Главная / Физика / конспект уроку із фізики

конспект уроку із фізики

11


УРОК ФІЗИКИ

8 клас

учитель фізики ЗОШ І-ІІІ ступенів

Тема. Атмосферний тиск. Вимірювання атмосферного тиску.

Дослід Торрічеллі

Мета:

Навчальна: дати поняття про атмосферний тиск та способи його вимірювання; залучення кожного учня до активної пізнавальної діяльності; формування навичок дослідницької діяльності;

Розвивальна: розвивати в учнів пізнавальний інтерес до вивчення фізики, самостійність, логічне мислення;

Виховна: виховання уважного, доброзичливого ставлення до відповідей однокласників; виховання особистої відповідальності за виконання колективної роботи


Обладнання: пляшка з водою, сірники, пляшка із широким горлечком, варене яйце, барометр, презентація, роздатковий матеріал


І. Організаційний момент: (2 хв.)

Добрий день, шановні учні. Мене звуть Надія Борисівна. Цей урок фізики я проведу разом з вами. Я рада всіх вас бачити. Сідайте, будь ласка.

ІІ. Актуалізація опорних знань

Я пропоную вам знайти відповідь на питання:

Яке поняття поєднує ці слова?

Артеріальний ...

Моральний ...

... рідин

... твердих тіл

А про який тиск ви ще чули?

Так, сьогодні на уроці ми будемо говорити про атмосферний тиск, його вимірювання та дослід Торрічеллі.

Завдання нашого уроку: переконатися в існуванні атмосферного тиску, довідатися, чому він виникає і як його виміряти.

Як ви вважаєте, що нам необхідно для виконання цього завдання?

Я вважаю, що

- гарний настрій

- дружня підтримка

- взаємодопомога

- знання

- а головне – бажання дізнатися якомога більше

Ви всі, мабуть, любите подорожувати. Давайте сьогодні помандруємо. А що потрібно для подорожі?

То і ж ми з вами складемо наш РЮКЗАК ЗНАНЬ з даної теми.

А досягти всього цього ми зможемо вирушивши у подорож. І лише подолавши ЛІС ПИТАНЬ, РІКУ ЗАГАДОК, ЧАРІВНУ КРАЇНУ ЗНАНЬ та ПЕРЕХРЕСТЯ СУМНІВІВ ми зможемо переможцями повернутися до гімназії.

Вийшовши з гімназії ми з вами потрапляємо до ЛІСУ ПИТАНЬ.

Оскільки мова йтиме про атмосферний тиск, то і розпочнемо ми урок із питань про нього.

А попрацюєте ви парами. Вам буде запропоновано запитання і відповіді на них, із яких лише одна правильна.

(роздати завдання на аркушах, при відповіді – демонстрація презентації)

Якщо якась із пар готова, то піднімає руку. Ви називаєте правильну відповідь і ми складаємо її в РЮКЗАК ЗНАНЬ, щоб ними можна було скористатися в подальшому.


1. Як називається повітряна оболонка, що оточує Землю?

а) літосфера

б) гідросфера

в) атмосфера

г) біосфера

2. Якої висоти сягає атмосфера?

а) до 5 км

б) до 10 км

в) до 50 км

г) чіткої межі у атмосфери немає

3. Як розрахувати тиск рідини?

а) p = F /S

б) p = ρgh

в) P = mg

г) правильної формули немає

4. Всередині рідини на одному і тому ж рівні тиск…

а) однаковий у всіх напрямках

б) різний у всіх напрямках

в) поки невідомо


Молодці, ви успішно подолали ЛІС ПИТАНЬ, впоравшись із запитаннями та поклавши до РЮКЗАКА ЗНАНЬ невеличкий багаж.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Прямуючи далі, ми підійшли до РІКИ ЗАГАДОК.

Вам доведеться попрацювати, щоб розв’язати непросту фізичну загадку! Тільки, знайшовши правильну відповідь, ви побачите місток, який відкриє Вам шлях до Чарівної країни знань.

Чи можна носити воду в решеті?

Чи можна перенести воду в пляшці з отворами у дні?

Дослід

У пластиковій пляшці за допомогою розпеченої голки зроблено в дні кілька отворів. У результаті дно виглядає як решето. Нальємо в пляшку води й закриємо пляшку пробкою. У результаті вода перестає виливатися із пляшки. А ще говорять, що воду не можна носити в решеті!!!

Коли пробка не закручена, атмосфера видавлює воду із пляшки. Якщо пробку закрутити на воду діє тільки тиск повітря в пляшці, а його тиск мало й вода не виливається.


Сьогодні ми здійснюємо нашу подорож, щоб дізнатися, про те, як можна виміряти атмосферний тиск.

А, щоб нічого не забути, запишемо тему нашого заняття ……


Все найважливіше, відмічене знаком оклику та червоним кольором, ми будемо складати в рюкзак знань, тобто записуватимемо до робочих зошитів.


    Про те, що всі гази мають масу, ми часто схильні забувати. Чи знаєте ви, наприклад, що 1 кубічний метр повітря має масу більше кілограма? Отже, маса повітря, що перебуває в цьому кабінеті, становить 200 - 300 кілограмів!

 

    Розглянемо дослід, який підтверджує, що повітря дійсно має масу.

hello_html_780ce527.png

Погляньте на малюнок "а". Ви бачите, що до лівої чаші ваг підвішена скляна куля, а на самій чаші лежить пробка із трубкою й затискачем. На правій чаші гиря, що врівноважує вагу предметів, що перебувають ліворуч: пробки, трубки затискача й кулі, у якій є оточуюче нас повітря.

    Погляньте на малюнок "б". Кулю відчепили від чаші й приєднали до насоса. Якийсь час повітря з кулі відкачували. Потім трубку пережали затискачем, а кулю знову підвісили до чаші (мал. "в"). Ми бачимо, що тепер гиря "переважує", отже, маса кулі менше маси гирі. Інакше кажучи, відкачане повітря мало масу. Її можна виміряти за допомогою гир. Знаючи об’єм кулі, можна навіть підрахувати щільність повітря.

 

    Існування маси повітря – причина того, що воно, притягаючись до Землі, має вагу. Відомо, наприклад, що атмосферне повітря, розташоване над площею поверхні Землі в 1 м2 має величезну вагу – близько 100 тисяч ньютонів!


Як відомо, повітря оточує всю Землю у вигляді кулястого шару, тому повітряну оболонку Землі називають атмосферою (грец. "атмос" – пара, повітря; "сфера" – куля). Як і всяке інше тіло, що має масу, атмосфера притягується до Землі. Діючи на тіла своєю вагою, вона створює тиск, який називають атмосферним тиском. Відповідно до закону Паскаля, він проникає у будинки, печери, шахти й діє на всі тіла, що стикаються з атмосферним повітрям.


Ім'я Е. Торрічеллі (1608-1647) назавжди ввійшло в історію фізики як ім'я людини, яка вперше довела існування атмосферного тиску й сконструювала перший барометр.

 

    До середини XVII століття вважалося незаперечним твердження давньогрецького вченого Аристотеля (384–322 до н.е.) про те, що вода піднімається за поршнем насоса тому, що "природа не терпить порожнечі". Однак при спорудженні фонтанів у Флоренції виявилося, що засмоктувана насосами вода не бажає підніматися вище 34 футів. Здивовані будівельники звернулися по допомогу до старого Галілея, який посміявся, що, імовірно, природа перестає боятися порожнечі на висоті більше 34 футів, але все-таки запропонував розібратися в цьому своїм учням - Торрічеллі й Вівіані.

 Який же дослід було проведено Торрічеллі. (відео)

Він взяв скляну трубку, запаяну з одного кінця, заповнив її ртуттю й опустив відкритим кінцем у чашку із ртуттю. Частина ртуті із трубки вилилася й над ртуттю утворилася порожнеча. Стовп ртуті тисне на ртуть у чашці. Але на рівні аа1 його тиск урівноважується атмосферним тиском. Тому, можна стверджувати, що тиск атмосфери дорівнює тиску ртутного стовпа.

   Осмислюючи результати експерименту, Торрічеллі робить два висновки: простір над ртуттю в трубці порожній (пізніше його назвуть "торрічеллієва порожнеча"), а ртуть не виливається із трубки назад у посудину тому, що атмосферне повітря тисну на поверхню ртуті в посудині. Із цього випливало, що повітря має вагу. Це твердження здавалося настільки неймовірним, що не відразу було прийнято вченими того часу.

Торрічеллі виявив, що висота стовпа ртуті в його досліді не залежить ні від форми трубки, ні від її нахилу. На рівні моря висота ртутного стовпа завжди була близько 760 мм. Тиск при такій висоті ртутного стовпа називають нормальним атмосферним тиском.

Фізкультхвилинка

Друзі, чи знаєте ви, що таке австралійський дощ? Якщо ми будемо уважними, то почуємо, який він. Я показуватиму рухи, а ви повторюватимете їх:
 - В Австралії піднявся вітер (терти долоні).
 - Починає накрапати дощ (клацання пальцями).
 - Дощ посилюється (почергове плескання по грудях).
 - Починається справжня злива (плескання по ногах).
 - А ось гроза, справжня буря (тупотіння ногами).
 - Але що це? Буря почала вщухати (плескання по ногах).
 - Злива перетворюється на дощ (плескання долонями по грудях).
 - Рідкі краплі падають на землю (клацання пальцями).
 - Вщухає вітер (терти долоні).
 - З’являється сонечко (руки догори).


Вимірявши висоту стовпа ртуті, можна розрахувати тиск, що чинить ртуть. Вона й буде дорівнювати атмосферному тиску. Якщо атмосферний тиск зменшиться, то стовп ртуті в трубці Торрічеллі знизиться.

Чим більше атмосферний тиск, тим вище стовп ртуті в досліді Торрічеллі. Тому на практиці атмосферний тиск можна вимірювати висотою ртутного стовпа (у міліметрах або сантиметрах). Якщо, наприклад, атмосферний тиск дорівнює 780 мм рт. ст., то це значить, що повітря чинить такий же тиск, який чинить вертикальний стовп ртуті висотою 780 мм.

Отже, у цьому випадку за одиницю атмосферного тиску приймають 1 міліметр ртутного стовпа (1 мм рт. ст.). Знайдемо співвідношення між цими одиницями й відомою нам одиницею тиску – Паскалем (Па).

Тиск стовпа ртуті ρртуті висотою 1 мм дорівнює:

p = gph, p = 9,8  * 13 600  * 0,001 м ≈ 133,3 Па.

Отже, 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.

У наш час атмосферний тиск прийнято вимірювати й у гектопаскалях. Наприклад, у прогнозах погоди може бути оголошено, що тиск дорівнює 1013 гпа, це те ж саме, що 760 мм рт. ст.

Спостерігаючи щодня за висотою ртутного стовпа в трубці, Торрічеллі виявив, що ця висота змінюється, тобто атмосферний тиск мінливий, він може збільшуватися й зменшуватися. Торрічеллі помітив також, що ці зміни пов'язані зі зміною погоди.

Якщо до трубки із ртуттю, що використовувалася в досліді Торрічеллі, прикріпити вертикальну шкалу, то матимемо найпростіший прилад — ртутний барометр (від грецьк. барос – вага, метрео – вимірюю). Він служить для вимірювання атмосферного тиску.


Фронтальний дослід: запропонувати учням взяти чистий аркуш паперу, прикласти до рота й зробити глибокий вдих. Що відбувається? Пояснити.


Барометр-анероїд. З підручником+демонстрація.

На практиці для вимірювання атмосферного тиску використовують металевий барометр, названий анероїдом (у перекладі із грецького – безрідинний. Такий барометр називають тому, що він не містить ртуті).

Зовнішній вигляд анероїда зображений на малюнку підручника. Головна частина його — металева коробочка із хвилястої (гофрованої) поверхні. Із цієї коробочки викачане повітря, а щоб атмосферний тиск не роздавив коробочку, її кришку пружиною відтягають нагору. При збільшенні атмосферного тиску кришка прогинається долілиць і натягає пружину. При зменшенні тиску пружина випрямляє кришку. До пружини за допомогою передавального механізму прикріплена стрілка-покажчик, що пересувається вправо або вліво при зміні тиску. Під стрілкою укріплена шкала, поділки якої нанесені за показниками ртутного барометра. Так, число 750, проти якого стоїть стрілка анероїда (див. мал.), показує, що в цей момент у ртутному барометрі висота ртутного стовпа 750 мм.

Отже, атмосферний тиск дорівнює 750 мм рт. ст., або 1000 Па.

Знання атмосферного тиску досить важливе для передбачення погоди на найближчі дні, тому що зміна атмосферного тиску пов'язана зі зміною погоди. Барометр - необхідний прилад при метеорологічних спостереженнях.

ІV. Закріплення вивченого матеріалу 

1. Питання.

Розв’язати завдання:

  • Хто і коли вперше дослідним шляхом виміряв атмосферний тиск?

  • В яких одиницях атмосферний тиск вимірюють на практиці?

  • 1 мм рт. ст. = ……Па ?

  • Чому дорівнює нормальний атмосферний тиск, виражений в мм рт. ст. і в паскалях?

2. Малюнок 1

3. Малюнок 2

4. Робота в групах: поясніть (3 хв.)

Природний барометр

Наллємо в півлітрову банку півсклянки води, помістимо туди п'явку й зав'яжемо банку зверху марлею. Воду влітку міняти раз на тиждень, а взимку - на два тижні. У гарну погоду п'явка буде лежати на дні, згорнувшись у клубок. Перед дощем вона спливатиме до краю посудини й лежатиме, поки погода не покращиться. Якщо буде вітер, то п'явка швидко плаває й заспокоюється разом з вітром. Перед бурею вона конвульсивно посмикується. У морозну, ясну погоду вона лежить на дні, а в снігопад - піднімається до поверхні. З чим це пов’язано?

(Все це пов'язане зі зміною атмосферного тиску. При зниженому тиску (перед дощем або снігом) вміст повітря й кисню у воді зменшується. У гарну погоду тиск високий, кисню у воді досить, і п'явка добре себе почуває на дні. Те ж саме спостерігається й у природі - у водоймі.)


Атмосферний тиск у живій природі

Як використовує атмосферний тиск слон?

(Слон використовує атмосферний тиск щоразу, коли хоче пити. Шия в нього коротка, і він не може нагнути голову до води, а опускає тільки хобот і втягує повітря. Під дією атмосферного тиску хобот наповнюється водою, тоді слон згинає його й виливає воду в рот.)

Мухи й деревні жаби можуть триматися на шибці завдяки малюсіньким присоскам, у яких створюється розрідження, і атмосферний тиск утримує присосок на склі.


5. Цікаві досліди. 

а) Вдавлення вареного яйця в пляшку атмосферним тиском.

(Нагадати учням, як ставляться медичні банки).

6. Висновки за вивченим матеріалом. 

V. Підведення підсумків уроку 

рефлексія

VІ. Домашнє завдання

1. п. 14, запитання 3, 6, 7

2. Знайти у додатковій літературі чи за допомогою інтернету межу перебування людини на висоті.


У світі кілька країн (Болівія, Мексика, Перу, Ефіопія, Афганістан), у яких більшість населення проживає на висоті понад 1 000 м над рівнем моря. У Болівії, Перу й Китаї (Тибет) межа перебування людини перевищує 5 000 м над рівнем моря. Ла-Пас - столиця Болівії - перебуває на висоті 4 500 м. Це найвища столиця держави на земній кулі. Нормальний атмосферний тиск на цій висоті дорівнює 430 мм рт. ст.

hello_html_m4d466bb7.png

конспект уроку із фізики
  • Физика
Описание:

  Конспект уроку розроблений для проведення уроку заняття у 8 класі. Визначена структура уроку по хвилинах. Зазначені запитання для підготовки учнів до сприйняття нового матеріалу.  

   Послідовність викладу матеріалу доступна віковим особливостям дітей. Після підготовки учнів до сприйняття нового матеріалу і пояснення учителем нового матеріалу і подання цікавих фактів з повсякденного життя, які підтверджують існуваня атмосферного тиску, подаються історичні дані щодо атмосферного тиску і досліду Торрічеллі.  Підібрані запитання і завдання для закріплення матеріалу. Подано варіант домашнього завдання.

Автор Слободян Василь Іванович
Дата добавления 07.01.2015
Раздел Физика
Подраздел
Просмотров 669
Номер материала 40232
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓