7 клас
Тема. Атмосферний тиск. Вимірювання атмосферного тиску
Мета: розкрити природу атмосферного тиску, показати на дослідах і довести на прикладах існування атмосферного тиску; ознайомити з дослідами О.Геріке, Е.Торрічеллі, а також з механізмами, які працюють за наявності атмосферного тиску; показати учням практичну значущість набутих знань.
Розвивати вміння вести пошукову діяльність, аргументовано пояснювати фізичні явища.
Формувати уміння і навички при розв`язуванні задач; інтерес до історії розвитку фізики; життєву компетентність.
Виховувати інтерес до вивчення фізики, спостережливість, організованість, почуття обов`язку та взаємовиручки.
Обладнання: медичний шприц, склянка з водою, проектор, магдебурзькі півкулі, насос, презентації.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу з використанням ІКТ та інтерактивних методів навчання.
Домашнє завдання:
- опрацювати §25
- реферати “Живі барометри”
- “Вплив атмосферного тиску на самопочуття людини”
- виготовити “ялинковий барометр”
План уроку
I. Організаційний момент
1. Актуалізація опорних знань (кросворд)
2. Мотивація навчальної діяльності (створення проблемної ситуації)
3. Повторення поняття “атмосфера”
II. Вивчення нового матеріалу
1. Історія відкриття атмосферного тиску. Одиниці вимірювання
2. Барометри
3. Фізкультхвилинка
III. Закріплення
1. Вирішення проблемного питання
2. Розв`язування задач
IV. Підсумок (вправа “Продовжіть речення”)
Домашнє завдання
I. Організаційний момент
1. Актуалізація опорних знань (розгадати кросворд)
Запитання до кросворду:
1) Вимірювальний прилад, призначений для вимірювання тиску.
2) Яке робоче тіло використовується в гідравлічних машинах?
3) З`єднані між собою посудини, в яких рідина може вільно перетікати з однієї посудини в іншу, називають…
4) На якому законі ґрунтується принцип дії гідравлічної машини?
Сформулювати закон Паскаля.
Ключове слово: тиск.
Отже, ми продовжуємо вивчати цю фізичну величину.
2. Проведемо дослід за допомогою пристрою, який знаходиться у скриньці. «Чорна скриня» (використовуючи підказки, відгадайте, який пристрій там знаходиться)
1) Один із його зразків називається іменем винахідникаЛуєра
2) Одним із його складових є циліндр
3) На циліндрі є позначки в одиницях об`єму
4) Він має поршень
5) У нижній частині циліндра кріпиться металева голка з отвором
6) Застосовується в медицині
Відповідь: шприц.
Дослід. Набираємо воду за допомогою шприца.
Учитель. Хто може пояснити, чому рідина підіймається за поршнем у циліндр шприца? Хто її туди штовхає? (метод «ярмарка ідей»)
Запитання. Чому рідина підіймається за поршнем у циліндрі?
Більш точну відповідь на це запитання ми дамо в кінці уроку.
Учитель. Ми з вами живемо на унікальній планеті, яка називається Земля.
-А в чому її унікальність? (є життя)
-А що треба для того, щоб виникло і існувало життя? (Сонце, повітря, вода)
-На дні якого океану ми живемо? (повітряного)
У цього океану немає чітких меж і берегів. Ім`я цьому океану – атмосфера! Згадаємо знання, отримані вами на уроках географії.
«Розкидані думки»
1) Що таке атмосфера? (це повітряна оболонка Землі)
2) Чи є атмосфера на Місяці? (ні)
3) Яке значення має атмосфера для нашої планети? (підтримує тепловий баланс, утримує кисень, захищає від ультрафіолетового випромінювання, від метеорних бомбардувань)
4) Із чого складається атмосфера? (із суміші газів)
5) Чим утримується атмосфера поблизу Землі? (силою тяжіння)
Учитель. Внаслідок дії сили тяжіння верхні шари атмосфери тиснуть на її нижні, тому повітряний шар навколо Землі створює тиск, цей тиск називається атмосферним, який згідно закону Паскаля передається в усіх напрямках.
ІІ. Сьогодні ми розширимо наші знання про атмосферний тиск, познайомимся з історією його відкриття, із явищами, пов`язаними з ним, приладами для його вимірювання та його впливом на людський організм.
Тема. Атмосферний тиск. Вимірювання атмосферного тиску.
Учитель: Поставте руки долонями вгору. Ви щось відчуваєте? Ні? А ви знаєте, що на наші долоні тисне повітря, маса якого дорівнює масі навантаженого цеглою КАМАЗа в 10т! Чому ми не відчуваємо цієї ваги? Відповідь і на це питання ви зможете дати в кінці уроку.
1. Історія відкриття атмосферного тиску.
Вперше вагомість повітря призвела людей в замішання у 1640 році при спорудженні фонтанів на терасах палацу герцога Тосканського. Майстри ніяк не могли примусити воду піднятися вище ніж 10,3 м.
Коли до Галілея звернулися з проханням пояснити причини невдачі, він відповів, що природа не любить порожнечі, але до певної межі.
Г. Галілей запропонував розібратися в цьому своїм учням Еванджеліста Торрічеллі і Вінченцо Вівіані. Пошуки причини впертості води привели у 1643р. Торрічеллі до відкриття атмосферного тиску. Для цього він використав запаяну з одного кінця скляну трубку завдовжки 1 м. Трубку він наповнив ртуттю. Потім перевернув трубку і опустив її в широку посудину заповнену ртуттю. Частина ртуті вимилась із трубки, а висота стовпчика ртуті, що залишилась, становила 760 мм.
Торрічеллі встановив:
1)що висота стовпа ртуті в трубці не залежить від довжини трубки та її діаметра;
2)що тиск на поверхню ртуті дорівнює гідростатичному тиску стовпа ртуті в трубці.
Висновок: тиск стовпа ртуті, висотою 760 мм, дорівнює атмосферному.
Тиск повітря на поверхню Землі та на всі тіла поблизу неї називають атмосферним.
1 мм рт.ст=133 3 Па, тому
( 1атм=100 кПа)
Висновок про існування атмосферного тиску незалежно від Е.Торрічеллі зробив німецький фізик Отто фон Геріке (1602-1686). Відкачуючи повітря з тонкостінної металевої кулі, він побачив, що куля сплющилася. Аналізуючи причини сплющення кулі, він зрозумів, що воно відбулося від дією тиску навколишнього середовища.
Відкривши атмосферний тиск, Геріке побудував біля фасаду свого будинку в м.Магдебурзі водяний барометр, в якому на поверхні рідини плавала фігурка людини, яка вказувала на поділки, нанесені на склі.
У 1654 р. Геріке, бажаючи переконати усіх в існуванні атмосферного тиску, виконав знаменитий дослід з «магдебурзькими півкулями». На демонстрації досліду були присутні члени Регенсбурзького рейхстагу та імператор Фердинанд |||. В їх присутності з порожнини між двома складеними разом металевими півкулями викачали повітря. При цьому сили атмосферного тиску так міцно притиснули ці півкулі одну до одної, що їх не змогли роз`єднати вісім пар коней.
Дослід з «магдебурзькими півкулями»
2.Барометри
Проводячи досліди із ртуттю, Торрічеллі помітив, що висота стовпчика час від часу змінювалася. Ця зміна була помітна перед зміною погоди. Учений зробив висновок, що так можна передбачати погоду. До трубки прикріпили нерухому шкалу з міліметровими поділками. Отриманий прилад назвали барометр (міряю вагу).
Користуючись ртутним барометром французький учений Б.Паскаль виміряв атмосферний тиск на різних висотах. Так група його учнів піднялися на гору То-де-Дам (Франція) і з`ясувала, що з підніманням вгору висота ртутного стовпчика в барометрі зменшується.
Вважають, що на кожні 12 м атмосферний тиск зменшується на 1 мм ртутного стовпчика.( 12 м – 1 мм рт.ст.)
Тому за змінами атмосферного тиску можна розрахувати висоту піднімання над поверхнею Землі. Цей прилад називається альтиметр.
Але ртутні барометри мали недоліки: велика маса, ненадійна конструкція, токсична ртуть.
У наш час користуються «безрідинними» барометрами, які назвали анероїдами.
Барометр-анероїд (вигляд і будова)
3.Фізкультхвилинка
А тепер відпочинемо. Виконаємо дихальні вправи. Вони сприяють поліпшенню розумового процесу.
Встаньте. Покладіть руки на діафрагму і зробіть 3-4 глибоких вдохи і видохи. При вдиху діафрагма збільшує об`єм легенів. Тиск повітря в легенях стає меншим за атмосферний і воно проникає в легені. А при видоху діафрагма стискає легені, об`єм легенів зменшується, тиск в них стає більшим за атмосферний і повітря виходить назовні.
ІІІ. Дайте відповідь:
1) Чому рідина піднімається під поршень шприца?
2) Чому ми не відчуваємо дію атмосферного тиску?
Задача.
Біля підніжжя гори барометр показує 760 мм рт.ст.,
а на вершині – 722 мм рт.ст. Чому дорівнює висота гори?
ІV. Продовжіть речення.
Сьогодні я дізнався . . .
Було цікаво . . .
Було складно . . .
Мене здивувало . . .
Я зрозумів, що . . .
Урок дав мені для життя . . .
Підсумок
Усе, що навколо
Словом «природа» ми звично звемо.
Знати природу і вміти в ній жити
Фізика вчить нас, її нам хвалити!
