Вес воздуха. Атмосферное давление. Почему существует воздушная оболочка Земли.

Тема: Вес воздуха. Атмосферное давление. Почему существует воздушная оболочка Земли.

Эпиграф к уроку:
Вокруг Земли воздушный слой.
Удобнее сказать молекулярный слой.
Все это атмосферою зовут.
Достаточно ли строго берегут
Воздушный слой Земли?
Ведь от него зависит жизнь – дилемма:
Жизнь или смерть? Что выберем – проблема.
Цель урока: сформировать понятие атмосферного давления, раскрыть его природу, ознакомить школьников с явлениями, вызванными действием атмосферы
Задачи:
 образовательные: из курса географии вспомнить общие понятия атмосферы и атмосферного давления; рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его наличие; обосновать существование веса воздуха.
 развивающие: развивать умение выделять главное, аргументировать свой ответ, приводить примеры, формулировать выводы, анализировать и систематизировать предлагаемую информацию, давать полный развёрнутый ответ; способствовать овладению методами научного исследования (проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на основе анализа общих и отличительных черт объектов); формировать умения работать с образовательными ресурсами в Интернете.
 воспитательные: создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности, сообщая интересные сведения; показать взаимосвязь атмосферного давления со здоровьем и жизнедеятельностью человека; формировать умение работать в парах, включаться в диалог друг с другом.
Тип урока: комбинированный.
Методы обучения: эвристический, объяснительно-иллюстративный, проблемный, демонстрации и практические задания, решение задачи физического содержания.
Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультипроектор, экран, шар для взвешивания воздуха, насос, приборы для демонстрации опытов, доказывающих существование атмосферного давления: стакан с водой, лист бумаги, весы рычажные демонстрационные; оборудование для фронтального эксперимента: пипетки, медицинские шприцы, стеклянные трубочки (ливер), стаканы с водой; модель «магдебургские полушария».
Цели урока: 
организовать изучение и первичное закрепление понятий: вес воздуха и атмосферное давление, продемонстрировать с помощью опытов существование атмосферного давления;
способствовать развитию умений наблюдать, сравнивать, делать выводы, высказывать свое мнение;
способствовать развитию речи, мышления учащихся, умений объяснять явления с научной точки зрения;
способствовать формированию интереса к предмету, воспитанию коммуникативных качеств учащихся.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый.
Приемы обучения: объяснение учителя, работа с оборудованием, решение задач.
Ход урока.
Узнаем: Почему существует воздушная оболочка земли? Чему равно нормальное атмосферное давление? Почему из флакона с очень узким отверстием (флакон из- под одеколона) трудно выливается вода? Почему нижнее отверстие пипетки должно быть малым? Почему приходится прилагать огромное усилие, вытаскивая ногу, увязшую в глине или топком болотистом грунте? Можно ли «спрятаться» от атмосферного давления, ныряя в воду? Почему трудно пить сырое яйцо, если в нем имеется только одно отверстие?
Вспомним:
* Состав атмосферы и ее структуру;
* Распределение температуры атмосферного воздуха по высоте.
* Атмосфера – система динамичная, в ней существует движение воздушных потоков, под влиянием которых формировался ландшафт, развивался жизнь.
Учитель: Наблюдательный, пытливый человек всегда находит вокруг себя удивительное и интересное, и потому мир его всегда богаче и содержательнее, нежели у человека равнодушного. Взгляни пристально – и ты увидишь много чудесного, если только ты умеешь видеть и удивляться. Ведь и сегодня наблюдательный и вдумчивый человек непременно удивится и блеску лунной дорожки на воде, алым краскам заката. Разве не удивительно: из закрытого пробкой продырявленного флакона духи не вытекают, но стоит вынуть пробку – и жидкость выливается! Какая тому причина? Например: пытливый ум французского философа Рене Декарта откликался на любое самое незначительное явление. Жидкость граничит только с воздухом. И никаких других преград здесь нет. Так неужели же, делает вывод Декарт, воздух оказывает давление и удерживает жидкость в небольшом отверстии? Другое дело, когда отверстие большое, - здесь воздух давит уже на большую площадь, тогда вес жидкости превосходит давление воздуха и жидкость выливается из флакона. А когда пробка вынута, тогда, рассуждал Декарт, воздух давит и сверху, на открытое горлышко, и снизу, на маленькое отверстие в дне. Давит и не мешает духам вытекать. А если воздух давит, - значит воздух имеет вес! Декарт еще и еще проверяет себя. Может быть, вкралась какая-нибудь ошибка? Ведь никому в голову не приходило, что воздух весит.
На воздух, как и на всякое тело, находящегося на Земле действует сила тяжести, и, значит, воздух обладает весом.
Демонстрация опыта.
На опыте покажем, как вычислить массу воздуха. Для этого нужно взять прочный стеклянный шар с пробкой и резиновой трубкой с зажимом. Выкачаем из него насосом воздух, зажмем трубку зажимом и уравновесим на весах. Затем, открыв зажим на резиновой трубке, впустим в него воздух. Равновесие весов при этом нарушится. Для его восстановления на другую чашку весов придется положить гири, масса которых будет равна массе воздуха в объеме шара.
Опытами установлено, что при температуре 0 °С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объемом 1 м3 равна 1,29 кг. Вес этого воздуха легко вычислить:
P = g·m, P = 9,8 Н/кг · 1,29 кг
· 13 Н.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]Воздушная оболочка, окружающая Землю, называется атмосфера (от греч. атмос - пар, воздух, и сфера - шар).
Атмосфера, как показали наблюдения за полетом искусственных спутников Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров.
Вес воздуха и атмосферное давление.
Вспомним: Состав атмосферы и ее структура изучены достаточно хорошо. Атмосфера земли состоит из азота (78%), кислорода (21%), аргона (1%), малых примесей углекислого газа, водорода, неона. Гелия. Паров воды. А также взвешенных твердых частиц. Среди планет Солнечной системы атмосферу такого состава имеет только Земля. Атмосфера Венеры Марса состоит в основном из углекислого газа, на Юпитере и Сатурне преобладают гелий, водород, метан и аммиак, Луна и Меркурий вообще не имеют атмосферы. Исследованиями установлено, что воздушная оболочка Земли простирается на тысячи километров, однако большая ее часть – 80% всей массы сосредоточено в 15ти километровом слое над поверхностью. Верхние слои воздуха очень разреженные, а чем ближе к Земле, тем плотность воздуха возрастает. Воздух, как и любой другой газ, тоже имеет свой вес, который обусловливает давление на поверхность Земли и все тела на ее поверхности. Верхние слои воздуха давят на средние, те на нижние, и так создается давление атмосферы на поверхность Земли. Рассчитав вес тела, т.е. воздуха, мы можем найти, чему равно атмосферное давление.
В физике атмосферным давлением называют давление, которое оказывает атмосфера Земли на все, находящиеся на ее поверхности, тела и предметы. Что же дает нам существование атмосферного давления на практике?
Атмосферные слои до высоты 120 км.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Строение атмосферы Земли.
Разделение атмосферы на слои проводят, учитывая характер изменения температуры атмосферного воздуха с высотой. По мере подъема от поверхности Земли температура воздуха сначала убывает, а затем начинает возрастать. Слои различаются между собой составом газов. Распределением по высоте температуры, давления и плотности. Давление и температура зависят также от освещенности поверхности солнцем, от характера местности и многих других условий. С зонами разного давления связаны ветры, циклоны, антициклоны. Различна и протяженность атмосферы: она больше над экватором и меньше над полюсами. Связано это с вращением Земли и другими причинами. Атмосфера – система динамичная, в ней существует движение воздушных потоков. Под влиянием этих потоков формировался ландшафт, развивалась жизнь. Солнечные лучи нагревают поверхность Земли, больше в экваториальном поясе, меньше в полярных областях. Нагрев поверхности приводит к возникновению вертикальных конвекционных потоков, а они, в свою очередь, и разница в давлении создают горизонтальные перемещения воздуха. Разница в давлении над поверхностью связана не только с высотой. Температурой, движением воздуха, но и с влажностью. Там, где влажность выше, давление ниже, и наоборот.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ].
Распределение температуры атмосферного воздуха по высоте.
Мы живем на дне воздушного океана. Этот океан огромен. Благодаря своему весу воздух не рассеивается в мировое пространство. Вследствие действия силы тяжести верхние слои атмосферы, подобно воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает производимое на него давление по всем направлениям одинакого.
В результате этого земная поверхность и телб, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорится в таких случаях, испытывают атмосферное давление.
Существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в жизни. Рассмотрим некоторые из них.



[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
На рисунке изображена стеклянная трубка, внутри которой находится поршень, плотно прилегающий к стенкам трубки. Конец трубки опущен воду. Если поднимать поршень, то за ним будет подниматься и вода.
Это явление используется в водяных насосах и некоторых других устройствах. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]Но значительна роль атмосферы
 Для Земли и для жизни людей,
 Ведь такая воздушная сфера
 Защищает от многих вещей:
 От мороза ли темною ночью,
 От перегрева в солнечный день,
 От паденья на Землю кучи
 Самых разных космических тел.
 Много вредных космических лучиков
 Атмосфера не пустит без ключика.
 Для непрошеных злобных лучей
 Не должно быть открытых дверей.
 Наш воздушный большой океан,
 Омывающий множество стран,
 Наш защитник, обидчик, помощник,
 Без которого жить невозможно.
 Выполняя защитную функцию,
 Атмосфера нам воздух дает.
 Значит, вывод верный:
 Человек без неё не живет!


Использованные источники:
1. А. В. Перышкин , « Учебник физики», 7 класс. , -М. «Дрофа», 2012 г.
2. М. Е. Тульчинский, «Качественные задачи по физике в 5-7 классах».
Пособие для учителей. М., «Просвещение», 1976г., 127 стр.
3. Л. Э. Генденштейн, Л. А. Кирик, И. М. Гельфгат «Задачи по физике» с примерами решений 7-9 классы под редакцией В. А. Орлова, «Илекса», Москва, 2005г.
4. Я. И. Перельман «Знаете ли вы физику?»- Д.: ВАП. 1994-256с.
5. А. П. Рыженков «Физика. Человек. Окружающая среда», Москва, «просвещение», 1996

6. Томилин, Н. Теребинская, «Для чего ничего?», Ленинград, « Детская литература», 1975г.
7. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
8. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
9. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
10. www.poznovatelno.ru/ opit/for_fusics/60.htm
11. http://class-fizika.narod.ru/ 7_davlatm.htm
12. И. М. Низамов «Задачи по физике с техническим содержанием», М., «Просвещение», 1980г.
13. И. Г. Кириллова, «Книга для чтения по физике», М., «Просвещение»,1986.
14. А. В. Перышкин, УМК, «Сборник задач по физике» к учебникам А. В. Перышкина и др., 7- 9кл., М., 2016 г.








13PAGE 15


13PAGE 14915




Root Entry