Разработка урока по физике для учащихся 10 класса по теме "Влажность воздуха и её значение для здоровья

Учитель физики Сизых  Любовь Николаевна  МБОУ «СОШ №46»   г. Братск Иркутская область

Урок по теме

« Влажность  воздуха и ее значение для здоровья».

Форма занятия:  беседа, физический практикум.

Тип занятия: интегрированный: физика, биология.

Урок обобщения и систематизации знаний с элементами исследовательской деятельности.

Цель   занятия:  обобщение и углубление знаний учащихся по теме “Относительная влажность воздуха, значение влажности в жизни человека»

Образовательные задачи:

• закрепление понятия “относительная влажность воздуха”;
• закрепление умения определять относительную влажность воздуха;
• закрепление умения учащихся работать с дополнительной литературой.

Воспитательные задачи:

·       воспитывать потребность у учащихся применять знания, полученные на уроках физики и на других предметах, в окружающей и  повседневной жизни;

·       воспитывать у учащихся отношение к здоровью как к социальной ценности;

·       развитие познавательных интересов, интеллектуальных

·       и творческих способностей учащихся;

·        мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно-ориентированного подхода, формирование ценностных отношений друг к другу.

Метапредметные результаты: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности.

Оборудование: психрометры, гигрометры, термометры, психометрические таблицы.

                                                     Ход  урока.

 Тема нашего  занятия  «Определение относительной влажности воздуха и ее значение для здоровья».

Цели урока:

 1) рассмотреть различные способы определения относительной влажности воздуха и определить ее;

2) постараться определить для себя, насколько эта физическая величина важна и для нашего самочувствия, и для нормальной стабильной работы предприятий различного профиля.

1.  Выберите правильные ответы на поставленные вопросы.

·                     А) Что такое динамическое равновесие?

·                     Б) Что такое относительная влажность воздуха?

·                     В) Что такое точка росы?

·                     Г)  Какие приборы дают возможность определить  относительную влажность воздуха?

·                     Д) Что такое абсолютная влажность?

Ответы:

1.Число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно в среднем к числу молекул, возвратившихся за то же время в жидкость.

2.Температура, при которой пар становится насыщенным.

3.Гигрометр, психрометр.

4. Количество водяных паров, содержащихся в единице объема воздуха в1м³ .

5.Отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению  насыщенного пара, при той же температуре, выраженной в процентах.

2. Решите тестовые задания:

 1ВАРИАНТ

 1. Для организма человека потоотделение имеет большое значение, так как 

А) Поддерживает водный баланс в организме.

Б) Пот увеличивает температуру тела.

В) Испарение выделяемого пота защищает организм от перегрева.

Г) Пот сохраняет внутреннюю энергию тела.

2. Для комфортного самочувствия человеку требуется определенная относительная влажность воздуха. Это связанно с тем, что изменение влажности приводит к нарушению теплового обмена вследствие изменения   

А)*** удельной теплоемкости воздуха.

Б)*** скорости испарения  влаги с кожи человека

В)*** атмосферного давления.

Г)***содержания кислорода в воздухе.

3. Ночью  при густой облачности  росы не бывает, так как облака  

А) Препятствуют охлаждению земной поверхности.

Б) Препятствуют распространению водяных паров.

В) Препятствует изменению атмосферного давления.

Г) Повышают атмосферное давление.

2 ВАРИАНТ

1.При какой влажности воздуха человек легче  переносит высокую температуру воздуха и почему?

А) При низкой, так как при этом легче идет испарение жидкости с поверхности  тела человека.

Б) При низкой, так как при этом труднее идет испарение жидкости с поверхности человека.

В) При высокой, так как при этом легче идет испарение  жидкости с поверхности тела человека.

Г) При высокой, так как при этом труднее идет испарение  жидкости с поверхности тела человека

2. При каком условии уменьшение абсолютной влажности атмосферного  воздуха приводит к увеличению относительной влажности?

А) при повышении температуры

Б) при повышении давления

В) при магнитных бурях

Г) при понижении температуры

3.Влажный термометр психрометра показывает температуру 10  ⁰С, а сухой термометр показывает 14⁰С. Какова относительная влажность воздуха?

А) 9%

Б) 42%

В) 54%

Г) 60 %   

Предлагаю вам разгадать кроссворд.

По вертикали:

1. Прибор для определения относительной влажности воздуха.

2. Прибор для определения температуры.

3. Парообразование, происходящее с поверхности жидкости при любой температуре.

5. Составная часть гигрометра.

7. Газообразное состояние воды.

По горизонтали:

4. Прибор для определения относительной влажности воздуха.

5. Относительная …….., относительная …….

6. “Твердая вода”.

8. “Слезы на траве”.

4.Сообщения учащихся с использованием  компьютерных презентаций (индивидуальная работа).

1. Относительная влажность воздуха – это параметр, характеризующий окружающую среду человека. Что говорят исследования ученых о наилучших благоприятных условиях жизни человека. Нам расскажет об этом …………

Сообщение об оптимальных условиях для жизни человека с использованием таблиц 

Хорошее самочувствие

Оптимальные условия

·         Как же изменения условий влияют на наше самочувствие?

·         А если влажность уменьшается, становится ниже оптимальной, чем это грозит?

·         Назовите известные вам способы изменения влажности воздуха.

2.(Группа №1.)

 Относительная влажность воздуха влияет на наше здоровье, поэтому важно уметь определять ее. На сегодняшнем уроке мы определим влажность воздуха с помощью психрометра, простых термометров.

С помощью конденсационного гигрометра определяется точка росы, и влажность рассчитывается по формуле.  Работа идет с оборудованием, выполненным из стекла. Необходимо помнить об осторожном, бережном обращении, чтобы не разбить, не причинить вреда здоровью. Из сообщений учащихся мы поняли важность знаний  по теме влажность. Почему же  человек в нормальном состоянии  имеет постоянную температуру?

 Ответ:  Достигается это испарением  воды с поверхности  кожи человека

a)     Учащиеся определяют значение относительной влажности воздуха, используя:

·         психрометры;

·         два термометра, один из которых обмотан тканью, конец которой опущен в стакан с водой.

Группа №2.

б). Решение расчетной задачи.

Решим задачу: Организм человека в результате обменных процессов генерирует тепловую мощность 75 Вт. Какое количество воды испаряется  с поверхности кожи за 1 час?

 5. Физическая разминка:

а)   Растираем мочки уха;

б)  Резко поднимаем глаза  вверх, опускаем вниз, посмотрим  направо и налево.

в)  Закройте глаза, сосредоточьте внимание на кончике носа, медленно сосчитайте до 5. Теперь постарайтесь увидеть оба уха сразу - снова к носу- к ушам!

г)  Закройте глаза. Положите на сомкнутые веки подушечки среднего и указательного, и безымянного пальцев, слегка надавите. Очень осторожно и мягко круговыми движениями массируйте глазные яблоки.

6.Исследовательские задания.

 а) Возникает вопрос об относительной влажности воздуха в наших классных помещениях. Эту работу, точнее исследования.  Расскажет нам ……………

Путем измерения относительной влажности воздуха в  кабинете физики были получены следующие результаты. Измерения проводились до 1 урока и после 6 урока в течение нескольких дней.

Из таблицы видно, что относительная влажность в течение дня изменялась незначительно.

Но! Важно отметить, что мы занимаемся в оптимальных условиях (учитывая температурный режим). Следует знать, что влажность на уровне 60-75% в летний период является оптимальной для большинства людей. Зимой картина выглядит по-другому – 55-70%. Комфортный уровень влажности важен для здоровья и хорошего самочувствия, поскольку многие жизненные процессы организма требуют присутствия жидкости в воздухе.

7. Сообщения о важности  знаний по теме «Влажность воздуха»:

а) Относительная влажность воздуха является очень важным показателем и для жизнедеятельности наших “зеленых друзей”. От сухого воздуха портятся растения. У них начинают сохнуть кончики листьев, растения теряют декоративность или даже постепенно погибают. Бесполезно усиленно поливать такие растения, это даже вредно. В природе корни не являются основным источником влаги для этих растений, корни просто неспособны напитать влагой растение. И растение будет постепенно умирать даже при правильном и своевременном поливе - (Рекомендации по правильному уходу за некоторыми наиболее распространенными комнатными растениями).

б) Сейчас мы сталкиваемся с большим числом не только государственных торговых предприятий, аптек, но и частными предприятиями здравоохранения и фармакологии. Чем мы должны руководствоваться при взаимодействии с ними? Как определить, надежно ли это предприятие? Сейчас нам ………… расскажет о правилах хранения некоторых аптечных средств, а вы скажите, какой вопрос можно задать провизору аптеки, чтобы быть спокойным за свое здоровье. (Сообщение ученицы о правилах хранения различных лекарственных форм)

в)  Вы должны будете мне сказать, что в  выступлении, в отличие от предыдущих докладов, прозвучит: какая информация – важная, но нами еще не затронутая? (Выступление ученицы о факторах,  от которых зависит самочувствие человека). Влажность воздуха имеет большое значение ля жизнедеятельности организма, так как в значительной мере обуславливает скорость испарения влаги с его поверхности. Скорость испарения воды (пота) с поверхности кожи, например, зависит от относительной влажности воздуха. Испарение с поверхности альвеол в легких зависит от абсолютной влажности, так как из легких выдыхается воздух, почти полностью насыщенный паром при температуре 30 градусов Цельсия, количество пара, которым воздух становится насыщенным в легких, зависит от абсолютной влажности вдыхаемого воздуха.

       Хорошее  самочувствие человека зависит от многих факторов, один из которых – необходимый уровень влажности и чистоты воздуха. Влажность и чистота воздуха в обычной квартире далеки от идеальных,  и происходит это потому, что мы живем в больших городах, где воздух далек от природной чистоты, кроме того, отопление, бетонные стены поглощают последнюю влагу. Зимой влажность в квартире падает до 20–30 %, в то время, как естественная влажность воздуха составляет 55–60 %. Это приводит к дискомфорту, усталости, болезни, наиболее благоприятным для жизни человека считается атмосферный воздух с относительной влажностью 60-70%.

        Сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения. Симптомы недостаточного потребления кислорода – истощение, усталость, увеличивается восприимчивость к инфекции. Пересыхает слизистая оболочка органов дыхания, в результате чего увеличивается восприимчивость к инфекции и различным респираторным заболеваниям. Особенно страдают дети, если воздух в комнате слишком сухой, у ребенка пересыхает слизистая, закладывает нос, и он часто просыпается ночью. Сухой воздух и детские дыхательные пути – плохие соседи. Так же из-за недостаточной влажности воздуха могут возникнуть проблемы при грудном вскармливании – у ребенка пересыхает слизистая оболочка полости рта и, как следствие, боль при сосании. При температуре 25 градусов и влажности воздуха 20 % (а именно такая влажность зимой в комнате с центральным отоплением) ребенок только с дыханием на увлажнение вдыхаемого воздуха тратит около 30–50 мл жидкости в час (посчитайте, сколько за сутки). А ведь у малыша на счету каждый грамм.

         Сухость кожи. Недостаток влаги в воздухе ускоряет испарение воды с кожи. Она становится сухой, грубой и начинает шелушиться. Становится старой и некрасивой. Кожа на 70 % состоит из воды. Процентов 12 из них помещается в роговом слое, толщиной лишь в сотую долю миллиметра. Он защищает нижележащие слои, в которых сохраняются основные резервы влаги. Поэтому поддержание влажности в помещении на уровне 50–60 % и регулярный уход увлажняющими препаратами поможет Вам продлить его долголетие и сохранить молодость Вашей кожи.

           Сухой воздух противопоказан аллергетикам и астматикам. Для сухой кожи необходимы маски с увлажняющим эффектом. Пригодятся любые молочные продукты, фрукты, овощи. Необходимо пользоваться увлажняющим кремом и кислородосодержащими масками.

            Сухой воздух действует на мебель и паркет. Они постепенно теряют изначальный внешний вид. Начинают ссыхаться и со временем появляются трещины. При сухом воздухе происходит отслаивание краски от картины. Особенно опасен сухой воздух для музыкальных инструментов, которые рассыхаются, трескаются и выходят из строя. По статистике  “Неблагоприятное воздействие сухого воздуха на глаза испытывают 12 % больных, обращающихся к врачу в возрасте до 40 лет и свыше, 60 % пациентов старше 50 лет. Сухой воздух вызывает раздражения у тех, кто носит контактные линзы.

г) Значение влажности для животных. Презентация.

         Вода в атмосфере содержится в виде молекул (пар), капелек и кристалликов, влажность воздуха характеризуется содержанием водяного пара в г/м³.

  Количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре, - максимальное влагосодержание (или максимальная упругость) водяного пара .  Процентное отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к тому количеству, которое может содержаться при данной температуре, – относительная влажность (%). Она показывает степень насыщения воздуха водяным паром.

Температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар насытит его и начнется конденсация - точка росы. Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может содержать, тем выше точка росы. Водяной пар поступает в атмосферу в результате процесса испарения с поверхности. Испарение зависит от температуры испаряющей поверхности и от относительной влажности воздуха. Насыщенный воздух не может вместить больше пара, если температура его не повысится. При повышении температуры, он удаляется от насыщения, при понижении, наоборот, в нем может начаться конденсация. Так происходит, например, летней ночью при ясной погоде, соприкасаясь с холодной поверхностью, оставляет на ней капельки росы. При отрицательной температуре выпадает иней. От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определённая влажность. Хранение произведений искусство и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

   Тело насекомых покрыто пушком, различными волосками, которые чрезвычайно чувствительны к изменению влажности в атмосфере и способны конденсировать влагу на своей поверхности. Все погодные изменения обычно начинаются в верхних слоях атмосферы, а накопления влаги на поверхности тела мелких насекомых затрудняет их полет, заставляет опускаться все ниже, где воздух еще сухой. Другая версия: у насекомых от влаги тяжелеют крылья. Вслед за ними опускаются насекомоядные птицы – ласточки, стрижи. Если ласточки и стрижи летают высоко, то будет сухая солнечная погода, низко – будет дождь, – такова народная примета. Лягушки и рыбы также не прочь полакомиться насекомыми, которые появляются над водой, лягушки прыгают на берегу и днем квакают, а рыбы выскакивают из воды, хватая зазевавшихся мошек, – быть дождю! Пчелы строго следят за влажностью воздуха в ульях, поддерживая ее в пределах 65–88 %. В сухую летнюю погоду они помещают вокруг ячеек с расплодом свежепринесенный жидкий нектар (50 % воды), из которого легко испаряется вода, причем ячейки с нектаром заполняются лишь на 25–30 %, что увеличивает площадь испарений. В сильную жару пчелы приносят в улей воду.

 д).Сообщение о влажности воздуха в  атмосфере  и космосе. Презентация.    

       В воздухе, охлаждающемся от поверхности или от пришедшего холодного воздуха, образуется туман. Он состоит из мелких капелек или кристалликов, взвешенных в воздухе. В сильно загрязнённом воздухе образуется густой туман с примесью дыма - смог. Облака образуются при конденсации водяного пара в поднимающемся воздухе вследствие его охлаждения. Высота их образования зависит от температуры относительной влажности воздуха. При достижении им высоты, на которой насыщение станет полным (100%) начинается конденсация и облакообразование. Если восходящий воздух встретит теплый слой (инверсия), подъём прекращается, воздух не достигает границы конденсации и облака не образуются. Облака находятся в постоянном движении, опускаясь ниже границы конденсации, они испаряются (“тают”). Облака могут состоять из мелких капелек или кристалликов, чаще всего они смешанные.  Облака  задерживают тепловые излучения земной поверхности в атмосфере. Поэтому влияние облачности на климат велико. В космических кораблях поддерживается наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха (40-60%). Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты, и наоборот, испарение воды сопровождается поглощением теплоты. 

 Выводы по уроку.

    Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах и в компьютерном классе. Выяснили, что влажность в классах в пределах нормы.

        Итак, занятие подходит к концу, вы сегодня прослушали благодаря работе ваших одноклассников большое количество материала. Что именно запомнил каждый из вас, что больше всего “запало вам в душу”?

(3 - 4 человека)

VIII. Рефлексия.

 Упражнение «Плюс-минус-интересно». 

 Заполните  таблицу из трех граф. В графу «П» - «плюс» записывается все, что понравилось на уроке, информация и формы работы,  которые вызвали положительные эмоции, или по мнению ученика могут быть ему полезны для достижения каких-то целей. В графу «М» - «минус» записывается все, что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь, осталось непонятным, или информация, которая, по мнению ученика, оказалась для него не нужной, бесполезной с точки зрения решения жизненных ситуаций. В графу «И» - «интересно» учащиеся вписывают все любопытные факты, о которых узнали на урок,  и что бы еще хотелось узнать по данной проблеме, вопросы к учителю.

IХ. Домашнее задание: § 72 – выучить.

 Приведите  примеры старинных примет и поговорок о погоде. Попробуйте объяснить их с точки зрения физики.

Литература:

1.                 Бойкова Л.А., Гребенкина Л.К. Педагогическое мастерство и педагогические технологии. – М., 2000.

2.                 Шилов «Организация самостоятельной работы учащихся с учебником (Физика в школе, 1996, 4)

3.                 С.Е. Полянский  Поурочные разработки по физике – М, 2003.

4.                 А.П. Перышкин. Физика.8 класс М.,Дрофа, 2008.

5.                 Г.Я.Мякишев,Б.Б., Буховцев,  Н.Н. Сотский. Физика.10 класс., М. «Просвещение»,2012г

6.                 «Физика», приложение к газете «Первое сентября», 2001 г. «Влажность».

7.                 http://www.glossary.ru : - Глоссарий

8.                 http://ru.wikipedia.org/ - Википедия

9.                 http://edukids.narod.ru/zemlia/gl9/2.htm - электронная энциклопедия для школьников

10.            А.В.Хуторский, Л.Н. Хуторская, И.С. Маслов. Как стать ученым.М.Глобус,2007 год.

11.            Н.М. Ливенцев. Курс физики. Учебник для вузов. М.Высшая школа.1978г.