Урок физики в 7 классе «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли»


Урок физики в 7 классе, 2012 год
Учитель МБОУ СОШ № 12 г. Данилов Ярославской обл. Мельникова Марина Юрьевна
Тема урока. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли.
Цели урока:
Образовательные:1) раскрыть явления, подтверждающие существование атмосферного давления;2) объяснить, что причиной увеличения атмосферного давления с уменьшением высотыявляется сила притяжения к Земле;3) познакомить учащихся с примером определения атмосферного давления, раскрыть физическое содержание опыта Торричелли;
Развивающие:  развивать у учащихся логическое мышление, наблюдательность, познавательный интерес к физике и технике.
Воспитательные: воспитать у учащихся необходимость заботиться о чистоте атмосферного воздуха и соблюдать правила охраны природы.
План урока:
Организационный момент
Проверка домашнего задания
Объяснение нового материала
Закрепление нового материала
Объяснение домашнего задания
Рефлексия
Ход урока.
Организационный момент. Приветствие учащихся.
Проверка домашнего задания
Вопросы:
Вследствие чего создается атмосферное давление?
Как показать, что воздух имеет вес?
Опишите опыты, подтверждающие существование атмосферного давления
Почему молекулы газов, входящих в состав атмосферы, не падают на Землю под действием силы тяжести?
Почему молекулы газов, входящих в состав атмосферы, двигаясь во все стороны, не покидают Землю?
Как изменяется плотность атмосферы с увеличением высоты?
Объяснение нового материала.
До середины 17 века считалось неприемлемым утверждение древнегреческого ученого Аристотеля о том, что вода поднимается поршнем насоса потому, что природа не терпит пустоты. Однако при сооружении фонтанов во Флоренции обнаружилось, что засасываемая вода не желает подниматься выше 10,3 м. Показываем рисунок 1.1. (Сооружение фонтанов во Флоренции)Недоумевающие строители обратились за помощью Галилею, который сострил, что, вероятно, природа перестоит бояться пустоты на высоте более 34 футов, но все же предложил разобраться в этом своему ученику Торричелли. Поиски причин упрямства воды и опыта с более тяжелой жидкости – ртутью, принятые в 1643 году Торричелли привели к открытию атмосферного давления. Далее рассказываем об опыте Торричелли на основе модели 1.1.(Опыт Торричелли).Стеклянную трубочку, длиной 1 м, запаянную с одного конца, наполняют доверху ртутью. Затем, плотно закрыв отверстие пальцем, трубочку поворачивают и опускают в чашу с ртутью. После этого палец убирают. Ртуть из трубки начинает выливаться, но не вся!  Осмысливая результаты эксперимента, Торричелли делает 2 вывода: в пространстве над ртутью в трубке нет воздуха (позже его назовут «торричеллиевой пустотой»), а ртуть не выливается из трубки обратно в сосуд потому, что атмосферный воздух давит на поверхность ртути в сосуде. Из этого следовало, что воздух имеет вес. Это утверждение казалось невероятным, не сразу было принято учеными. Однако в том, что воздух имеет вес, легко убедиться на опыте рис. 1.2..Измерение веса воздуха. Зная высоту столба и плотность жидкости, можно определить величину давления атмосферы. Таким образом, из опыта Торричелли родилась метеорология. 
В конце 1646 г молва об удивительных опытах Торричелли докатилось до французского города Руана, где в то время жил французский физик Блез Паскаль. Паскаль повторяет опыты Торричелли не только с ртутью, но и с маслом и с водой, красным вином, для чего потребовалось бочки, вместо чашек и трубки длиной 15 м. Эти эффектные опыты проводилось прямо на улицах Руаны, радуя жителей.Паскаль осмелился верить, что в трубке Торричелли действительно есть пустота. И ищет этому доказательство. Для этого он инициирует опыты у подножья и на вершины горы Пюи – де Дом.
Рис. 1.3.Эксперимент был проведен в 1648 г. и было доказано, что при подъеме давление уменьшается. На каждые 12 м подъема давление уменьшается на 11 мм. Но на больших высотах это закономерность нарушается. Рис. 1.4.Далее рассматриваем таблицу 3.1. о действии на человека пониженного атмосферного давления.После этого подводим итог и запишем конспект.Воздух имеет вес. Благодаря этому возникает атмосферное давление.
Единица измерения атмосферного давления 1 мм рт. ст.
Перевод в СИ
p=gρh, р=9,8 Н/кг∙13600кг/м3∙0,001 м ≈ 133,3 Па
В горах атмосферное давление уменьшается. Происходит это потому, что высота воздушного столба, оказывающего давление, при подъеме уменьшается. Кроме этого в верхних слоях атмосферы воздух менее плотен.
Закрепление нового материала
1. Для любителей географии. (2 мин.)
Граница обитания человека на высоте
В мире несколько стран (Боливия, Мексика, Перу, Эфиопия, Афганистан), в которых большинство населения проживает на высоте свыше 1 000 м над уровнем моря. В Боливии, Перу и Китае (Тибет) граница обитания человека превышает 5 000 м над уровнем моря. Ла-Пас – столица Боливии – находится на высоте 4 500 м. Это самая высокая столица государства на земном шаре. Нормальное атмосферное давление на этой высоте равно 430 мм рт. ст.
2. Для любителей биологии. (3 мин.)
Природный барометр

Налейте в пол-литровую банку полстакана воды, поместите туда пиявку и завяжите банку сверху марлей. Воду летом меняйте раз в неделю, а зимой — в две недели раз. В хорошую погоду пиявка лежит на дне, свернувшись в клубок. Перед дождем она всплывает к краю сосуда и лежит, пока погода не улучшится. Если будет ветер, то пиявка быстро плавает и успокаивается вместе с ветром. Перед бурей она конвульсивно подергивается. В морозную, ясную погоду она лежит на дне, а в снегопад – поднимается к поверхности. Все это связано с изменением атмосферного давления. При пониженном давлении (перед дождем или снегом) содержание воздуха и кислорода в воде уменьшается. В хорошую погоду давление высокое, кислорода в воде достаточно, и пиявка хорошо себя чувствует на дне. То же самое наблюдается и в природе – в водоеме.
Атмосферное давление в живой природе
Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разрежение, и атмосферное давление удерживает присоску из стекле.

Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.
3. Для любителей литературы. (3 мин.)
а) Загадка:
На стене висит тарелка,По тарелке ходит стрелка.Эта стрелка напередНам погоду узнает.
б) Решить задачу (Г.Остер):

№ 161. Допустим, вы в научных целях сосали колпачок от авторучки и он крепко присосался к языку. Как, не действуя руками и не пользуясь услугами лошадей, избавиться от слишком уж сильно присосавшегося к языку колпачка авторучки?
Ответ: Подняться вместе с барометром на самую высокую вершину горы. Когда стрелка барометра приблизится к нулю, колпачок сам отпадет.
Для любителей спорта.
Зачем спортсмены тренируются в горах?
Для любителей математики.
Упр. 19. Задача 1.
5. Объяснение домашнего задания
§ 42, упр. 19 письм. 2,4 остальные устно.
* Составьте кроссворд по теме «Давление»
6. Рефлексия.
Что запомнилось вам на сегодняшнем уроке, что было непонятным, что оказалось совсем новым?

Приложенные файлы

  • docx file19
    Размер файла: 243 kB Загрузок: 6