Меню

Атмосфера и атмосферное давление физика 7 класс видео

Вес воздуха. Атмосферное давление. Причина появления атмосферного давления

Урок 26. Физика 7 класс ФГОС

Конспект урока «Вес воздуха. Атмосферное давление. Причина появления атмосферного давления»

Вес воздуха. Атмосферное давление. Причина появления атмосферного давления

«В ней живем, движемся и существуем»

К. Фламмарион «Атмосфера»

Данная тема посвящена ответу на вопросы: Обладают ли газы весом? Что такое атмосферное давление и каковы причины его появления?

Все без исключения процессы не только живой, но и неживой природы, происходят при участии атмосферы. Она дает дыхание и жизнь всему живому; она с нами при нашем рождении и нашей смерти. Глубокая лазурь южного неба и зеленый блеск полярного сияния; тишина майского вечера и быстрый ураган; обжигающий самум и прохладный ветер, несущий дождь — все это родится в атмосфере и атмосферой.

Известно, что жидкость имеет вес. Все ощущали вес, держа в руке ведро воды, бутылку масла или напитка.

Однако мы не чувствуем изменения веса футбольного мяча при его накачивании воздухом. Почему?

Для ответа на этот вопрос обратимся к таблице плотностей жидкостей и газов. Если сравнить плотность воды и плотность воздуха, то можно заметить, что плотность воздуха почти в 800 раз меньше плотности воды.

Так вот, расчеты показывают, что, например, в сильно накаченном мяче вес воздуха находится в пределах 0,1 Н, а его масса составляет около 10 г. Человек, при дыхании за сутки пропускает через себя порядка 20 — 30 кг воздуха, что не так уж и мало.

Покажем на опыте наличие у воздуха массы, а, следовательно, и веса. Для этого возьмем прочный стеклянный шар, заполненный воздухом, и уравновесим его на весах.

Теперь откачаем из шара насосом воздух и взвесим его повторно. Как видно из рисунка, он стал легче.

Добавляя на чашку весов с сосудом разновес, можно узнать массу откачанного воздуха и, соответственно, его вес.

Воздушный слой, окружающий нашу Землю, называют атмосферой (от греческого атмос — пар, воздух, и сфера — шар). Она тоже имеет вес. Молекулы земной атмосферы, если бы на них не действовала сила тяжести, двигаясь хаотично, давно покинули бы нашу планету. Но тяготение Земли стремится расположить их у поверхности, в результате чего молекулы газов «парят» в пространстве вокруг Земли, тем самым, создавая атмосферу нашей планеты. Расчеты показывают, что плотность воздушной оболочки нашей планеты весьма не однородна и заметно убывает с высотой.

Так, на высоте 5,5 км плотность воздуха уже в два раза меньше, чем у поверхности Земли. На высоте 40 км она равна 0,004 кг/м 3 , а на высоте в 400 км, где летают спутники, об атмосфере можно говорить лишь условно, так как ее плотность очень маленькая — около 3×10 –12 кг/м 3 .

В атмосферу Земли входят такие газы, как азот, кислород, углекислый газ, водяные пары и другие газы.

Известно, что всякий газ, если он находится в сосуде, производит давление на стенки сосуда, так как молекулы газа непрерывно бомбардируют эти стенки. А вот производит ли давление атмосфера Земли? Если да, то чем оно обусловлено? Атмосфера удерживается силой тяжести, действующей со стороны Земли. В результате действия этой силы верхние слои атмосферы давят на слои, располагающиеся ниже. Поэтому самый нижний слой оказывается наиболее сжатым. Согласно закону Паскаля, давление одного слоя на другой передается по всем направлениям и действует на любое тело — на дома, растительный и животный мир, на людей. Это давление называется атмосферным давлением.

Атмосферное давление можно рассчитать теоретически. Результаты этих расчетов буквально ошеломляют — атмосферное давление оказывается равным примерно 100 000 Н/м 2 (Па). Таким образом, на каждый квадратный сантиметр нашего тела действует сила в 10 Н, а на всю площадь поверхности тела (примем ее равной 1 квадратный метр) — сила в 100 000 Н. А это равно весу десятитонного КАМАЗа!

Читайте также:  Пенная насадка для мойки высокого давления champion

Как же люди живут под таким гигантским давлением? Вспомним упомянутых ранее глубоководных рыб. Подобно им, люди просто не замечают этой гигантской сжимающей силы, так как она компенсируется равной расширяющей силой, создаваемой давлением воздуха, который есть внутри любого человека, он даже растворен в нашей крови.

Можно ли обнаружить атмосферное давление? Для ответа на это вопрос обратимся к опыту. Возьмем сосуд с водой, накроем его листом бумаги и, придерживая рукой лист, перевернем сосуд. А затем уберем руку. Вода не выливается, а лист не отрывается от сосуда. Значит, сила атмосферного давления, приложенная к листу бумаги, компенсирует действие силы гидростатического давления налитой в сосуд воды.

Опустите иглу шприца в жидкость и поднимайте поршень вверх. Можно увидеть, что жидкость поднимается вслед за поршнем, противоположно направлению действия силы тяжести. Происходит это потому, что при подъеме поршня между ним и жидкостью образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем жидкость.

В 1654 году в Регенсбурге немецким ученым Отто фон Герике в присутствии короля германии Фердинанда III проводился опыт-спектакль, в котором участвовали почти все жители города и 16 лошадей. Из пространства между двумя одинаковыми медными полушариями был выкачен воздух. Восемь пар самых сильных лошадей не смогли разорвать полушария. В 1656 году Герике повторял свой эксперимент в Магдебурге, а в 1663 в Берлине с 24 лошадьми.

Более поздние расчеты показали, что для разрыва полушарий необходимо было впрячь 13 сильных ломовых лошадей с каждой стороны. При этом разрыв сопровождался сильным хлопком, подобным звуку выстрела.

Задача 1. Кубик с ребром, равным 50 мм и массой 900 г лежит на дне сосуда, в который налита вода на высоту 15 см. Определите вертикальную силу, которую надо приложить в центре верхней грани кубика, чтобы оторвать его от дна. Считайте, что вода не проникает под кубик. Атмосферное давление равно 101 кПа, а коэффициент g примите равным 10 Н/кг.

Газы обладают массой и весом.

Земная атмосфера обладает весом вследствие действия на нее притяжения Земли, и, следовательно, и производит давление, которое называется атмосферным давлением.

– Действие силы тяжести и хаотичное движение молекул воздуха приводит к тому, что плотность земной атмосферы неодинакова и сильно зависит от высоты.

Источник

Урок физики «Атмосфера и атмосферное давление». 7-й класс

Класс: 7

Презентация к уроку

Ключевые слова: ФГОС, деятельностный подход, компетентностный подход, универсальные учебные действия, современные образовательные технологии, современный урок, типы уроков, технологическая карта урока.

Особенность ФГОС нового поколения – деятельностный характер, который ставит главной задачей развитие личности обучающегося, оптимизация обучения.
Современный урок строится в рамках системно-деятельностного подхода, направлен на формирование и развитие УУД, на достижение личностных результатов, развивает у обучающихся способности самостоятельно ставить учебную задачу, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения.
Учитель, проектируя урок, составляет технологическую карту урока, определяет все виды деятельности учащихся на уроке в целом и отдельных его этапах, составляя конструктор урока, формулирует проблемные вопросы для обучающихся, направленные на достижение результата.

Технологическая карта – это новый вид методической продукции, обеспечивающей эффективное и качественное преподавание учебных курсов в школе и возможность достижения планируемых результатов освоения основных образовательных программ на ступени начального образования в соответствии с ФГОС второго поколения.
В структуру современного комбинированного урока внесены этапы, связанные с достижениями личностного результата, результаты обучения в виде умения учиться становятся сегодня всё более востребованными.

Читайте также:  Что сделать если горит лампочка давления масла

Современный урок – это организованное педагогом духовное общение учащихся и учителя, содержанием которого является научное знание, а ключевым результатом – интеллект каждого субъекта урочного общения, его духовное обогащение.

УМК: Пёрышкин А. В.

Тип урока: урок «открытия» нового знания

Цели урока:

  • Деятельностная цель:
    • формирование способности учащихся к новому способу действия.
    • выявление причины существования атмосферного давления, его роли в жизни человека и животных , применение полученных знаний для решения физических задач.
  • Образовательная цель: расширение понятийной базы за счет включения в нее новых элементов.

Задачи урока:

  • формирование представлений об атмосфере, атмосферном давлении, организация усвоения основных понятий по данной теме, формирование научного мировоззрения учащихся (предметный результат).
  • развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в группе, пользоваться альтернативными источниками информации, формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника (метапредметный результат).
  • формирование умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике при анализе физических явлений, формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, аналитического мышления, активизация творческой деятельности (личностный результат).

Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический, частично-поисковый, исследовательский.

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.

Средства обучения: учебник, лабораторное оборудование, карточки рефлексии, разноуровневый дидактический материал, компьютер, проектор, Интернет, электронная презентация «Атмосферное давление»,

Ход урока

Деятельность учителя
Методы и формы Деятельность учащихся Познавательная Коммуникативная Регулятивная Осуществляемые учебные действия Формируемые способы действий Осуществляемые учебные действия Формируемые способы действий Осуществляемые учебные действия Формируемые способы действий Этап 1. Организационный момент. «Добрый день!»
Гуляя в тенистой роще, греческий философ беседовал со своим учеником:»Скажи мне, – спросил юноша, – почему тебя часто одолевают сомнения? Ты прожил долгую жизнь, умудрен опытом и учился у великих эллинов. Как же так, что для тебя осталось столь много неясных вопросов?»
В раздумье философ очертил посохом перед собой два круга: маленький и большой. «Твои знания – это маленький круг, а мои – большой. Но все, что осталось вне этих кругов, – неизвестность. Маленький круг мало соприкасается с неизвестностью. Чем шире круг твоих знаний, тем больше его граница с неизвестностью. И впредь, чем больше ты станешь узнавать нового, тем больше будет возникать у тебя неясных вопросов».

Греческий мудрец дал исчерпывающий ответ. Диалог:
учитель – класс

Сегодня на уроке мы попытаемся увеличить круг наших знаний Отвечают на приветствие учителя. Выделение существенной информации из слов учителя. Взаимодействуют с учителем Слушание учителя Целеполагание Умение настраиваться на занятие Этап 2. Постановка цели и задач урока Вопрос.
Как мы пьем воду?
Мы приставляем стакан с жидкостью ко рту и «втягиваем» в себя содержимое. Почему жидкость устремляется в рот?
Захватив губами горлышко бутылки, вы не «втянете» из нее воду в рот? Почему ?

Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? Нет, странно, а ведь на ваши ладони давит воздух, причем масса этого воздуха равна массе КАМАЗА, груженого кирпичом. То есть около 10 тонн! А кто-нибудь может ответить, почему мы не ощущаем этого веса?

Объясняя этот явление, мы приоткрываем тайну удивительного и важного физического явления, которое является темой нашего урока.

Читайте также:  Горизонтальной силе гидростатических давлений r
Выяснение темы урока и формулировка его цели. Постановка проблемного вопроса Отвечают на вопросы учителя.
Ответы:
Причина в том, что при питье мы расширяем грудную клетку и разрежаем воздух во рту, под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство где давление меньше, т.е. проникает в рот.

Мы пьем не только ртом, но и легкими, т.к.расширение легких – причина того, что жидкость устремляется в рот.

Выдвигают предположения о теме урока «Атмосферное давление».
Записывают тему урока в тетрадь, ставят цели и задачи к уроку. Выделение существенной информации из слов учителя. Осуществление актуализации личного жизненного опыта. Взаимодействуют с учителем Слушают учителя и ребят, построение понятных для собеседника высказываний. Контроль правильности ответов обучающихся Умение слушать в соответствие с целевой установкой. Принятие и сохранение учебной цели и задачи. Уточнение и дополнение высказываний обучающихся Этап 3. Актуализация знаний «Прежде чем мы познакомимся с темой урока, необходимо вспомнить предыдущий материал.

Беседа с обучающимися по вопросам стр. 85-86.

1. Каковы причины давления газа на стенки, дно и крышку баллона в котором он находиться?
2. Сформулируйте результат эксперимента.
3. Объясните наличие атмосферы вокруг Земли. Даёт задания обучающимся. Следит за выполнением заданий.

Проводит опыт с шаром. Выполняют самостоятельно задание.
Стр.85-86
Отвечают на вопросы учителя.
Давление газа на стеки сосуда вызывается ударами молекул газа.
Газы передают производимое на них давление во все стороны одинаково. Компетенция обучающихся в области физики. Взаимодействуют с учителем Слушание учителя Развитие регуляции учебной деятельности.
Взаимоконтроль выполнения задания в парах.
Самоконтроль. Регуляция учебной деятельности. Этап 4. Первичное усвоение новых знаний Атмосфера– это воздушная оболочка Земли. Воздух–смесь газов, имеет массу, притягивается Землей.
(Слайд) Вопрос:
1.Оказывает ли атмосфера давление на поверхность Земли и на тела, у ее поверхности?
Поскольку воздух имеет массу, то на него действует сила тяжести, вследствие чего он оказывает давление на поверхность Земли и тела, находящиеся на ней.

Давление, оказываемое атмосферой Земли на все находящиеся на ней предметы, называют атмосферным давлением.

Почему? Атмосфера имеет большое значение в жизни человека и животных.
Почему существует оболочка Земли?

Работа с учебником.

Сейчас мы проведем опыты, доказывающие существование атмосферного давления. А вы попробуете объяснить их.

Демонстрации: опыт (рис. 112) — определение массы воздуха; опыт (рис. 113, 114) — всасывание воды в насос, в шприц; опыт (рис. 115, 116) — фонтан в сосуд с разреженным воздухом, работа пипетки.

ЯЙЦО В БУТЫЛКЕ. Объясняет новый материал, задает вопросы учащимся
Даёт задание поработать с рисунком учебника. Демонстрация ЭОР.
Слайд .
Групповая работа.
У каждой группы на столе прибор, действие которого основано на существовании атмосферного давления и карточка-задание.

Справился? Молодец, съешь пирожок!

Надо загнать яйцо в бутылку, не разрушая его. Пустую бутылку из-под молока или кефира наполним кипяченой водой и через минуту выливаем, а на горлышко бутылки ставим очищенное вареное яйцо. Через некоторое время очищенное яйцо опускается в бутылку. Так как яйцо опускается медленно, мы не будем ждать результатов, и я просто покажу вам, что получится в результате. Слушают учителя, отвечают на вопросы .
Групповая работа:
1.Объясните действия шприца.(При поднятии поршня шприца, если его игла помещена в сосуд с жидкостью, между ним и поверхность жидкости создается вакуум. Туда устремляется жидкость из сосуда, т. к. на нее действует атмосферное давление)

2. Какое физическое явление мы используем. набирая лекарства пипеткой? (атмосферное давление действующие на поверхность жидкости во флаконе, передается на столб жидкости в пипетке)

Источник

Adblock
detector