| Изучение нового материала | Ставит проблемные вопросы
Объясняет новый материал
Показывает опыты | Высказывают свое мнение
Слушают учителя Записывают тему урока в тетрадь. Записывают основные понятия в тетрадь
Делают выводы на основе опытов | 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: из курса географии вспомнить строение атмосферы Земли, убедиться в существовании атмосферного давления и научиться использовать полученные знания для решения физических задач. 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? А теперь из курса географии давайте вспомним: 1. Что такое атмосфера? (воздушная оболочка Земли). 2. В каком слое воздух наиболее сжатый и плотный? Почему? (в нижнем, количество молекул в этом слое больше, а чем выше слой, тем воздух более разреженный). 3. 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? (Молекулы газов, составляющих атмосферу, движутся непрерывно и беспорядочно) Оказывается, чтобы покинуть Землю, они должны обладать скоростью не меньше 11,2 км/с, это вторая космическая скорость. Большинство молекул имеют скорость меньше 11,2 км/с. Плотность воздуха уменьшается с высотой. 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. 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? Ответ: 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.
Опыт 2. 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. Выводы: учащиеся наблюдают за учителем, предлагают свои версии, приходят к выводу, что атмосферное давление на самом деле существует.
А сейчас выясним, имеет ли воздух массу? Опыт 4. Можно ли измерить массу воздуха в шаре? Как это сделать? Проведем виртуальный опыт со стеклянным шаром. 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. Учитель приводит примеры различных масс воздуха.
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. Он весит почти 14 тонны.
Оказывается, на 1 кв. см земной поверхности воздух давит с силой в 1 кг. Площадь (S) нашей тетради 300 см2. Значит, на нее давит 300 кг воздуха. Если в среднем поверхность человеческого тела составляет около 1,5 м2, то оказывается, что на каждого из нас воздух давит с силой около 15 т.
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. |
Атмосферное давление Вес воздуха | Познавательные регулятивные |
| Закрепление нового материала | Предлагает ответить на вопросы Показывает опыты | Отвечают на вопросы Смотрят опыты и делают выводы | | Что делаю | Что наблюдаю | Как объясняю | | Кладут на стол длинную линейку, сверху – газету, по свободному концу линейки резко ударяют с большой силой (Лучше брать газету большого формата и до начала опыта хорошо ее разгладить.) | Газета рвется. | Действие силы атмосферного давления довольно значительное. | | Свечу укрепляют на дне тарелки, наливают в нее воду, зажигают свечу и накрывают стаканом (длина свечи меньше высоты стакана) | Вода в стакане поднимается. | При сгорании спички воздух в стакане нагревается, давление повышается. Когда спичка погаснет, воздух охлаждается, давление уменьшается. Под действием атмосферного давления вода поступает в стакан. | Решение качественных задач. Если откачать насосом воздух из жестяной банки, она сплющивается. Почему? Как мы пьем? (Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха как в легких, так и во рту. Повышенное по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление “вгоняет” туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление) Мальчик сорвал с ветки лист, приложил его ко рту, и, когда втянул воздух лист, лопнул. Почему лопнул лист? Сделайте дыхательное упражнение. Объясните процесс дыхания. (За счет мышечного усилия мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается. Далее атмосферное давление “вталкивает” в легкие порцию воздуха. При выдыхании происходит обратное явление). На среднего по размерам человека со стороны атмосферного давления действует сила давления около150 000Н. Как мы справляемся с такой нагрузкой? (внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением жидкости внутри нашего организма). НАДО ЖЕ ! Если бы атмосфера Земли не вращалась вместе с Землей вокруг ее оси, то на поверхности Земли возникли бы сильнейшие ураганы. ЧТО ПРОИЗОШЛО БЫ НА ЗЕМЛЕ,
если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла? - на Земле установилась бы температура приблизительно -170 °С, замерзли бы все водные пространства, а суша покрылась бы ледяной корой.
- наступила бы полная тишина, так как звук в пустоте не распространяется; небо стало бы черным, поскольку окраска небесного свода зависит от воздуха; не стало бы сумерек, зорь, белых ночей.
- прекратилось бы мерцание звезд, а сами звезды были бы видны не только ночью, но и днем (днем мы их не видим из-за рассеивания частичками воздуха солнечного света).
- погибли бы животные и растения.
... некоторые планеты солнечной системы тоже имеют атмосферы, однако их давление не позволяет человеку находиться там без скафандра. На Венере, например, атмосферное давление около 100 атм, на Марсе – около 0,006 атм. из-за давления атмосферы на каждый квадратный сантиметр нашего тела действует сила 10 Н. КАК МЫ ДЫШИМ ?
За счет мышечного усилия мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается. Далее атмосферное давление «вталкивает» в легкие порцию воздуха. При выдыхании происходит обратное явление. КАК МЫ ПЬЕМ ?
Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха как в легких, так и во рту. Повышенное по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление «вгоняет» туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление. |
| регулятивные познавательные |
563
77 665 
