Конспект урока "Атмосферное давление. Опыт Торричелли"

Тема: «Атмосферное давление. Опыт Торричелли.»
Тип урока: развитие критического мышления на уроках физики.
Используемые приемы: чтение с остановками; обращение к личностному опыту; работа с
таблицей «З-Х-У»; сочинение синквейна, разгадывание загадок, решение задач.
Цели урока: развитие мыслительных умений учащихся, необходимых не только в учебе, но и в
повседневной жизни (умение принимать взвешенные решения, работать с информацией,
анализировать различные стороны явлений).
Задачи урока: выяснить, почему существует воздушная оболочка Земли, рассмотреть как
зависит плотность воздуха от высоты, ознакомить с опытами Торричелли и Отто Герике.
Оборудование: воздушный шарик, сегнерово колесо, ракета, насос, плакат с изображением
осьминога.
Ход урока :
I. Вызов.
Отгадайте загадку. 1) Есть невидимка: без цвета и звука, без вкуса и запаха; с ним человеку и под водой не
страшно.
2) Через нос проходит в грудь и обратный держит путь. Он невидимый, и все же без него мы жить не можем.
3) АФОРИЗМ. Великий философ древности Аристотель сказал: «Воздух великое ничто». Согласны ли вы с
этим утверждением?
- Ребята, а что вы знаете о воздухе?
- Что образует воздух вокруг Земли?
- Имеет ли он вес?
- Как действует воздух на все , что есть на Земле?
- Как называется это давление?
- Сегодня при изучении новой темы мы с вами будем заполнять таблицу: сейчас мы заполним с вами столбцы
«Знаю» и «Хочу узнать»
Вывод: каждый учащийся озвучивает свою цель урока.
Знаю
Хочу узнать
Узнал
1) Атмосфера –
воздушная оболочка Земли.
2) Воздух имеет вес.
3) Все тела на Земле испытывают атмосферное давление.
1) Почему существует воздушная оболочка Земли
2) Что происходит с воздушной оболочкой при увеличении высоты?
3) Как измеряется атмосферное давление?
4) В каких единицах измеряется?
1) На молекулы воздуха действует сила тяжести Земли.
2) Молекулы находятся в непрерывном тепловом движении.
3) Плотность воздуха уменьшается с высотой.
4) Опыт Торричелли.
5) Атмосферное давление равно давлению столба ртути в трубке.
6) 1 мм. рт. ст. = 133,3 Па.
7) Атмосферное давление меняется.
8) Ртутный барометр – прибор для измерения атмосферного давления.
II. Смысловая стадия.
1.- Ребята, открываем параграф 41. Сейчас вы будете самостоятельно изучать текст параграфа, для этого
возьмите простые карандаши и по ходу чтения делайте пометки:
«V» - я знаю, «+» - узнаю, «-» - думаю иначе, «?» - не понял.
Но при чтении мы будем делать остановки. Поэтому сейчас начинаем читать стр. 99-100 стр. 1-4 абзацы. Кто
прочитал , поднимите руки.
- Почему молекулы газов ,входящих в состав атмосферы, не улетают в космическое пространство?
- Почему молекулы газов не падают на Землю?
- Запишем в таблицу вывод.
2. Стр. 100 до конца?
- Как изменяется плотность атмосферы с увеличением высоты?
- Запишем в таблицу вывод.
3. §42. Прочитать стр. 101 – 102 1- 6 абзацев.
- Почему нельзя рассчитывать давление воздуха так же, как рассчитывают давление жидкости на дно и
стенки сосуда?
- Кто впервые провел опыт по измерению атмосферного давления?
- В чем заключался этот опыт?
- Как объяснил Торричелли свой опыт?
- Чему же равно атмосферное давление?
- Запишем в таблицу вывод
4. Стр. 102 7 8 абзацы.
- Чему равен 1 мм. рт.ст.?
- В каких еще единицах измеряется атмосферное давление?
- Запишем в таблицу вывод.
5. Стр.102 до конца.
- Может ли изменяться атмосферное давление?
- Как называется прибор для измерения атмосферного давления?
- Запишем в таблицу вывод.
- Запишем в таблицу вывод.
6. Упражнение 19, задача № 2.
- В чем заключался опыт Отто Герике?
- Вычислим силу, сжимающую полушария. Один учащийся идет к доске.
7. Опыты №1 и № 2 из задания 11.
III. Рефлексия.
1) - Ещё раз давайте вернемся к нашей таблице и проанализируем то, что мы узнали нового на уроке.
2) СИНКВЕЙН.
1) Слово – существительное, задающее тему.
2) Два прилагательных, характеризующих заданную тему.
3) Три глагола, характеризующих(по действию)
Заданную тему.
4) Предложение – вывод, характеризующее тему.
5) Одно слово-существительное, которое дает характеристику заданной теме.
1) Атмосфера
2) Воздушная, тяжелая.
3) Простирается, давит, сжимает.
4) Атмосфера давит на земную поверхность и на все тела, находящиеся на ней.
5) Оболочка
3) КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ.
1. Если приложить плотно к губам кленовый лист и быстро втянуть воздух, то лист с треском разрывается.
Почему?
2. Если открыть кран наполненной водой и плотно закрытой крышкой бочки, которая не имеет более никаких,
даже маленьких отверстий и щелей, то вода вскоре перестает вытекать из крана. Почему?
3. Почему вода поднимается вверх, когда ее втягивают через соломинку?
4. Может ли космонавт набрать чернил в поршневую авторучку, находясь в кабине космического корабля в
состоянии невесомости?
IV.Самооценка.
- Вы достигли целей урока?
- Что вы еще хотите узнать об атмосфере и атмосферном давлении? ?
V. Исторический экскурс.( см. стр. 145, 147 методички)
Домашнее задание. § §41,42, упражнение 19 (1, 3, 4, 5), задание 11 ( 3 ).
Открытый урок физики в 7 классе
Тема: «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли»
Цели урока:
1. Знакомство с примером определения атмосферного давления; раскрытие
физического содержания опыта Торричелли
2. Развитие аналитического мышления и творческой самостоятельности
учащихся.
3. Формирование навыка самостоятельной работы, видеть практическую
пользу знаний; привитие интереса к физике.
Урок объяснения нового материала.
Оборудование: компьютер с мультимедийным проектором; учебник
«Физика.7 класс», под ред. А.В. Перышкина; приборы для демонстрации
опытов, подтверждающих существование атмосферного давления; план-
конспект урока, мультимедийное приложение к уроку, выполненное в
Microsoft Power Point, интерактивная карта «Африка».
Демонстрации: при проверке д/з 2 эксперимента:
1.Стакан, блюдце, горячая вода, ведро, чай
2. Бутылка, бумага гармошкой, спички, воздушный шарик с водой
Ход урока:
1. Оргмомент
2. Проверка домашнего задания :
1.
А) Объясните эксперимент: Выльем на блюдце немного чая и дадим ему
охладиться, возьмите горячий стакан(ополоснуть кипятком) и опрокиньте на
блюдце. Спустя непродолжительное время весь чай из блюдца соберется под
стаканом.
В) Объясните эксперимент: Взять воздушный шарик, налить в него воды.
Свернуть лист гармошкой и поджечь. Когда бумага разгорится, бросить ее в
стеклянную бутылку. Через 1-2 с. Закрыть горлышко бутылки воздушным
шариком. Бумага перестанет гореть, шарик начнет втягиваться в бутылку.
2.Физический диктант
Начало предложения
Окончание предложения
1
С глубиной давление…
увеличивается
2
Воздушную оболочку,
окружающую Землю,
называют…
атмосферой
3
При равенстве давлений высота
столба жидкости с большей
плотностью будет…
меньше высоты столба жидкости
с большей плотностью
4
Давление- величина, равная
отношению силы, действующей
перпендикулярно к площади
поверхности
5
11,2 км/с…
это вторая космическая скорость
6
Нижний слой атмосферы,
составляющий до 80% всей
массы воздуха, называется
тропосфера
7
С увеличением высоты
плотность атмосферы
Уменьшается
8
Масса воздуха объёмом 1м
3
равна
1,29кг.
9
Атмосферное давление-
давление, оказываемое
атмосферой Земли на все
находящиеся на ней предметы
10
Атмосферное давление создается
в следствии действия…
силы тяжести со стороны верхних
слоев воздуха на нижние слои
11
Если бы сила земного тяготения
исчезла, то…
Атмосфера постепенно рассеялась
бы в космическом пространстве
12
Если бы сила земного
притяжения увеличилась, то…
Атмосферный слой стал бы
плотнее и тоньше, давление
возросло
А теперь поменяйтесь своими работами, а один человек идет к доске и
проверяем задания. Выставляем друг другу оценки:
1 ошибка-5, 2-ш.- 4, 4-5 ош.-3, больше- 2
3.Раздать заготовки и предложить ученикам заполнить первые 2 столбца
граф-схемы.( 5 мин)
Рабочая граф-схема.
Я знаю Хочу узнать Я узнал
Отложите до конца урока
Ребята, знание основных характеристик земной атмосферы очень важно. В
то же время, трудность измерения атмосферного давления заключается в том,
что нельзя воспользоваться формулой: р = 𝜌𝑔ℎ, т.к. с увеличением высоты
меняется плотность воздуха и значение g. Как же быть?
Ответом на этот вопрос будет являться очень простой по содержанию опыт,
который был поставлен итальянским учёным Эванджелиста Торричелли
Ребята,
Тема нашего урока: Измерение атмосферного давления. Опыт
Торричелли ченики записывают тему в тетрадь).Слайд №1
Цель урока: Знакомство с примером определения атмосферного давления;
раскрытие физического содержания опыта Торричелли и научиться
использовать полученные знания для решения физических задач.
Слайд №2 Имя Торричелли, ученика Галилея (1608-1647) навсегда вошло в
историю физики, как имя человека, впервые доказавшего существование
атмосферного давления и сконструировавшего первый барометр
( рассказать дополнительный материал, стр. 45- методичка)
Слайд №3- опыт Торричелли
Стеклянную трубку длиной около 1 м, один конец которой запаян, заполняют
ртутью и, закрыв отверстие другого конца, переворачивают и погружают в
сосуд со ртутью .
Затем отверстие открывают, часть ртути из трубки выливается в сосуд, а в
трубке остается столб ртути высотой h≈760 мм. (над ним в трубке образуется
безвоздушное пространство, заполненное парами ртути). Эта высота
ртутного столба сохраняется и при наклонном положении трубки (показано
штрихом) и определяет атмосферное давление.
Почему же вся ртуть из трубки не вылилась?
Сила притяжения ртути в трубке заставляет её двигаться вниз, но снизу на
ртуть в трубке действует по закону Паскаля сила атмосферного давления.
Когда давление столба ртути становится равным атмосферному давлению,
столбик ртути перестаёт перемещаться : Р
атм
рт
Слайд №4- Причины изменения атмосферного давления
Если внимательно отмечать положение столбика ртути, можно заметить, что
с течением времени оно меняется. Меняется оно по ряду причин:
1. Из-за изменения температуры;
2. Смены направлений ветра и т.д
Изменение атмосферного давления объясняется перемещением воздуха. Оно
повышается там, где воздуха становится больше, и понижается там, откуда
воздух уходит. А главная причина перемещения воздуха его нагревание и
охлаждение от подстилающей поверхности.
Атмосферное давление постоянно меняется, по мере того как воздушные
массы перемещаются над поверхностью Земли. Область пониженного
давления называется циклоном, а повышенного антициклоном.
Слайд №5- Ртутный барометр
Если к ртутной трубке прикрепить вертикальную шкалу, можно получить
простейший прибор для измерения атмосферного давления- ртутный
барометр.
Слайд №6- определение нормального атмосф. Давления
Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760мм при
температуре 0 С, называется нормальным атмосферным давлением или
физической атмосферой
и обозначают 1 атм =760 мм.рт.ст=101300 Па=1013 гПа,
Слайд №7-Единицы измерения атмосферного давления
Используя формулу гидростатического давления р=rgh и зная, что
плотность ртути r=13600 кг/м3, найдем давление столба ртути высотой
1 мм:
В системе СИ атмосферное давление измеряется в Паскалях
Р=9,8Н/кг*13600кг/м3*0,001м= 133,3 Па
1мм рт. ст.= 133,3 Па
760 мм рт.ст.=101300 Па=1013 гПа= 1 атм.≈10
5
Па
Слайд №8-с высотой давление уменьшается , а с уменьшением высоты
(впадины, шахты)- увеличивается
При подъёме на каждые 12 м давление уменьшается на
1 мм.рт.ст. или на 133,3 Па
Слайд №9-задача с решением
У подножия горы барометр показывает 760мм.рт.ст., а на вершине –
722мм.рт.ст Какова высота горы?
4.Закрепление изученного материала.
Слайд №10- задача для самостоятельного решения
Найдите высоту здания, если барометр на первом этаже показывает
давление 770 мм.рт.ст, а на крыше здания – 750 мм.рт.ст.
свернуть презентацию
Интерактивная карта Африки- гора Килиманджаро
( Один человек у доски работает с интерактивной доской, решает прямо по
карте)
Задача:Каково атмосферное давление на вершине горы Килиманджаро,
если у её подножия барометр показывает 770 мм рт.ст.?
Посмотрим высоту горы на карте, запишем данные задачи.
Дано: Решение:
Закрепление: документ Word- интерактивный ( у доски 1 человек)
Закрыть карту, выйти из интерактива
Включить презентацию
Слайд №11- Ключевые слова урока
Ребята, вспомним ключевые слова урока и заполним 3 столбец нашей граф-
схемы.
нормальное атмосферное давление., опыт Торричелли, ртутный
барометр, циклон, антициклон
Проверим, как вы заполнили 3 столбец.
Ребята, цель наша достигнута. Мы вспомнили, что такое атмосфера,
познакомились с понятием нормального атмосферного давления, узнали об
ученом Торричелли , рассмотрели опыт, позволяющий измерить
атмосферное давление и теперь знаем, что атмосферное давление играет
очень важную роль.
И в заключении нашего урока хотелось бы от вас услышать синквейн по
теме нашего урока «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли»
Слайд №12 Напомню, что синквейн- это итог урока в 5 строчках
Слайд №13 напоминаю правила его составления и даю вам 3 мин. На его
написание
Проверка синквейнов
Слайд №14- мой синквейн
5.Оценки за урок
6. Домашнее задание: параграфы 42 и 44, упражнение 21:задачи № 2,3,4
Всем желающим- подготовить реферат об Э. Торричелли, рассказать о
нем.
Всем спасибо!
З.И. Федотова
г. Санкт-Петербург, Колпино
ГБОУ СОШ №420, физика
Педагогическая технология развития критического мышления
школьников.
Технология развития критического мышления детей посредством
чтения и письма, стали известны в России в 1997 году.
Смысл технологии:
Целостная система, формирующая навыки работы с
информацией;
Совокупность приёмов, предоставляющих учащемуся условия
для осмысления материала, помогающие ему обобщить знания.
Цель технологии:
Развитие мыслительных умений уч-ся, необходимых не только в
учебе, но и в жизни.
Структура технологии:
Построение урока по алгоритму: вызов, осмысление и рефлексия.
Таблица 1.
Технологические этапы
I стадия
II стадия
III стадия
Вызов:
Актуализация
знаний;
Пробуждение
интереса к
получению
новой
информации;
Постановка
собственных
целей обучения.
Осмысление
содержания:
Получение
новой
информации;
Корректировка
учеником
поставленных
целей обучения.
Рефлексия:
Размышление,
рождение
нового знания;
Постановка
новых целей
обучения уч-ся.
Особенность технологии:
Учащийся в процессе сам конструирует процесс, исходя из
реальных и конкретных целей, сам отслеживает направление
своего развития, сам определяет конечный результат
Работая в режиме технологии критического мышления, учитель уже
перестает быть главным источником информации, используя приемы
технологии, превращая обучение в продвижению к знанию, в совместный и
интересный поиск.
Пример урока.
«Атмосферное давление» 7 класс.
Приемы: чтение с остановками;
обращение к личностному опыту;
работа с таблицей «3-х-у».
Задачи:
Изучение особенностей атмосферного давления сточки зрения
физики;
Опыты Торричелли и Отто фон Герике.
Ход урока:
Вызов. Загадки, афоризмы и обращение к уч-ся (их знания из других
уроков) на аналогичные темы.
Есть невидимка: без цвета и
звука, без вкуса и запаха; с
ним человеку и под водой не
Великий Аристотель сказал:
«Воздух – великое ничто.»
Согласны ли вы с этим
страшно;
Через нос проходит в грудь
и обратный держит путь. Он
невидимый, и всё же без
него мы жить не можем.
утверждением?
Самостоятельно заполнить таблицу в столбце «Знаю».
Знаю
Хочу узнать
Узнал
Сформулировать вопросы по теме и записать в столбик «Хочу
знать».
Смысловая стадия. Переход к главному источнику информации
(текст подбирает учитель, лучше разбить его на три смысловые части).
Затем заполняем графу «Узнал».
Атмосферное давление.
Высказывание Аристотеля (384 – 322 гг. до н.э.) «Воздух – великое
ничто» просуществовала в науке 19 столетий и было опровергнуто
опытами Галилео Галилея (1564 – 1642), который сумел взвесит воздух и
определил, что его масса в 1 м
3
равна 1,3 кг, а вес этого воздуха:
Р = m*g = 1,3 кг*9,8 н/с
2
= 13Н
Слово «атмосфера» образовано из 2-х слов – «атмос» и «сфера»
Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711-1765).
Почему существует воздушная оболочка Земли?
Молекулы газов, входящих в состав атмосферы, притягиваются к
земле.
Почему они не упадут на Землю?
Молекулы находятся в непрерывном и беспорядочном движении.
Почему молекулы не улетают в мировое пространство?
Как и космический корабль, должна иметь скорость (не меньше 11, 2
км/с) – II космическая скорость
Беспорядочное движение молекул и действие на них силы тяжести
приводят к тому, что молекулы газов «парят» около Земли.
Атмосфера простирается на высоту несколько тысяч километров
(наблюдения ИСЗ).
Земная поверхность и тела испытывают давление всей
воздуха – атмосферное давление.
Первая остановка:
Вопросы:
Почему молекулы газов не улетают в космос?
Почему молекулы газов не падают на Землю?
Предполагают, что Луна когда-то имела атмосферу, но постепенно
потеряла её. Чем это можно объяснить?
Чтобы вдохнуть воздух, человек при помощи мышц
расширяет грудную клетку. Почему воздух входит в легкие? Как
происходит выдох?Затем прочитаем текст с описанием исторического
опыта Отто фон Герике с «Магдебургскими полушариями».
Эти полушария имеются у каждого человека – головки бедренных
костей удерживаются в тазовом суставе атмосферным давлением.
Вторая остановка:
Вопросы и демонстрации:
Какая сила сжимает полушария?
Повторение опыта Отто фон Герике с использованием модели.
Опыт с яйцом, втягивающимся в сосуд.
Опыт со стаканом воды и листом бумаги. Учащиеся сами
проводят опыт и объясняют результат.
Далее читаем текст по учебнику А. В. Перышкина – 7 класс (§42
стр.101) – как можно измерить атмосферное давление?
Третья остановка:
Возможны вопросы:
Зачем в опыте Торричелли трубка запаяна с одного конца?
Изменится ли результат, если трубку наклонить?
Можно ли взять трубку для опыта длиной менее или более 1
метра?
Обязательно ли сечение трубки должно быть определенной
площади?
Почему взята ртуть, а не другая жидкость?
Рефлексия.
Возвращаемся к таблице «З – Х У», систематизируем знания.
Учащиеся письменно выполняют работу по составлению синквейна.
Он состоит из 5 строк:
Строки
Пример
Слово – существительное,
задающее тему
Атмосфера
2 прилагательных,
характеризующих заданную тему
Воздушная, тяжелая
3 глагола, характеризующих (по
действию) тему
Простирается, давит, сжимает
Предложение – вывод,
Атмосфера давит на земную
поверхность и на все тела,
характеризующий вывод
находящиеся на ней
Одно слово – существительное,
которое дает вашу характеристику
теме
Оболочка
Литература.
1. И. Г. Кириллова. Книга для чтения по физике 7-8 класс.
Москва «Просвещение» 1978г.
2. М. Н. Алексеева. Физика – юным.
Москва «Просвещение» 1980г.
3. Разумовский В. Г., Майер В.В. Научный метод познания и
обучения//Библиотека учителя физики. – М: Владос, 2004.
4.Усова А. В. Новая концепция естественнонаучного образования и
педагогического условия её реализации. – Челябинск: изд-во «ЧГПУ»,
2005г.
5. А. В. Пёрышкин. Учебник физики – 7 класс.
Дрофа, Москва 2003г.