Атмосферное давление

Цели урока: организовать деятельность уч-ся по восприятию, осмыслению и закреплению новых знаний в рамках изучения темы: “Атмосферное давление”; развивать умение проводить опыты и анализировать их результаты, развивать учебно-логические умения выделять главное, сравнивать, обобщать, устанавливать причинно-следственные связи, оценивать свою деятельность; помочь уч-ся осознать ценность совместной учебно-познавательной деятельности и практическую значимость темы “Атмосферное давление”.

Оборудование: карта мира, необходимое для проведения опытов оборудование: газета или большой лист бумаги и линейка; стакан с водой и лист бумаги или открытка и миска; дощечка, покрытая пластилином (или емкость с мукой (песком)) и бутылка с водой; шприц; воздушный шар; вареное яйцо без скорлупы, бутылка, спички, бумага для поджога; 5-6 тетрадей, барометр-анероид; рисунок ртутного барометра Торичелли (смотреть “Физическая география 6 класс” В. П. Сухов стр. 86, рис. 52); жетоны за правильные ответы; столы сдвинуты по кол-ву групп.

Оформление доски: (цветным мелом) В центре – схема – опора, которая по ходу урока появится в тетрадях уч-ся.

На боковых досках: подсказки для решения задач

Ход урока

I. Орг. момент: (приветствие)

Сегодня мы работаем в группах, совместно: “Вместе не трудно, вместе не тесно, вместе легко и всегда интересно”. Работать мы будем по теме “Атмосферное давление”. Я вам буду рассказывать и показывать то, чего нет в вашем учебнике географии, а параграф № 35 вы прочтете дома сами и добавите к тому, что узнаете на уроке еще дополнительную информацию из учебника. Поэтому запишем сразу дом. задание: № 35; вопросы к нему; в сторону дневники, учебники.

Первый этап блицтурнир:

Вы должны четко и быстро отвечать на вопросы по дом. заданию. За каждый правильный ответ – жетон.

Итак, I вопрос – вопрос–загадка. Слушайте внимательно и поднимайте руку для ответа.

Через нос проходит в грудь

И обратный держит путь.

Он невидимый, и все же

Без него мы жить не можем.

- Что это? (Воздух)

- Что образует слой воздуха вокруг Земли? (Возд. оболочку атмосферу).

- Почему атмосферу можно назвать теплой “рубашкой” Земли? (Защищает от резких перепадов температур).

- Почему “броней”? (Защищает от метеоритов).

- А “защитным экраном”? (Озоновый слой защищает от вредных космических излучений).

- Почему атмосферу называют и воздушной оболочкой, и газообразной? (Из воздуха - смеси газов).

- Каков состав воздуха? (78% - азот; 21% - кислород; 1% - др).

- Какой газ обеспечивает жизнь на Земле? (Кислород).

- Почему трудно определить границы атмосферы? Каковы они? (Воздух проникает всюду: и в почву, и в воду и его молекулы находят очень высоко над землей, поэтому границы определяют приблизительно до 1 тыс. – 2 тыс. км. над земной поверхностью).

- Какие части выделяют в атмосфере? (Тропосферу, стратосферу и верхние слои атмосферы).

- Какая из них ближе к земной поверхности, важнее для нас? (Тропосфера).

- Как может изменяться воздух? Что с ним может происходить? (Нагреваться, охлаждаться, сжиматься, расширяться).

- Имеет ли воздух вес? (Да).

- Изменяется ли вес воздуха? Как? (Изменяется нагретый более легкий, холодный более тяжелый).

Подведем итоги I тура: сосчитаем жетоны – это первые баллы, заработанные вашей группой. Впишите в карту (лист оценок группы) первые баллы. Для дальнейшей работы за 1 мин. вы должны выбрать своей группе капитана, который будет руководить работой группы и отвечать за ее успех. В карту впишите участников группы, ведь думать над моими вопросами и искать правильное решение их будете все вместе. Главное правило – тихо, не мешая другим группам! Минута готовности пошла (готовность группы определяется по поднятым рукам).
(через 1 мин.)

II этап. Беседа по новой теме

Продолжаем работу.

- Если тело имеет вес, значит оно может давить на поверхность, на которой оно находится. Так?

Пример: я и кто-то из учеников (по имени) имеем разный вес. Кто из нас сильнее давит на пол?

- А если сравнить давление на пол ученической парты и стола учителя?

Значит, давление – это сила. А с силой приходиться считаться.

Воздух имеет вес, значит давит на поверхность Земли и все тела на ней – как назовем эту силу?

Запишем в своих тетрадях: Атмосферное давление – это сила, с которой воздух давит на земную поверхность.

Невидимая, неощутимая до поры до времени сила. А между тем ученые подсчитали, что на взрослого человека давит 15 тонн воздуха, но мы этого не ощущаем. Почему? Давайте вместе познакомимся с этим явлением.

Эксперимент:

Капитаны групп подойдут ко мне;

Выберут карточку с описанием эксперимента для своей команды;

Вернутся к командам.

Здесь на столах все необходимые для экспериментов принадлежности.

Через 1 минуту команда должна быть готова к проведению своего эксперимента, т. е. понять, что делать и выбрать того, кто будет проводить (демонстрировать) опыт. (Группы по карточкам знакомятся с экспериментом). Готовность - по поднятой руке.

- Проверка готовности: поняли что делать? Кто будет проводить опыт?

Демонстрация опытов группами. (Приложение)

(выдача жетонов за качество демонстрации опыта 5-3).

Группа демонстрирует опыт.

Все другие наблюдают.

Отвечают на вопросы: что видели, и почему так происходит?

Заключительное слово группе, если нет вразумительных ответов в других группах. “Опыт доказывает что атмосферное давление существует …”.

- Ну, а теперь внимание всех групп на меня. Ваша задача: внимательно наблюдать опыт и объяснить увиденное. (Демонстрация опыта с яйцом, которое втягивается в бутылку после того, как в бутылку опустили зажженную бумагу).

- Кто готов объяснить, что увидели, и почему так случилось?

- Что тому причина?

- Доказали ли наши опыты, что давление воздуха существует? Другие интересные и более сложные опыты вы будете выполнять на уроках физики, где подробнее изучите силу атмосферного давления.

- А теперь внимание, вопрос – Давление – сила.

А как и чем ее измерить?

- У команд 1 мин, чтобы найти ответ на стр. 23, лежащей перед вами тетради-учебника, на вопрос:

- Кто изобрел “барометр” – меру тяжести тела?

- Кто готов - поднимает руку. Слушаем ответ.

Продолжим запись в тетради:

Барометр – прибор для измерения атм. давления (Торичелли, 1640 г.), ед. изм. - мм. рт. ст.

- Как называется барометр Торичелли? (Ртутный)

Вот как он выглядит (показать рисунок) и используется в основном на метеостанциях, где ведут наблюдения за погодой.

- Как вы думаете почему?

- А как же измерять давление в горах? В других местах на земле?

- Существует другой вид барометра – анероид (показать).

Он устроен очень просто: внутри металлическая коробочка из которой выкачан воздух, т. е. внутри – вакуум. Поэтому она реагирует на все изменения давления воздуха, а стрелка, которая связана с коробочкой, показывает ее реакцию. Давление усиливается - коробочка сжимается, и стрелка отклоняется вниз. Давление ослабевает – стрелка движется вверх.

Запись в тетрадь

Барометр

- Какое давление показывает прибор?

Давайте отправимся мысленно с этим барометром в горы и посмотрим, как и почему изменяется атмосферное давление.

Работаем по рисунку на доске.

- Какое давление на равнине? 750 мм. рт. ст.

- Каким стало на вершине? 650 мм. рт. ст.

- Почему? Уменьшается столб воздуха и воздух стал более разряжен, легче.

Вывод: С высотой давление понижается т. к. уменьшается воздушный столб и воздух легче.

Работа по карте:

- Где самый мощный слой тропосферы? (Над экватором)

- Географическая широта? 00 ш.

- Где он наименьший? (У полюсов, широта 900 ш)

- А где он будет иметь “среднюю” величину? (450 ш)

- Какой уровень на Земле принимается за 0 м. высоты, начало отсчета высот? (Моря)

- Значит, на поверхности океана на давление не будет влиять высота местности?

- А какой воздух легче теплый или холодный?

- Какой будет сильнее давить? (Холодный)

- Значит, температура воздуха влияет на силу атмосферного давления?

- А что является границей между положительными и отрицательными температурами? (0 °С)

- Вот почему давление воздуха измеренное на широте 45 °ш, на высоте 0 м - уровня моря и при t – 0 °С, т. е. когда ничто не влияет на силу атмосферного давления, считается нормальным и ровно 760 мм. рт. ст.

(Продолжаем запись в тетрадь).

Зависит от высоты местности и температуры воздуха.

А теперь группы решают задачу (рис. на доске) и решение записывают на листе – карте.

- Какое будет давление на высоте 2 км, если у поверхности Земли оно равнялось 750 мм. рт. ст., т.е. оно было каким: пониженным или повышенным? Через 1 мин. – ответ. (Жетон)

- А теперь подсчитайте как изменится на этой высоте температура, если у поверхности она была + 210 °С?

- Что надо вспомнить для решения этой задачи? (Что t понижается на 60 через каждый км.)

Через 1 мин. – ответ. (Жетон)

Подведем итог (жетоны за верные ответы)

- О чем мы сегодня вели речь?

- Что такое атмосферное давление?

- Чем измеряется?

- В каких единицах?

- От чего зависит?

- Ну, а если вы в библиотеке найдете эти и другие книги об атмосфере, проделайте другие опыты из книги “Большая книга экспериментов для школьников” “РОСМЭН” и “Познавательные опыты в школе и дома”, то вы будете очень знающими учениками.

И дополнительно: на стр. 24 тетради-учебника №13. познакомьтесь с опытом, который вы можете проделать дома, а я по вашим листам–картам и жетонам подведу итоги работы групп.

Беседа о прочитанном.

- Оценки группам.

Задание на дом.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

1. Первые приборы для измерения температуры, давления и влажности воздуха появились в Италии в эпоху Возрождения. Примерно в 1600 году великий ученый Галилео Галилей создал свой термоскоп – прибор для измерения температуры, с описанием которого ты встретишься в «Тетради». Немного позже ученик Галилея – Эванджелиста Торичелли придумал опыт, позволяющий измерить атмосферное давление. Он наполнил ртутью стеклянную трубку и запаял ее с одного конца. Затем открытый конец трубки он опустил в чашу, наполненную ртутью. Длина трубки была – 1 метр, ртуть опустилась до высоты 80 сантиметров и перестала опускаться. Торичелли понял, что ртутный столбик не опускается ниже, потому что на ртуть в чаше давит атмосфера. С тех пор атмосферное давление измеряют в миллиметрах ртутного столба.

2. Читая текст, попробуй догадаться, какие слова пропущены, и вставь их.

В банке из под кока колы пробейте отверстие, вылейте жидкость, налейте немного воды, поставьте на огонь, подождите, пока вода вскипит и пойдет пар, быстро запаяйте отверстие ждите. Когда банка охладится, она будет смята атмосферным ____________, как если бы она была сделана не из жести, а из бумаги. Таково было вкратце описание опыта, который предлагалось проделать читателю, чтобы убедиться в могуществе атмосферного давления.

Читатель журнала, инженер П. Фейет, приславший фотографию искореженной железнодорожной цистерны, пишет: «В цистерне был мазут. Чтобы опорожнить цистерну, мазут нужно было разогреть. Разогревали горячим паром, который подавался прямо в цистерну. Когда мазут слили, люк цистерны закрыли, не дав ей _____________. Далее произошло то же, что и в описанном выше опыте с консервной банкой. Пар, оставшийся в цистерне, сконденсировался, образовался вакуум, и … цистерна № 739 перестала быть цистерной.

1) Отпечатки

Требуется: пластилин; стеклянная бутылка с водой, закрытая пробкой.

Ход опыта

1. Разомни пластилин и сделай из него тонкую лепешечку – подставку под бутылку.

2. Ровно поставь бутылку на пластилин.

3. Теперь поставь бутылку горлышком вниз.

Результат: отпечаток, оставленный на пластилине донышком, будет менее глубоким, чем отпечаток, оставленный горлышком.

Это потому...

... что в первом случае опорная поверхность, на которую распределялся вес бутылки, была большой. Во втором случае тот же вес распределялся на значительно меньшей поверхности. Поэтому и отпечаток глубже. Давление, оказываемое телом, зависит от размера его опорной поверхности. Теперь ты понимаешь, почему лыжи не позволяют тебе провалиться в снег!..

2) Воздух поднимает воду

Требуется: тазик; стакан; вода.

Ход опыта

1. Опусти стакан в воду и опрокинь его донышком вверх.

2. Теперь поднимай стакан, но так, чтобы его края не достигали поверхности воды в тазике.

Результат: вода в опрокинутом стакане поднимается выше уровня воды в тазике.

Это потому...

... что давление воздуха на поверхность воды в тазике вталкивает воду в стакан. Если мы оторвем стакан от поверхности воды, в стакан начнет поступать воздух. Давление выровняется, и стакан опустеет.

3)Невидимая сила

Требуется: линейка; большой лист бумаги; стол, на котором будем проводить опыт.

Ход опыта

1. Положи линейку на стол таким образом, чтобы треть ее выступала за край стола.

2. Сверху положи лист бумаги и расправь так, чтобы он плотно прилегал к столу.

3. Ударь по выступающей части линейки (смотри не сломай ее!).

Результат: лист не дает линейке подняться.

Это потому...

... что воздух давит на поверхность листа, так как поверхность большая, количество над ней достаточно велико, чтобы не позволить листу подняться, несмотря на силу твоего удара.

4) Сжать воздух

Требуется: шприц без иглы.

Ход опыта

1. Возьми шприц и набери в него воздуха.

2. Закрой пальцем отверстие и сильно надави на поршень. Потом, не открывая отверстия, отпусти поршень.

Результат: сначала поршень будет опускаться с трудом, потом совсем остановиться. Палец, которым ты закрываешь отверстие, почувствует сильное давление. Когда ты отпустишь поршень, он вернется в первоначальное положение.

Это потому...

... что воздух можно сжимать: поршень заставляет воздух сжаться. Сжатие усиливает давление воздуха, то есть давление на палец и на поршень. Поршень возвращается в первоначальное положение потому, что сжатый воздух стремится расшириться. При этом давление уменьшается. Если ты повторишь опыт, заполнив шприц водой, то увидишь, что поршень не двинется с места.

5) Сила присосок

Когда ты прижимаешь присоску к гладкой поверхности, воздух вытесняется. Давление воздуха снаружи крепко держит резиновую присоску на поверхности. Если ты приподнимешь край присоски, то внутрь проникает воздух, и присоска отвалится, потому что давление внутри и снаружи выровняется. Проверь сам, на каких поверхностях присоски держатся лучше, а на каких хуже.

Ты узнаешь, что присоски крепятся только к очень гладкой поверхности. Если поверхность шероховатая, то воздух проникает под присоску и она отпадает.

Воздух оказывает давление во всех направлениях, даже снизу вверх.

6) Сила сжатого воздуха

В шинах сжатый воздух в состоянии выдерживать вес мотоцикла, автомобиля, большегрузных машин. Благодаря своей упругости сжатый воздух смягчает толчки, вызванные неровностями дороги.

Вертолет и парашют используют упругость сжатого воздуха. Лопасти вертолета при вращении толкают воздух вниз и сжимают его. В результате образуется сила, направленная вверх. Это позволяет вертолету взлететь. Форма парашюта такова, что он собирает и сжимает под своим куполом большое количество воздуха, давление которого направлено вверх. Этого давления хватает, чтобы затормозить падение и осуществить медленный спуск. СВП – это судно на воздушной подушке. Оно может передвигаться как по воде, так и по земле. Обычная пипетка и реактивный двигатель тоже работают благодаря воздуху, сжатому в небольшом пространстве. Когда ты отпускаешь незавязанный воздушный шарик, и он взмывает вверх, то ты тоже имеешь дело со сжатым воздухом.

7) Сильнее воды

Требуется: тонкий стакан с гладким бортиком; глянцевая открытка или кусочек глянцевого картона такого же размера; вода; раковина, над которой мы будем проводить опыт.

Ход опыта

1. Наполни стакан водой.

2. Плотно накрой стакан глянцевой стороной открытки (можешь предварительно ее смочить).

3. Придерживая рукой открытку, опрокинь стакан.

4. Теперь отними руку.

Результат: открытка крепко держится на стакане, и вода из стакана не выливается.

Это потому...

... что давление воздуха, оказываемое снизу на открытку, больше, чем вес воды внутри стакана. Поэтому открытка плотно прижата к стакану и не позволяет воде выливаться.