Урок по физике в 7-м классе "Измерение атмосферного давления. Опыт

ч. 1

Урок по физике в 7-м классе "Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. Барометр анероид"


Бондарева Ольга Александровна преподаватель физики

Цель урока: Изучить явление атмосферного давления, показав его практическую значимость.

Задачи урока:

  • познакомить с историей открытия атмосферного давления;

  • раскрыть физическое содержание опыта Торричелли;

  • изучить работу и устройство барометра-анероида;

  • научить определять атмосферное давление с помощью барометра-анероида;

  • научить определять высоту по разнице атмосферных давлений;

  • Показать значимость атмосферного давления в жизни человека.


Планируемые результаты:

-Знать физическое содержание опыта Торричелли;

-Знать значение нормального атмосферного давления;

-Уметь определять атмосферное давление с помощью барометра-анероида;

-Знать, как меняется атмосферное давление с высотой.


Достигаемые образовательные результаты:

Личностные: формирование познавательных интересов, интеллектуальных способностей обучающихся, формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки.

Метапредметные: овладение навыками самостоятельного приобретения знаний и умений, освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, формирование умений устанавливать причинно-следственные связи.

Предметные: формирование первоначальных представлений о физической сущности механических явлений; формирование умений оценивать полученные результаты, сопоставлять теоретические знания с объектами реальной жизни.

Технологии:

  • Проблемное обучение

  • Деятельностный подход

  • Здоровьесберегающие технологии

  • Активное обучение

  • Технологии развивающего обучения
  • Групповые технологии


Демонстрации: работа шприца; удерживание тетрадным листом воды в перевернутом стакане; как можно достать моменту из воды, не замочив рук; работа барометра.

Актуальность изучения темы:

Атмосферное давление является одним из основных факторов, определяющих состояние погоды и климата, поэтому знания об атмосферном давлении необходимы в прогнозировании погоды. Большое практическое значение имеет умение измерить атмосферное давление. Эти знания необходимы в медицине, в технологических процессах и жизнедеятельности живых организмов.


Ход урока:

1 Проблемный эксперимент:

На каждой парте находится комплект оборудования, состоящий из стаканчика с водой и шприца без иголки. Дается задание опустить шприц в воду и поднять поршень вверх. Что вы наблюдаете? Почему?

Давайте вспомним, что же мы с вами знаем об атмосфере.
2. Проверка знаний учащихся ( Слайд №2):
1.Что называют атмосферой?

2. Почему молекулы воздуха не покидают Землю? не падают на Землю?

3. Чем вызвано давление атмосферы?

4. Докажите на опыте существование атмосферного давления.


Вы убедили меня в том, что атмосферное давление существует. Осталось выяснить как же его можно измерить. Это будет целью нашего урока.

Запишем тему урока «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. Барометр анероид» (Слайд №3)



3.Изучение нового материала.

Как вы думаете, зачем необходимо измерять атмосферное давление?


Можно ли ля измерения атмосферное давление применить формулу для вычисления давления столба жидкости р = pgh ?

Правильно, рассчитать атмосферное давление по формуле для вычисления давления столба жидкости нельзя. Для такого расчета надо знать высоту атмосферы и плотность воздуха. Но определенной границы у атмосферы нет, а плотность воздуха на разной высоте различна. Однако измерить атмосферное давление можно с помощью опыта, предложенного в XVII в. итальянским ученым Эванджелиста Торричелли, учеником Галилея. (Слайд №4)

Имя Торричелли навсегда вошла в историю физики как имя человека, впервые доказавшего существование атмосферного давления и сконструировавшего первый барометр – прибор для измерения атмосферного давления.

До середины 17 века считалось неопровержимым утверждение древнегреческого ученого Аристотеля о том, что вода поднимается за поршнем насоса потому, что природа не терпит пустоты.

Однако при сооружении фонтанов во Флоренции (1678, г герцог Тосканский) обнаружилось, что засасываемая вода не желает подниматься выше 10,3 м. (Слайд №5)

Недоумевающие строители обратились за помощью Галилею, который сострил, что, вероятно, природа перестает бояться пустоты на высоте более 34 футов, но все же предложил разобраться в этом своему ученику Торричелли. Поиски причин упрямства воды и опыта с более тяжелой жидкости – ртутью, проведенные в 1643 году Торричелли, привели к открытию атмосферного давления (Слайд № 6).

Далее рассказ об опыте Торричелли, подготовленный учеником:

Ученик: «Стеклянную трубку, длиной 1 м, запаянную с одного конца, наполняют доверху ртутью. Затем, плотно закрыв отверстие пальцем, трубочку поворачивают и опускают в чашу с ртутью. После этого палец убирают. Ртуть из трубки начинает выливаться, но не вся!

Осмысливая результаты эксперимента, Торричелли делает 2 вывода:



  • в пространстве над ртутью в трубке нет воздуха (позже его назовут «торричеллиевой пустотой»)

  • ртуть не выливается из трубки обратно в сосуд потому, что атмосферный воздух давит на поверхность ртути в сосуде.

Зная высоту столба и плотность жидкости, можно определить величину давления атмосферы. Таким образом, из опыта Торричелли родилась метеорология».

В конце 1646 г молва об удивительных опытах Торричелли докатилось до французского города Руана, где в то время жил французский физик Блез Паскаль. Паскаль повторяет опыты Торричелли не только с ртутью, но и с маслом и с водой, красным вином, для чего потребовалось бочки вместо чашек и трубки длиной 15 м. Эти эффектные опыты проводилось прямо на улицах Руаны, радуя жителей.

Паскаль осмелился верить, что в трубке Торричелли действительно есть пустота. И ищет этому доказательство. Для этого он инициирует опыты у подножья и на вершины горы Пюи – де Дом. (Слайд №8)

Эксперимент был проведен в 1648 г. и было доказано, что при подъеме давление уменьшается.

Если к трубке Торричелли прикрепить шкалу – то получится ртутный барометр – прибор для измерения атмосферного давления. Но такой прибор неудобен . Существует прибор-барометр – анероид (безжидкостный). (Слайд №9, 10)

На каждые 12 м подъема давление уменьшается на 1 мм. Но на больших высотах это закономерность нарушается. (Слайд № 11)



  1. Закрепление материала:

  1. Решение задачи с помощью учителя. Слайд. 12



2).Класс делится на 3 группы:
2 группы получают задание на карточке (решить задачу аналогичную решенную преподавателем). Слайд с решением остается на доске. 3 группа получает практическое задание.
Зад.1 группе: «Каково показание барометра на вершине Московской телевизионной башни высотой 540 м, если внизу башни барометр показывает давление 100641 Па?»
Решение: 540:12= 45

45*133,3=5998,5 Па

100641-5998,5=94642,5 Па

Ответ: p=94642,5 Па
Зад. 2 группе: «У подножия горы барометр показывает 98 642 Па, а на вершине 90 317 Па. Определите высоту горы»
Решение: 98 642 – 90 317=8 325

8 325:133,3=62,45

62,45* 12=749 м

Ответ: h= 749 м.
Зад.3 группе: «Измерить давление на 1 этаже училища, на 4 этаже и рассчитать приблизительно высоту одного этажа здания учебного корпуса училища».
В это время 2 суворовца из 3 группы с барометром снимают показания на 1 этаже училища и на последнем. И сообщают эти показания своей группе. Группа тоже решает свою задачу.


Решение: 3 этажа-12 м

1 этаж=12:4=4 м

Ответ: высота этажа = 4 м.


Представители групп оформляют свои задачи на доске и объясняют их. 3 группа последней объясняет свое задание и делает вывод о высоте этажа училища.
5.Подведение итогов:

Мы много узнали и многому научились на сегодняшнем уроке. Давайте отгадаем кроссворд по пройденному материалу Слайд №13:



Вопросы к кроссворду:

  1. Единица давления. (Паскаль)

  2. Итальянский ученый, впервые измеривший атмосферное давление. (Торричелли)

  3. Прибор, применяемый для определения глубины морей, действие которого основано на явлении отражения ультразвука. (Эхолот)

  4. Аппарат, предназначенный для изучения морских глубин. (Батискаф)

  5. Прибор для измерения атмосферного давления. (Барометр)

  6. Воздушная оболочка Земли. (Атмосфера)

  7. Глубина, на которую судно погружается в воду. (Осадка)

6.Домашнее задание (Слайд №14): § 40-41 ответить на вопросы,Упр.7, Упр.8.


Технологическая карта урока


Этапы

Время

Деятельность

учителя


Деятельность учащихся

1.Организационный

3 мин

Приветствует обучающихся, проверяет их готовность к уроку

Приветствуют учителя, проверяют свою готовность к уроку

2.Мотивационный этап. Актуализация знаний и действий. Подготовка к восприятию нового материала

7 минут

Мотивация учащихся в виде проблемного эксперимента, постановка проблемы, объявление темы урока и порядка работы на уроке

Проведение проблемного эксперимента, записывают тему урока, формулируют задачи урока.

3.Приобретение новых знаний

12 минут

Изложение нового материала в форме диалога с учащимися, презентация материала

Восприятие и запись нового материала

4.Закрепление новых знаний

15 мин

Решение одной задачи с объяснением фронтально, деление класса на 3 группы, раздача задания группам.

Записывают решение задачи, делятся на 3 группы, выполняют задания в группах, оформляют на доске свои результаты.

5.Подведение итога урока

5 минут

Задает вопросы по новой теме, предлагает кроссворд

Отвечают что нового узнали, решают кроссворд

6.Задание на дом

3 мин

Задает домашнее задание, поясняет его

Записывают домашнее задание


  1. А.В.Перышкин. “Физика-7”, изд. “Дрофа”.

  2. В.И.Лукашик, Е.В.Иванова. “Сборник задач по физике 7–9”, изд. “Просвещение”.

  3. С.Е.Полянский. “Поурочные разработки по физике 7-й класс”, изд. “ВАКО”.

  4. Е.М.Гутник, Е.В.Рыбакова. “Тематическое и поурочное планирование к учебнику Н.В.Перышкина “Физика 7-й класс””, изд. “Дрофа”.

  5. Л.И.Семке. “Занимательные матералы к урокам” , изд. “НЦ ЭНАС”.

  6. Я.И.Перельман. “Занимательная физика”, изд. “Наука”.

  7. “Методика преподавания физики в 7–8-х классах средней школы” под ред. А.В.Усовой, изд. “Просвещение”.

  8. “Демонстрационные опыты по физике” под ред. А.А.Покровского, изд. “Просвещение”.

9. http://kokvik.ru/DswMedia/205946.swf
ч. 1