Конкурс "Я иду на урок"

Атмосферное давление. 7-й класс

С.А.КОРОЛЁВА,
СОШ № 45, г. Белгород

Атмосферное давление

Урок изучения нового материала с компьютерной поддержкой,
7-й класс

Образовательные цели урока: создать условия для понимания учащимися причин существования воздушной оболочки Земли; обеспечить на уровне восприятия, осмысления и первичного запоминания понятия «атмосферное давление»; направлять и регулировать экспериментальную деятельность учащихся.

Оборудование: бутылка с узким горлышком; яйцо; насос; стеклянный сосуд, закрытый пробкой, в которую вставлена трубка; шприц; пипетка; рельефные рисунки лошади и коровы; свеча; банка; спички; тарелка; монета; компьютер с мультимедийным проектором.

Литература (для учителя и учащихся)

Справочник школьника. Физика. – М.: Филологическое общество «Слово», Компания «Ключ-С», 1995.

Пёрышкин А.В. Физика-7: Учеб. 6-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.

Опережающее задание: подготовить сообщение о составе атмосферы.

I. Организационный этап

II. Подготовка учащихся к работе на основном этапе урока

Мотивация

Учитель. Дорогие ребята! Я рада видеть вас (слайд 1) и хочу начать урок со слов Иоганна Гёте «Блажен, кто явственно узрел//Хотя бы скорлупу природы». Какой глубокий смысл в этих словах! Действительно, у природы много тайн и загадок, раскрывает она их неохотно, поэтому каждая очередная разгадка – важный шаг человечества на пути к познанию мира. Вот и вам я предлагаю сегодня приоткрыть занавес над тайной и ещё раз удивиться единству и гармонии жизни. Изумиться совершенству, имя которому Природа! (Слайд 2). «Не то, что мните вы, природа://Не слепок, не бездушный лик //— В ней есть душа, в ней есть cвобода,//В ней есть любовь, в ней есть язык...» (Ф.И.Тютчев.)

Раз уж мы затронули тему единства природы, то зададимся вопросом: что может быть общего между явлениями, которые я вам сейчас продемонстрирую?

(Ставит опыты: со сваренным вкрутую яйцом и бутылкой; с фонтаном, бьющим через трубку из откачанного закрытого пробкой сосуда с водой.)

Что общего между показанными явлениями? Вы сможете ответить на сегодняшнем уроке, тема которого «Атмосферное давление». Запишите число и тему. Сегодня нам необходимо выяснить, чем обусловлено атмосферное давлени е, научиться применять знания о существовании атмосферного давления для объяснения некоторых природных явлений, а также выяснить, представителям каких профессий надо учитывать существование атмосферного давления.

Актуализация

Учитель. Поиск ответов начнём с повторения того, с чем мы уже знакомились на предыдущих уроках физики. Как говорил И.П.Павлов (слайд 3), «изучите азы науки, прежде чем взойти на её вершины. Никогда не беритесь за последующее, не повторив предыдущее». Прошу вас: сделайте вдох и выдох. В каком состоянии находится вещество, которое попало к вам в лёгкие?

Учащиеся. В газообразном.

Учитель. Какими свойствами обладают вещества в газообразном состоянии?

Учащиеся. Газы не имеют собственной формы и постоянного объёма. Они принимают форму сосуда и полностью заполняют предоставленный им объём.

Учитель. Почему газ обладает такими свойствами?

Учащиеся. Потому что молекулы газа находятся в непрерывном и беспорядочном движении.

Учитель. Но тогда возникает вопрос: почему молекулы газов, не находящихся в каком-либо сосуде, двигаясь непрерывно и беспорядочно, не улетают в мировое пространство? Что удерживает их у поверхности Земли? Какая сила?

Учащиеся. На все тела действует сила притяжения Земли.

III. Изучение нового материала

Учитель. Итак, беспорядочное движение молекул газов, входящих в состав воздуха, и действие на них силы тяжести приводят в результате к тому, что молекулы газов парят в пространстве около Земли, образуя воздушную оболочку, или атмосферу (слайд 4 – голубая Земля из космоса). Слово «атмосфера» было введено Михаилом Васильевичем Ломоносовым, он образовал его из двух греческих слов: [атмос] – пар и [сфера] – шар (слайд 5). О том, что Земля покрыта воздушной оболочкой под названием атмосфера, вы узнали на уроках географии, но на вопрос, почему она существует, мы ответим на уроке физики.

Существование воздушной оболочки Земли объясняется (слайд 6): 1) беспорядочным и непрерывным действием силы притяжения на молекулы воздуха; 2) движением молекул воздуха. Каково же строение атмосферы? Послушаем выступление (...).

Учащийся. Атмосферный воздух представляет собой смесь газов (слайд 7). Если из него удалить влагу и частицы пыли, то его состав выглядит примерно так (в процентах от общего объёма): 78,09% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона, 0,03% углекислого газа. Количество остальных газов в воздухе ничтожно мало. Это водород, неон, гелий, криптон, радон и другие. До высоты около 100 км состав атмосферы существенно не меняется. Измерения показывают, что плотность воздуха быстро уменьшается с высотой. Так, на высоте 5,5 км над Землёй плотность воздуха в два раза меньше его плотности у поверхности Земли, на высоте 11 км – в 4 раза, и т.д. Чем выше над Землёй, тем воздух разреженнее. И, наконец, в самых верхних слоях (сотни и тысячи километров над Землёй) атмосфера постепенно переходит в безвоздушное пространство. Чёткой границы воздушная оболочка не имеет.

Учитель. Итак, плотность воздуха уменьшается с высотой. Как вы думаете, почему?

Учащиеся. Верхние слои воздуха сжимают нижние слои, т.е. оказывают на них давление.

Учитель. Как передаётся давление, производимое на нижний воздушный слой верхним слоем?

Учащиеся. Согласно закону Паскаля, одинаково по всем направлениям.

Учитель. Значит, каждый слой атмосферы испытывает давление со стороны всех верхних слоёв, а следовательно, земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление, и, согласно закону Паскаля, это давление передаётся одинаково по всем направлениям.

Существование атмосферного давления позволяет нам объяснить многие явления, с которыми мы встречаемся в жизни. Предлагаю выполнить задание в группах, разделившись по профессиональным интересам. В группах 1 и 2 – будущие медицинские работники, в группе 3 – ветеринары, в группе 4 – будущие фокусники (слайд 8). За 7 минут вы должны записать в тетрадях объяснение того или иного явления, пользуясь подсказкой учителя. В текст, приготовленный вам в качестве подсказки, вы должны вставить одно слово из слов, приведённых в скобках. Правильно выбранное слово позволит объяснить физическое явление, происходящее в результате существования атмосферного давления. При выполнении задания соблюдаем правила техники безопасности.

Задания группе 1 (медицинские работники)

1. Чтобы вдохнуть воздух, человек с помощью мышц расширяет грудную клетку. Почему воздух входит при этом в лёгкие? Как происходит выдох? (Вопрос и объяснение запишите в тетрадь.)

2. За один вдох в лёгкие поступает 0,5 л воздуха. Сколько воздуха поступит в лёгкие за 45 мин, если цикл вдох-выдох длится 4 с? Сколько раз вы вдохнёте за урок? (Решение задачи запишите в тетрадь.)

Подсказка. (Из слов в скобках вставьте в текст нужное.)

а) Когда объём грудной клетки увеличивается, в лёгких создаётся область (пониженного, повышенного) давления, и атмосферный воздух через рот, нос, дыхательные пути входит в лёгкие, – происходит вдох. Чтобы выдохнуть газ, человеку необходимо при помощи мышц (увеличить, уменьшить) объём грудной клетки, при этом давление воздуха в лёгких (возрастает, убывает), и происходит выдох.

Ответ: в лёгкие поступит 338 л воздуха, мы вдохнём 675 раз.

Задания группе 2 (медицинские работники)

1. Наберите жидкость в шприц, объясните, как вам это удалось (объяснение запишите в тетрадь).

2. Наберите жидкость в пипетку, объясните, какое физическое явление помогло вам (объяснение запишите в тетрадь).

Подсказка

а) Прочитав последний абзац на с. 97 и первый абзац на с. 98 учебника, вы сможете объяснить принцип действия шприца (слайд № 9).

б) Когда мы сдавливаем резиновый конец пипетки, из неё выходит часть воздуха. Поэтому, когда мы опустим стеклянный конец пипетки в жидкость и (увеличим, уменьшим) надавим на резиновый конец, жидкость из сосуда (поднимется, опустится) в область (наименьшего, наибольшего) давления.

Задание группе 3 (ветеринары)

1. Вам известно, что обычная муха свободно ходит по потолку. Сможет ли она так же свободно перемещаться в безвоздушном пространстве? (Объяснение запишите в тетрадь.)

2. Корова — парнокопытное животное, лошадь — однокопытное. При перемещении по болотистым и топким местам корова легко поднимает ноги, а лошадь – с большим трудом. Почему?

Подсказка

а) Прочитайте предпоследний и последний абзацы § 37 на с. 90.

б) Когда лошадь вытаскивает ноги из вязкой почвы под копытами создаётся (пониженное, повышенное) давление, и наружное атмосферное давление (затрудняет, облегчает) движение ног. У парнокопытных животных при нажиме на почву копыта (раздвигаются, сближаются), а при вытаскивании ног (раздвигаются, сближаются), и вокруг них свободно проходит воздух.

Задание группе 4 (фокусники)

1. Налейте в блюдце немного воды и опустите в неё монету. Достаньте монету, не замочив рук. Для этого зажгите свечу, поставьте её на тарелку и накройте банкой, но так, чтобы монета осталась вне банки. Вода «втянется» в банку, как только свеча погаснет. Объясните, почему это происходит.

2. Почему вода через трубку входит в сосуд, из которого выкачан воздух? Вспомните опыт в начале урока.

Подсказка

а) Под банкой вследствие сгорания кислорода образуется область (пониженного, повышенного) давления, куда под действием атмосферного давления втягивается вода.

б) Вода поступает в сосуд, из которого выкачан воздух, потому что атмосферное давление (больше, меньше) давления разреженного воздуха в сосуде (слайд 10).

Учитель. Молодцы! Отлично справились с заданиями. Из вас получатся замечательные специалисты в области медицины, ветеринарии и шоу-бизнеса. А вы знаете, что в нашем городе есть высшие учебные заведения, в которых готовят таких специалистов? В Белгородском госуниверситете можно получить медицинское образование, в Белгородской сельскохозяйственной академии – выучиться на ветеринара, а окончив Белгородский институт культуры, можно стать специалистом в сфере шоу-бизнеса (слайды № 11, 12, 13).

Итак, наш урок подходит к концу. Каков итог сегодняшнего урока, скажите, что вы узнали нового? Так что же общего между явлениями, которые мы рассмотрели на сегодняшнем уроке? Все они возможны, если только существует атмосферное давление.

IV. Подведение итогов. Рефлексия

V. Информация о домашнем задании (слайд 14): § 40, 41, задание 10 (3, 4)

______________________________

Мы приводим только слайды «с картинками», на остальных – красиво оформленный текст, а на трёх последних – фото трёх белгородских вузов. – Ред.