Физика.ТЕМА: Атмосферное давление. Измерение атмосферного давленияПРЕЗЕНТАЦИЯ7 класс
Тема: Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления.
Цель урока: Объяснить учащимся причины возникновения атмосферного давления.Раскрыть физическую сущность опыта Торричелли.Задачи: Максимальное вовлечение учащихся класса в активную деятельность урока при изучении нового материала. Тип урока: лекция – диалог.
Ход урока Изучение нового теоретического материала по плану. Понятие атмосферы. Подтверждение существования атмосферного давления. Весовое давление газа. Опыт Торричелли. Ртутный барометр. Единицы измерения атмосферного давления.Объяснение учителя с элементами беседы с учащимися.
Атмосфера (греч. «атмос»- пар, воздух и «сфера»- шар) – воздушная оболочка, окружающая Землю.Атмосфера простирается на высоту несколько тысяч километров от поверхности Земли. Поверхность Земли – дно воздушного океана. Поверхность Земли и все тела на ней испытывают давление всей толщи воздуха. Это давление называется атмосферным.
Подтверждение существования атмосферного давления. Существование атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в жизни. Рассмотрим некоторые из них. На рисунке изображена стеклянная трубка, в нутрии которой находится поршень, плотно прилегающий к стенкам трубки. Конец трубки опущен в воду. Если поднимать поршень, то за ним будет подниматься вода, Происходит это по тому, что при подъёме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем вода.
В 1654 г. Отто Герике в городе Магдебурге, чтобы доказать существование атмосферного давления, произвел такой опыт. Он выкачал воздух из полости между двумя металлическими полушариями, сложенными вместе. Давление атмосферы так сильно прижало полушария друг к другу, что их не могли разорвать восемь пар лошадей.
Весовое давление газа Давление в атмосфере действует по такому же принципу, что и в воде. Вес воздуха, находящегося в верхних слоях, давит на нижние слои. Это называется атмосферным давлением. Чем ближе к поверхности Земли вы находитесь, тем выше атмосферное давление. «Весовое» давление газа вызвано действием на его слои силы тяжести.
Вычислим вес воздуха ( по массе ) Масса воздуха в объёме при градусов С и нормальном атмосферном давлении равна 1,3 кг. Вес этого воздуха найдем по формуле: P= 9.8 H/кг •1,3 кг ≈13 Н.
Опыт Торричелли. Впервые атмосферное давление измерил итальянский учёный Эванджелиста Торричелли в опыте, носящем его имя. Давление столба ртути высотой в 1 мм равно:1мм.рт.ст= 133,3 Па1 гПа ( гектопаскаль) = 100 Па.
Вывод: Торричелли заметил, что высота столба ртути в трубке меняется, и эти изменения атмосферного давления как-то связаны с погодой. Если прикрепить к трубке с ртутью вертикальную шкалу, то получиться простейший ртутный барометр ( греч. «барос» - тяжесть, «метрео» - измеряю) – прибор для измерения атмосферного давления.
Единицы измерения атмосферного давления. Учащиеся записывают в тетрадь:Единица атмосферного давления – 1 мм рт. ст.Соотношение между Па и мм. рт.ст.P= ρgh = 13 600 кг/м3 • 9,8Н/кг • 0,001 м = 133,3 Па1 кПа = 1000 Па 1 гПа = 100 Па760 мм.рт.ст. ≈ 101 300 Па ≈ 1013 гПа
Закрепление материала Вопросы:Как объясняется сохранение воздушной оболочки Земли (ее атмосферы)?Притяжением планеты и движением молекул газов, составляющих атмосферу.Может ли молекула покинуть Землю, как космический корабль?Может, если будет иметь очень большую скорость, такую же, как ракета – носитель.Как объяснить «парение» молекул воздушной оболочки в пространстве около Земли? Молекулы беспорядочно движутся, на них действует сила тяжести. Измерения показывают уменьшение плотности воздуха с высотой (5.5 км – в 2 раза, 11 км – в 4 раза и т.д.). Отсутствие четкой границы атмосферы.
Вопросы: (продолжение) Почему нельзя рассчитать давление воздуха так же, как рассчитывают давление жидкости на дно или стенки сосуда?Плотность воздуха уменьшается с высотой, различие в плотности атмосферного не даёт возможность определять давление в газе как в жидкости.Что означает запись: «Атмосферное давление равно 780 мм рт.ст.»?Это означает что воздух производит такое же давление, какое производит вертикальный столб ртути высотой 780 мм.Как устроен ртутный барометр? Если к трубке с ртутью прикрепить вертикальную шкалу, то получится – ртутный барометр. Он служит для измерения атмосферного давления.Скольким гПа равно давление ртутного столба высотой 760 мм?760 мм.рт.ст =1013 гПа.
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 на стекле.Рыбы-прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из ряда складок, образующих глубокие «карманы». При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов увеличивается, давление в них уменьшается и тогда внешнее давление еще сильнее прижимает присоску.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.Засасывающее действие болота объясняется тем, что при поднятии ноги под ней образуется разреженное пространство. Перевес атмосферного давления в этом случае может достигать 1000 Н / на площадь ноги взрослого человека. Однако копыта парнокопытных животных при вытаскивании из трясины пропускают воздух через свой разрез в образовавшееся разреженное пространство. Давление сверху и снизу копыта выравнивается, и нога вынимается без особого труда.
Подведение итогов: Тела не разрушаются под воздействием атмосферного давления. Чем это объясняется? Это объясняется тем, что внутри тела наполнены воздухом, противодействующим наружному давлению и имеющим одинаковое с ним давление Объясните, как с помощью трубки Торричелли можно измерить атмосферное давление? Если прикрепить к трубке с ртутью вертикальную шкалу, то получиться простейший ртутный барометр – прибор для измерения атмосферного давления.