Урок физики на тему Атмосферное давление (7 класс)

Интегрированный урок физики и географии в 7 классе.

Тема урока: «Путешествие в мир удивительного явления»

Учителя: Суханкина В.Н., Колчанова Е.Н.

Цель: сформировать понятие атмосферного давления и экспериментально доказать его существование.

Задачи:Научить применять понятие атмосферного давления для объяснения явлений в природе, быту, технике.

Повысить интерес к изучаемым предметам физика и география.

Развивать культуру речи, наблюдательность, логическое и образное мышление.

Оборудование: проектор, экран, компьютер, электронная презентация, стеклянные трубки, шар стеклянный, пипетки, стакан с водой,лист бумаги, медицинские шприцы, игрушки с присосками, ливер, 2 одинаковых воздушных шара (надутый и сдутый), весы с разновесами, насос Комовского, магдебурские полушария, свеча, спички, марганцовка, яйцо, стаканы с водой, стеклянный сосуд с широким горлышком, барометр-анероид.

План урока

1. Организационный момент

2. Целеполагание и мотивация

3. Повторение раннее изученного материала по географии

4. Объяснение нового материала

5. Физкультминутка

6. Закрепление знаний и умений учащихся (работа с климатической картой, выполнение фронтального эксперимента по физике, тестового задания, творческой работы).

7. Подведение итогов урока. Домашнее задание.

8. Рефлексия.

Ход урока.

1. Создание эмоционального настроя.

Учитель физики.Добрый день дорогие ребята. Мы рады видеть ваши умные и добрые лица. На партах у вас лежат смайлики, выберите тот, который отразил бы ваше настроение?

Мы рады, что вы пришли в хорошем настроении, значит, работа будет плодотворной. В школьном курсе изучается много предметов. Есть ли связь между ними? Можно ли знания, полученные на одном предмете, использовать на другом? ( дети отвечают).

Учитель географии. Сегодня у нас необычный урок. Мы с вами вспомним изученный материал по физике и повторим материал по географии, подведём итоги сразу по двум предметам. А урок сегодня проводят: учитель физики Суханкина Валентина Николаевна и учитель географии Колчанова Елена Николаевна.

Ребята, перед началом урока поставим для себя проблему: « Как можно применить географию на уроках физики? ( А вы может уже знаете?)

Многие из вас любят путешествовать, и сегодня мы отправляемся в мир удивительных явлений, эти явления окружают нас с детства, сегодня одно и тоже явление мы рассмотрим с точки зрения физики и географии, на уроке мы будем с вами много чему удивлены.

2. Целеполагание и мотивация.

Учитель физики. Сейчас я вам покажу опыты, после чего, вы должны попытаться мне ответить, почему так происходит, и о каком явлении мы будем говорить сегодня на уроке.

Опыт 1.- Вода в перевёрнутом стакане.

Наполню обыкновенный стакан до краёв водой. Накрою его листком бумаги. Плотно прикрою его рукой, переверну бумагой вниз. Осторожно уберу руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему так 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.- Шприц, стакан с водой и марганцовкой.

Почему при вытягивании поршня шприца вода поднимается вслед за поршнем?

Ответ: Атмосферное давление, которое действует на поверхность воды, заталкивает её в образовавшееся разрежённое пространство.

Опыт 3.-Яйцо в бутылке.Сваренное яйцо, стеклянная бутылка с широким горлышком, ватка со спиртом.

Что происходит?

Ответ:При горении ватки воздух в бутылке нагревается и расширяется. Это означает, что часть воздуха выходит из бутылки. После того как поместили на бутылку яйцо и ватка погаснет, воздух начнёт остывать и сжиматься. Давление внутри бутылки станет меньше давления снаружи. Т.е. атмосферное давление втолкнёт яйцо в бутылку, оно упадёт на дно.

Учитель физики:Как вы думаете, что удерживает бумагу? Почему вода поднимается вслед запоршнем? Что заставляет яйцо войти в колбу? (спросить детей).

Учащиеся: Атмосферное давление.

Учитель физики:Правильно. Вот об этом явлении и об атмосфере мы поговорим на уроке.

Цель нашего урока: сформировать понятие атмосферного давления и экспериментально доказать его наличие.

3. Повторение изученного материала

Учитель географии:Что такое атмосфера?

Может, это литосфера?- Нет!

Может, это гидросфера?- Нет!

Может, это просто точка?-Нет!

Значит, это оболочка?- Да!Это воздушная оболочка Земли.

А из чего она состоит?Из камня? - Нет!

Состоит из смеси газов? -Да!В состав атмосферы входят различные газы: азот-78%, кислород-21% и прочие газы-10%. «атмос» с греческого переводится как воздух, пар, «сфера»- шар.

То, что воздухом зовут, они жизнь для нас дают! Из каких слоёв она состоит?

( тропосфера, стратосфера….) ( дети отвечают)

Атмосфера оживляет Землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животные, человек - всё живёт в атмосфере и благодаря ей. Земля плавает в воздушном океане; его волны омывают как вершины гор, так и их подножия; а мы живем на дне этого океана, со всех сторон им охваченные, насквозь им проникнутые...

По своему строению воздушный океан представляет собой многоэтажный дом.

Первый этаж - Тропосфера, с греческого языка "тропос" означает - поворот.

Высота над уровнем моря 11 км, Тропосфера- это родина облаков и осадков.

Второй этаж - Стратосфера, с латинского "стратум" - настил, слой простирается до 55 км над уровнем моря. Царство стужи.

Третий этаж - Мезосфера. С греческого "мезо" - средний, в нем находится газ-озон, который защищает нашу Землю от ультра - фиолетовых лучей

Четвертый этаж - Термосфера, с греческого слова "термо" - тепло. Здесь невиданная жара - 1000-2000 градусов.

Пятый этаж - Экзосфера, Высота до 600 км. На сегодняшний день такие высоты доступны только ракетам. А в каком слое образуются облака и определяют погоду?- ( в тропосфере)

Итак, мы живём на дне воздушного океана. Каждый слой атмосферы испытывает давление со стороны всех верхних слоёв, следовательно, земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или как говорят атмосферное давление.

- Давайте посмотрим небольшой фильм об атмосфере и атмосферном давлении.

4. Изучение нового материала.

Учитель физики:К доске приглашаются 2 мальчика. Один садится на стул, а другой на колени другу. Тяжело тебе? (Да). Почему?

Ответ:Потому что вес одного мальчика давит на другого.

Вопрос:А почему мальчик обладает весом?Ответ:Потому что имеет массу.

Учитель физики:Как вы думаете, имеет ли воздух массу? Давайте докажем.

Опыт. Возьмём два воздушных шарика. Один надутый, другой нет. Что в надутом шарике? ( Воздух). Положим на весы оба шарика. На одну чашу надутый шарик, на другую - сдутый. Что мы видим?

Вывод: надутый шарик тяжелее, значит, воздух имеет массу.

Известно, что воздух объемом 1 м³ имеет массу 1,29 кг.

Вес 1 м³ воздуха:P = 10 Н/кг * 1,29 кг = 12,9Н=13 Н

Учитель физики:Какой вывод из опыта можно сделать?

Ответ: Воздух имеет вес, следовательно, он оказывает давление на поверхность Земли и предметы, находящиеся на Земле.

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.

Учитель физики:Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? (Ничего). Руки чувствуют тяжесть? (Нет). Почему человек не чувствует атмосферного давления?

Обратимся к видеофильму «Атмосферное давление».

Вывод:Потому что внутри нашего организма существует давление равное внешнему-

атмосферному.

Учитель физики:И мы на себе давление воздуха не ощущаем. Так существует ли оно? Для доказательства существования атмосферного давления помогут опыты.

Опыт 1. «Фонтан в пустоте». Оборудование: насос Комовского, вода с марганцовкой, стеклянный сосуд с водой, сосуд, закрытый пробкой. В пробку продета трубка с краном.

Описание опыта: из сосуда откачать воздух, опустить конец стеклянной трубки в воду и открыть кран.

Вопрос: Почему вода вошла в стеклянный сосуд?

Ответучащихся: в сосуде давление станет меньше атмосферного и вода по трубке из стакана войдет в сосуд под действием атмосферного давления.

Опыт 2.«Сухим из воды» или достать монету изводы, чтобы руки остались сухими!. Оборудование: марганцовка, вода, монета, мензурка, свечка, ватка, смоченная спиртом, спички.

Как известно при нагревании воздух расширяется и давление внутри мензурки понижается (воздух становится более разрежённым). Снаружи сосуда давление не менялось, оно равно атмосферному давлению. Раз внутри мензурки оказалось давление меньше, чем снаружи, то воду в тарелке начинает засасывать в мензурку до тех пор, пока давление снаружи и внутри не уравняется. В результате вся вода оказывается внутри мензурки, и мы легко можем достать монету не замочив руки.

Вопрос:Какая сила вогнала воду в стакан и поддерживает её на определённой высоте?Ответучащихся: атмосферное давление.

Опыт 3. с ливером.Прибор ливер представляет собой стеклянную трубку с расширением в средней части и служит для взятия проб различных жидкостей. Кто желает показать, как проверить жирность молока с помощью ливера? (Ливер опускают в жидкость, затем закрывают пальцем верхнее отверстие и вынимают из жидкости.Когда верхнее отверстие ливера открывают, из него начинает вытекать жидкость).

Вопрос: Что помогло жидкости вытечь из ливера?

Ответучащихся: атмосферное давление.

Опыт 4. с «Магдебурскими полушариями». Выполняют учащиеся.

В 1654 г. Отто фон Герике поставил опыт, который явился важным доказательством существования атмосферного давления.Он выкачал воздух из полости между двумя металлическими полушариями, сложенными вместе. Между ними поместили кожаное кольцо, пропитанное воском. Давление атмосферы так сильно прижало полушария друг к другу, что их не могли разъединить 8 пар лошадей.Когда же в полость между полушариями впустили воздух, они распались без всякого внешнего усилия.

Вопрос:Какая же сила сжимала полушария?

Ответ:Этой силой было давление атмосферного воздуха.Отто фон Герике показал всем, что воздух вовсе не ничто, и что он давит со значительной силой на все тела.

Учитель географии:Устали? Давайте сделаем дыхательные упражнения, вдох-выдох. Задумывались ли вы, как мы дышим? В каком состоянии находится вещество, которое попало нам в лёгкие? (В газообразном).Какими свойствами обладают газы?(Не имеют собственной формы и постоянного объема).

При вдохе -диафрагма увеличивает обьём лёгких, давление воздуха в лёгких становится меньше атмосферного, воздух проник в лёгкие.

При выдохе- диафрагма сжимается, обьём лёгких уменьшается, поэтому давление воздуха в лёгких стало больше.

Учитель физики: Какие приборы вы знаете для измерения атмосферного давления?

(Ртутный барометр, барометр-анероид).

Вопрос: Чему равняется нормальное атмосферное давление?(760 ммрт.ст.)

Учитель физики:Давайте измерим атмосферное давление сейчас в классе, посмотрим низкое оно или высокое?(оно составляет…), а может ли оно меняться в течение дня? ( Может.) А от чего зависит? ( От падения солнечных лучей и от температуры воздуха.)

Учитель географии:А теперь внимание на экран- выполним интерактивный тест(желающие к доске).

- На каком материке мы живём? ( Евразия). Давайте вспомним, где у нас расположены горы, нагорья. Назовите самые высокие горы в России? (Кавказские), а самая высокая точка в горах- г. Эльбрус(5642 м.) Представьте, что вы на вершине этой горы, какое атмосферное давление будет на вершине- высокое или низкое? (дети отвечают:низкое, так как чем выше в горы- тем давление понижается).

Учитель физики:Решим задачу. Какова высота горы Эльбрус, если у её подножия атмосферное давление равно 760 мм рт. ст., а на вершине - 384 мм рт.ст? (С высоты 2000 м на 150 м подъёма давление падает на 10мм рт.ст.)

5. Физкультминутка.

Учитель географии: Мы явления изучали, опыты мы разбирали и поэтому вот-тут просто надо отдохнуть!

Встали из-за парт все дружно,

Покрутили головой, потянулись вверх друзья,

Побежали, но слегка, развернулись все кругом

И атмосферное давление изучать мы дальше пойдём.

- Как изменилось ваше давление при вставании? (дети отвечают)

-Как изменилось ваше давление при беге на полу?

Учитель географии: По телевизору мы каждый день слышим, как синоптики говорят о погоде. Какие данные говорят? (температуру, направление ветра и атмосферное давление). А для чего говорят про давление? Чтобы с большей вероятностью предсказать изменения погоды. Если давление растёт или понижается, то это служит признаком изменения погоды. А как вы думаете, одинаково ли давление в разных частях?- (Нет)

Наблюдая за атмосферным давлением, можно предвидеть перемену погоды: если давление понижается- следует ожидать ненастной погоды, если повышается- ясная погода.

Главная причина изменения давления -неравномерное нагревание солнца земной поверхности. Чем ниже температура воздуха, тем выше атмосферное давление.(В 8 классе мы познакомимся с такими понятиями, как циклон- ненастная погода (Н)- низкое давление, и антициклон- ясная погода (В)- высокое давление.

6. Закрепление знаний и умений учащихся

Работа с климатической картой.

Учитель географии:У вас на столе климатическая карта России. Определите температуру в г.Москва, г.Сочи и г.Якутск? Где будет выше атмосферное давление?

Учитель географии:Определим атмосферные процессы в стихах А. С. Пушкина.

1. Под голубыми небесами, великолепными коврами, блестя на солнце снег лежит…- (высокое давление-антициклон)

2. Буря мглою небо кроет, вихри снежные крутя, тот как зверь она завоет, то заплачет, как дитя…(низкое давление-циклон)

Учитель географии:А как вы думаете, влияет ли давление на человека? (Да), особенно на пожилых людей. Если быстро меняется, то может ухудшиться самочувствие.

- Подумайте и скажите где используется атмосферное давление? (В медицине- при сильном кашле ставят банки).

- В живой природе - многие животные имеют присоски, при помощи которых они благодаря атмосферному давлению могут прилипнуть к любому предмету. Назовите их. (Пиявки, мухи)

- В быту- мягкие игрушки с присосками, мыльница…

Учитель физики: Теперь каждый из вас будет проводить эксперименты. На партах лежат экспериментальные задания и приборы. Вы будете наблюдать проявления атмосферного давления при использовании шприца, стеклянной трубки, пипетки и стакана с водой. Проделайте эксперименты и то, что вы наблюдаете, заполните в следующую таблицу:

№ опыта

Тела

Наблюдаемое явление

Объяснение наблюдаемого явления

1

Пипетка

2

Шприц

3

Стеклянная трубка

Учитель физики: Внимание на экран, выполним небольшую тестовую работу(3 вопроса по физике и 3 по географии)

1. Воздушная оболочка Земли. (атмосфера)

2.Слой атмосферы, где определяют погоду? (тропосфера)

3.Прибор, для измерения давления (барометр)

4. Чему равно нормальное атмосферное давление? (760 мм рт. ст.)

5. Меняется ли атмосферное давление с увеличением высоты над поверхностью земли? (уменьшается)

6. Если выкачать насосом воздух из жестяной банки, она сплющивается. Почему? (Под действием атмосферного давления)

Учитель географии:

Проведём небольшую творческую работу на тему: «Чтобы было на Земле, если бы исчезла воздушная оболочка? ( спросить сразу одного человека), остальным задание на дом!.

Вопрос: Как вы думаете,что произошло бы с атмосферой Земли, если бы не было силы земного притяжения? (Она бы улетела).

7. Подведение итогов урока.

Вот и подошло к концу наше путешествие.

-Что вы вспомнили сегодня?

- А может и кто-то узнал новое что-то?

-О каком явлении мы сегодня говорили с вами?

- Можно ли физику применить на уроке географии?

Мы изучили с вами интересное и важное явление- атмосферное давление, благодаря которому мы дышим.

Д/З: Составить таблицу применения атмосферного давления в быту, медицине, природе. Изготовить самодельный барометр.

8. Рефлексия

С каким настроением вы уйдёте с урока? Покажите смайлики.

Очень хорошо работали на уроке. Молодцы!

Спасибо за урок, урок окончен.