.

Совместно с учениками ставит проблему, составляет план исследования.

Сообщает научный факт о притяжении воздуха к Земле, активизирует мыслительную деятельность об-ся. Организует работу с учебником и работу в группах по выполнению эксперимента, осуществляя принцип научности -получение знаний опытным путем.

Концентрирует внимание учеников на сообщении учащегося с целью получения основных и дополнительных сведений, благодаря интеграции с химией.

Подводит учеников к понятию атмосферного давления.

Знакомит с доказательствами существования атмосферного давления, используя исторические сведения.

Организует работу в группах. Обеспечивает восприятие, осмысление, усвоение материала, физической сущности явлений, формирует экспериментальные навыки и исследовательские умения.

Формирует у уч-ся умения делать выводы.

Корректирует самостоятельно сделанные уч-ся выводы.

Совместно с уч-ся делает выводы по освоенному матриалу.

Об-ся готовятся к активной познавательной деятельности.

Наблюдают.

Видят проблему, формулируют проблему, совместно с учителем составляют план исследования.

Используют полученные ранее знания, подходят к понятию веса воздуха.

Работают с учебником. Ищут способ экспериментального определения массы воздуха.

Выполняют эксперимент, решают расчетную задачу.

Индивидуальное сообщение учащегося. Ученики получают основные и дополнительные знания по теме.

Вырабатывают умение внимательно слушать.

Об-ся подходят к понятию атмосферного давления, формулируют его, делают записи в тетрадях.

Знакомятся с доказательствами существования атмосферного давления.

Развивают навыки работы в группах. Учатся распознавать атмосферное давление в обычных явлениях, развивают экспериментальные и исследовательские навыки, дают объяснения наблюдаемым явлениям.

Уч-ся учатся делать выводы н а основе полученных знаний.

М/м презентация (слайд №2)

М/м презентация (слайд №3)

М/м презентация (слайд №4)

М/м презентация (слайд №5)

М/м презентация (слайд №6)

М/м презентация (слайд №7)

М/м презентация (слайд №8)

4. Закрепление изученного материала.

( 3 мин)

Опираясь на полученные в процессе исследования знания, предлагаю выполнить небольшой тест.

Уч-ся выполняют тест в программе VOTUM системой голосования. Отчет о выполнении теста открывается на экране и дает представление об уровне усвоения материала.

Учитель организует работу по закреплению знаний, открывает на экране тест в программе VOTUM.

Об-ся применяют полученные знания, выполняют тест в программе VOTUM системой голосования. Самооценка.

Переносная электронная система голосования VOTUM.

При отсутствии данной системы можно использовать ЦОР:

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b2b34-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/index_listing.html</</p>

5. Итог урока. (1мин)

Учащиеся дают ответ на поставленную в начале урока проблему.

- Что держит воду в стакане?

- Что заставляет втягиваться вареное яйцо в графин?

Каким способом можно вынуть его оттуда? Над этим я предлагаю вам подумать дома.

Учитель комментирует работу учащихся, выставляет оценки.

Учитель совместно с об-ся подводит итог урока, комментирует работу учащихся, выставляет оценки.

Обучащиеся дают ответ на поставленную в начале урока проблему.

6. Домашнее задание (1 мин): (Слайд №9)

§ 40-41; упр. 17(1), упр. 18 (2); задание 10 (1); § 7 (стр. 181) - по желанию. Придумать способ, которым можно вынуть яйцо из графина.

Учитель комментирует домашнее задание

Ученики записывают домашнее задание

М/м презентация (слайд №9)

7. Рефлексия. (1 мин)(Слайд №10)

Продолжите фразу:

- Сегодня на уроке я узнал ….

- Теперь я могу …

- Было интересно…

- Знания, полученные сегодня на уроке, пригодятся…

(Слайд №11) Всем спасибо за работу.

Формирует умение применять полученные знания в жизни, формирует положительные эмоции.

Учатся переносить полученные знания в жизненные ситуации. Формируют положительные эмоции.

М/м презентация (слайд №10)

М/м презентация (слайд №11)