Разработка урока физики в 7 классе "Опыт Торричелли"

Класс __________

Дата ___________

Урок № 40

Тема: «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли»

Цели урока:

Образовательные:

- рассмотреть пример определения атмосферного давления;

- раскрыть физическое содержание опыта Торричелли;

Воспитательные:

- продолжить формирование познавательных интересов учащихся;

- продолжить формирование навыка самостоятельной работы;

- продолжить формирование стремления школьников к глубокому усвоению;

Развивающие:

- продолжить формирования умений сравнивать, анализировать, делать выводы;

- использовать проблемно-поисковый метод изучения нового материала;

- научиться применять имеющиеся знания в проблемных ситуациях.

Тип урока: урок открытия новых знаний.

Методы урока:

- словесные: объяснение; беседа;

- наглядные: метод демонстрация; метод-иллюстрация;

- практические: метод упражнений;

-организации и осуществления учебно-познавательной деятельности: частично-поисковый; постановка учебной проблемы.

Приёмы: проблемный вопрос.

Форма организации занятия: беседа, экспериментальная работа, индивидуальная работа.

Формы работы: индивидуальная, групповая, в парах.

Форма контроля: индивидуальная, самоконтроль.

Виды контроля: текущий.

Оборудование: компьютер с мультимедийным проектором; учебник «Физика.7 класс», под ред. В.В.Белага; приборы для демонстрации опытов, подтверждающих существование атмосферного давления; план-конспект урока, плакат Опыт Торричелли.

Ход урока:

Этапы урока:

1. организационный этап – 1 мин.

2. мотивационный этап – 2 мин.

3. актуализация познавательной деятельности - 6 мин.

4. выявление затруднения - 4 мин.

5. разработка проекта по выходу из создавшегося затруднения – 5 мин.

6. реализация плана по разрешению затруднения - 2 мин.

7. первичное закрепление новых знаний – 4 мин.

8. самостоятельная работа – 2 мин.

9. включение в систему знаний и умений – 7 мин.

10. рефлексия – 1 мин.

11. оценивание – 2 мин.

12. домашнее задание – 2 мин.

1. Организационный этап.

2. Мотивационный этап.

3. Актуализация познавательной деятельности:

Объяснить эксперимент

А) Втягивание воды через соломинку (Почему вода поднимается вверх, когда ее втягивают через соломинку?) Когда мы пьём воду через соломинку мы сначала разрежаем воздух внутри соломинки, вода под действием атмосферного давления поднимается в то место, где давление меньше, и таким образом попадает к нам в рот.

Всем удалось выпить воду? Почему?

Физический диктант

А теперь поменяйтесь своими работами, и сверяем с ответами на доске. Выставляем друг другу оценки:

1 ошибка-5, 2-3ош.- 4, 4-5 ош.-3, больше 5 - 2

1. Выявление затруднения.

[Опыт «Перевернутый стакан»].

Учитель : Возьмем стакан с водой, накроем листом бумаги, прижмем рукой и перевернем. Уберем руку и видим, что лист бумаги не падает. Почему? Ведь на лист оказывает давление столбик воды. Ученик: сила давления воды направлена вниз, а ее уравновешивает сила давления атмосферного воздуха, направленная вверх.

Учитель: А достаточно ли у нас знаний, чтобы рассчитать силу давления атмосферного воздуха на лист бумаги?Ученик: для расчёта силы давления атмосферного воздуха нам необходимо давление атмосферного воздуха умножить на площадь поверхности.

1. Разработка проекта по выходу из создавшегося затруднения.

Как можно узнать значение атмосферного давления?

Ученик I: рассчитать по формуле (но плотность воздуха с высотой уменьшается)!

Ученик II: измерить.

Какой же будет тема нашего урока?

ТЕМА: ИЗМЕРЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ, ОПЫТ ТОРРИЧЕЛЛИ. (ученики формулируют тему и записывают тему урока в тетрадь, формулируют цели урока).

Давайте вспомним:

1. В какой стране родился и жил Эванджелиста Торричелли? (Италия, Флоренция)

2. В каком веке жил Эванджелиста Торричелли? (XVII век)

3. Чьим учеником был Эванджелиста Торричелли? (Галилео Галлилей)

4. Какой основной вклад в развитие физики сделал ЭванджелистаТорричелли? (впервые измерил величину атмосферного давления и сконструировал первый прибор для измерения атмосферного давления).

Для дальнейшей работы объединимся в группы. Каждая группа получает вопрос, на который после просмотра видеоролика, проработав в группах должна дать ответ.

Первая группа - Как устроен прибор для измерения атмосферного давления?

Вторая группа - Почему атмосферное давление удерживает столб ртути в трубке, хотя действует на ртуть в чашке сверху вниз? (Ртуть - жидкость, а для жидкости действует закон Паскаля: Жидкость передает оказываемое на нее давление одинаково во все точки жидкости и по всем направлениям. Поэтому давление, равное атмосферному, подпирает столб ртути в трубке снизу.)

Третья группа - Почему для уравновешивания давления атмосферы, высотой в десятки тысяч километров, достаточно столба ртути высотой всего 760 мм? (Плотность ртути очень велика по сравнению с плотностью воздуха, плотность ртути 13600 кг/ м³, плотность воздуха 1,29 кг/ м³)

Четвертая группа – Зачем в опыте Торричелли трубка запаяна с одного конца? (Если бы трубка была с открытым концом, тогда и на столб ртути в трубке, и на поверхность ртути в чашке действовало бы одинаковое атмосферное давление. И под действием силы тяжести ртуть полностью выливалась бы из трубки в чашку.)

Пятая группа - Можно ли опыт Торричелли осуществить на борту орбитальной космической станции? (На орбитальной станции тела невесомы, поэтому опыт Торричелли осуществить нельзя.)

1. Реализация плана по разрешению затруднения.

Просмотр видеролика - 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=Р_рт

1. Первичное закрепление новых знаний

Ребята, предлагаю обсудить ответы на вопросы, одной минуты достаточно.

Представители команд дают ответы на вопросы.

1.Как устроен прибор для измерения атмосферного давления?

2.Почему атмосферное давление удерживает столб ртути в трубке, хотя действует на ртуть в чашке сверху вниз?

3.Почему для уравновешивания давления атмосферы, высотой в десятки тысяч километров, достаточно столба ртути высотой всего 760 мм?

4.Зачем в опыте Торричелли трубка запаяна с одного конца?

5. Можно ли опыт Торричелли осуществить на борту орбитальной космической станции?

(Динамическая пауза)

Итак, подводим итог: Э. Торричелли впервые в 17 веке определил значение атмосферного давления опытным путём, запишем в тетрадь это значение

Р_атм = 760 мм рт. ст. – нормальное атмосферное давление

Что необычного в записи этого значения?

VIII. Самостоятельная работа

Ученик: Давление измерено в мм рт. ст, а мы до этого измеряли давление в Па!

Учитель: Откройте учебник на странице 91, прочтите пункт «Единицы атмосферного давления», запишите в тетрадь соотношение между мм рт. ст и Па.

760 мм рт. ст. =133,3 Па

760 мм рт. ст. = 101308 Па ~ 10⁵Па

1 атм. = 10⁵Па нормальное атмосферное давление

IX. Включение в систему знаний и умений

Задача: Чему равна сила давления атмосферного воздуха, которая действует на лист бумаги (лист лежит у каждого ученика на парте), если атмосферное давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению?

Дано: СИ Решение

Р_атм.= 760 мм рт. ст. 10⁵ Па

а= 20 см

в= 15 см

Найти F-?

X . Рефлексия

1. Как устроен прибор для измерения атмосферного давления?

2. Почему атмосферное давление удерживает столб ртути в трубке, хотя действует на ртуть в чашке сверху вниз?

3. Почему для уравновешивания давления атмосферы высотой в десятки тысяч километров достаточно столба ртути высотой 760 мм?.

4. Чему равно нормальное атмосферное давление в мм рт.ст? (семистам шестидесяти миллиметрам рт.ст)

5. Чему равно нормальное атмосферное давление в Па (сто одной тысячи трёмстам восьми Паскалям).

XI. Оценивание

Оцени свою работу

1. Я не допустил ни одной ошибки в физическом диктанте.

2. Я работал на уроке (отвечал с места, вёл записи в тетради).

3. Я знаю, как устроен прибор для измерения атмосферного давления.

4. Я знаю значение нормального атмосферного давления.

5. Я умею рассчитывать силу давления атмосферного воздуха.

XII. Домашнее задание

1. Прочитать п. 35, письменно вопрос № 1.

Решить задачу: Какая сила давления атмосферного воздуха действует на поверхность письменного стола, если атмосферное давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению?

На оценку «5» Решить задачу: Какая сила давления атмосферного воздуха действует на поверхность круга диаметром 15 см, если атмосферное давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению?

Всем спасибо!

Приложение№ 1 к уроку № 40

Приложение№ 2 к уроку № 40

Динамическая пауза

Очень физику мы любим – шею влево, вправо крутим.

Воздух – это атмосфера. Это правда, топай смело.

В атмосфере есть азот – делай вправо поворот.

Также есть и кислород – делай влево поворот.

Воздух массой обладает, и присесть нам предлагает.

Приложение№ 3 к уроку № 40

Как устроен прибор для измерения атмосферного давления?

Почему атмосферное давление удерживает столб ртути в трубке, хотя действует на ртуть в чашке сверху вниз?

Почему для уравновешивания давления атмосферы, высотой в десятки тысяч километров, достаточно столба ртути высотой всего 760 мм?

ρ _{ртути = 13600 кг/м}³

ρ _{воздуха = 1, 29 кг/м}³

Зачем в опыте Торричелли трубка запаяна с одного конца?

Можно ли опыт Торричелли осуществить на борту орбитальной космической станции?

Высота орбиты 400 км.

Приложение№ 4 к уроку № 40

Задача: Какова сила давления атмосферного воздуха, действующая на лист бумаги в опыте [перевёрнутый стакан], если атмосферное давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению? (лист лежит у каждого ученика на парте)?

Приложение№ 5 к уроку № 40

XII. Домашнее задание

1. Прочитать п. 35, письменно вопрос № 1.

Решить задачу: Какая сила давления атмосферного воздуха действует на поверхность письменного стола, если атмосферное давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению?

На оценку «5» Решить задачу: Какая сила давления атмосферного воздуха действует на поверхность круга диаметром 15 см, если атмосферное давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению?