Алексеева Ксения

Проект «Опыты с атмосферным давлением» предполагает исследовательское освоение ребятами темы «Давление», показывает учащимся значимость данной темы в жизни живых организмов на Земле, подробно знакомит с проектной деятельностью.

Ожидается, что творческая работа над проектом позволит заинтересовать ребят, в результате чего они лучше овладеют основными теоретическими понятиями темы.

Тип проекта: исследовательский

Выполнение проекта способствует развитию творческих, исследовательских и коммуникативных способностей детей, учит получать информацию из разных источников (в том числе из сети Интернет), осмысливать её и применять в своей деятельности.

Скачать:

Предварительный просмотр:

1. Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
2. «Средняя общеобразовательная школа №3»
3. Еманжелинского муниципального района

Проектно-исследовательская работа по физике

«Опыты с атмосферным давлением».

Выполнила: Алексеева Ксения

ученица 7а класса.

Руководитель:

учитель физики Орзуева Н.А.

2018

Введение 3

1. Как было открыто атмосферное давление 4

1. Торричелли 5

1. Роль атмосферного давления в жизни живых организмов 6

Заключение 8

Литература 9

Введение

Мы живём на дне воздушного океана. Над нами – огромная толща воздуха. Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой .

Атмосфера Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров. А воздух, как он не лёгок, всё же имеет вес. Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает производимое на него давление одинаково по всем направлениям. В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление.

Каким же образом выдерживают живые организмы такие огромные нагрузки? Как можно измерить атмосферное давление и от чего оно зависит?

Почему наше здоровье зависит от изменения атмосферного давления?

Цель моей работы изучить влияние атмосферного давления на процессы, протекающие в живой природе; выяснить параметры, от которых зависит атмосферное давление;

Задачи проекта. Изучить информацию об атмосферном давлении. Пронаблюдать проявления атмосферного давления. Выяснить зависимость атмосферного давления от высоты над уровнем моря; зависимость силы атмосферного давления от площади поверхности тела; роль атмосферного давления в живой природе.

Продукт: научно-исследовательская работа; учебное пособие для проведения уроков физики в 7 классе.

В своей работе я показала, что существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни. Для этого провела ряд занимательных опытов. Выяснила зависимость силы атмосферного давления от площади поверхности и значение атмосферного давления от высоты здания, значение атмосферного давления в жизни живой природы.

1. Как было открыто атмосферное давление?

Атмосфера - воздушная оболочка Земли, высотой несколько тысяч километров. Лишившись атмосферы Земля стала бы такой же мертвой, как ее спутница Луна, где попеременно царят то испепеляющий зной, то леденящий холод - + 130 0 С днем и - 150 0 С ночью. По подсчетам Паскаля атмосфера Земли весит столько же, сколько весил бы медный шар диаметром 10км - пять квадриллионов (5000000000000000) тонн!

Впервые весомость воздуха привела людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3м. Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью - ртутью, предпринятые в 1643г. Торричелли, привели к открытию атмосферного давления. Торричелли обнаружил, что высота столба ртути в его опыте не зависит ни от формы трубки, ни от ее наклона. На уровне моря высота ртутного столба всегда была около 760мм.

Ученый предположил, что высота столба жидкости уравновешивается давлением воздуха. Зная высоту столба и плотность жидкости, можно определить величину давления атмосферы. Правильность предположения Торричелли была подтверждена в 1648г. опытом Паскаля на горе Пью-де-Дом. Вследствие притяжения Земли и недостаточной скорости молекулы воздуха не могут покинуть околоземное пространство. Однако они не падают на поверхность Земли, а парят над ней, т.к. находятся в непрерывном тепловом движении.

Благодаря тепловому движению и притяжению молекул к Земле их распределение в атмосфере неравномерно. При высоте атмосферы в 2000-3000км 99% ее массы сосредоточено в нижнем (до 30км) слое. Воздух, как и другие газы, хорошо сжимаем. Нижние слои атмосферы в результате давления на них верхних слоев имеют большую плотность воздуха. Нормальное атмосферное давление на уровне моря в среднем составляет 760 мм рт.ст.= 1013гПа. С высотой давление и плотность воздуха уменьшаются.

1. Торричелли

ТОРРИЧЕЛЛИ, ЭВАНДЖЕЛИСТА (Torricelli,Evangelista) (1608–1647), итальянский физик и математик. Родился 15 октября 1608 в Фаэнце.

В 1627 приехал в Рим, где изучал математику под руководством Б.Кастелли, друга и ученика Галилео Галилея. Под впечатлением трудов Галилея о движении написал собственное сочинение на ту же тему под названием Трактат о движении (Trattato del moto, 1640).

В 1641 переехал в Арчетри, где стал учеником и секретарем Галилея, а позже его преемником на кафедре математики и философии Флорентийского университета.

С 1642, после смерти Галилея, придворный математик великого герцога Тосканского и одновременно профессор математики Флорентийского университета. Наиболее известны труды Торричелли в области пневматики и механики.

Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя первый ртутный барометр - стеклянную трубку, в которой нет воздуха. В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм.

В 1644 развил теорию атмосферного давления, доказал возможность получения так называемой торричеллиевой пустоты.

В основном труде по механике «О движении свободно падающих и брошенных тяжёлых тел» (1641) развивал идеи Галилея о движении, сформулировал принцип движения центров тяжести, заложил основы гидравлики, вывел формулу для скорости истечения идеальной жидкости из сосуда.

1. Роль атмосферного давления в жизни живых организмов .

Роль атмосферного давления в жизни живых организмов очень велика. Многие органы действуют за счёт атмосферного давления.

Мы, наверное, никогда не задумывались над тем, как мы пьём. А стоит задуматься! При питье мы «втягиваем» жидкость в себя. Почему же жидкость устремляется к нам в рот? При питье мы расширяем грудную клетку и тем разряжаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает к нам в рот.

На существовании атмосферного давления основан механизм вдоха и выдоха. Легкие расположены в грудной клетке и отделены от нее и от диафрагмы герметичной полостью, называемой плевральной. С увеличением объема грудной клетки объем плевральной полости увеличивается, а давление воздуха в ней уменьшается, и наоборот. Так как легкие эластичны, то давление в них регулируется только давлением в плевральной полости. При вдохе объем грудной клетки увеличивается, за счет чего давление в плевральной полости уменьшается; это вызывает увеличение объема легких почти на 1000 мл. При этом давление в них становится меньше атмосферного, и воздух через воздухоносные пути устремляется в легкие. При выдохе объем грудной клетки уменьшается, за счет чего давление в плевральной полости увеличивается, что вызывает уменьшение объема легких. Давление воздуха в них становится выше атмосферного, и воздух из лёгких устремляется в окружающую среду.

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.

Человек, попадая в пространство, где давление значительно ниже атмосферного, например, на высокие горы или при взлёте или посадки самолёта, нередко испытывает боль в ушах и даже во всём теле. Наружное давление быстро уменьшается, воздух находящийся внутри нас, начинает расширяться, производит давление на различные органы и вызывает боль.

При изменении давления меняется скорость многих химических реакций, вследствие чего меняется и химическое равновесие организма. При увеличении давления происходит усиленное поглощение газов жидкостями тела, а при его уменьшении - выделение растворенных газов. При быстром уменьшении давления вследствие интенсивного выделения газов кровь как бы закипает, что приводит к закупорке сосудов, нередко со смертельным исходом. Этим определяется максимальная глубина, на которой могут производиться водолазные работы (как правило, не ниже 50 м). Опускание и поднятие водолазов должно происходить очень медленно, чтобы выделение газов происходило только в легких, а не сразу во всей кровеносной системе.

Заключение.

Сведения, полученные в ходе проекта, позволят следить за своим самочувствием в зависимости от изменения атмосферного давления. На организм человека влияет как пониженное, так и повышенное атмосферное давление. При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец.

С понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. В результате этого кровь недостаточно насыщается кислородом и не обеспечивает в полном объеме доставку его органам и тканям, что приводит к кислородному голоданию.

В тканевой жидкости и в тканях организма растворено очень большое количество газов. При повышенном давлении газы не успевают выделиться из организма. В крови появляются газовые пузырьки; последние могут привести к эмболии сосудов, т.е. закупорке их пузырьками газа. Углекислота и кислород как газы, которые химически связываются кровью, представляют меньшую опасность, чем азот, который, хорошо растворяясь в жирах и липоидах, накапливается в большом количестве в мозгу и нервных стволах, особенно богатых этими веществами. Для особо чувствительных людей повышенное атмосферное давление может сопровождаться болями в суставах и рядом мозговых явлений: головокружением, рвотой, одышкой, потерей сознания.

При этом важную роль в профилактике играет тренировка и закаливание организма. Необходимо заниматься спортом, систематически выполнять ту или иную физическую работу.

Питание при пониженном атмосферном давлении должно быть высококалорийным, разнообразным и богатым витаминами и минеральными солями.

Особенно это надо учитывать людям, которым иногда приходится работать при повышенном или пониженном атмосферном давлении (водолазы, альпинисты, при работе на скоростных подъемных механизмах), причем эти отклонения от нормы иногда бывают в значительных пределах

Литература:

1. Физика: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений / С. В. Громов, Н. А. Родина. – М.: Просвещение, 2001.
2. Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / А. В. Перышкин. – 11-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2007.
3. Зорин Н.И., Элективный курс «Элементы биофизики» - М., «Вако», 2007г.
4. Сёмке А.И., Занимательные материалы к урокам – М., «Издательство НЦ ЭНАС», 2006г.
5. Волков В.А, С.В. Громова, Поурочные разработки по физике,7кл. – М. «Вако», 2005г.
6. Сергеев И.С., Как организовать проектную деятельность учащихся, М., «Аркти», 2006г.
7. Материал из Интернета, CRC Handbook of Chemistry and Physics by David R. Lide, Editor-in-Chief 1997 Edition

Введение

Об атмосферном давлении мы слышим практически каждый день, например, когда слышим прогноз погоды или разговор двух бабушек про давление и головную боль. Атмосфера окружает нас повсюду и давит свои весом, но мы никак это давление не ощущаем. Как можно доказать существование атмосферного давления?

Гипотеза : если атмосфера оказывает давление на нас и окружающие нас тела, то его можно обнаружить опытным путем.Цель : экспериментально доказать существование атмосферного давления.Задачи :

1. Подобрать и провести опыты, доказывающие существование атмосферного давления.

2. Показать практическое применение атмосферного давления в быту, технике, природе.

Объект : атмосферное давление.Предмет : опыты, доказывающие существование атмосферного давления.Методы исследования: анализ литературы и материалов сети Интернет, наблюдение, физический эксперимент, анализ и обобщение полученных результатов.Глава 1.Понятие атмосферного давления §1.Из истории открытия атмосферного давления

Впервые атмосферное давление было измерено итальянским ученым, математиком и физиком Эванджелисто Торричелли в далеком 1644 году. Он взял стеклянную трубку длиной 1 метр, запаянную с одного конца, наполнил ее полностью ртутью и перевернул, опустив открытый конец в чашку со ртутью. К удивлению окружающих, из трубки вылилась лишь небольшая часть ртути. В трубке остался столбик ртути высотой 76 см (760 мм). Торричелли утверждал, что столбик ртути удерживается атмосферным давлением. Именно ему впервые пришла эта мысль. Торричелли назвал свой прибор ртутным барометром и предложил измерять атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба (Рис.1).

Рис. 1 Ртутный барометр Торричелли Рис.2 Водяной барометр

С тех пор появилось название барометра (от греч.

барос - тяжесть, метрео - измеряю) .

Эксперименты по измерению атмосферного давления проводил французский ученый Блез Паскаль, в честь которого названа единица измерения давления. В 1646 году он построил водяной барометр для измерения атмосферного давления. Для измерения атмосферного давления величиной 760 мм ртутного столба высота столба воды в этом барометре достигала более 10 метров, что, конечно же, очень неудобно (рис.2).

Современные барометры доступны каждому обывателю. На рисунке 3 изображен современный барометр - анероид (в переводе с греческого языка -

безжидкостный ). Так барометр называют потому, что он не содержит ртути.

Рис.3.Барометр - анероид

Многие ученые пытались доказать существование атмосферного давления, проводили эксперименты. В учебнике физики 7 класса описывается опыт, доказывающий существование атмосферного давления. В 1654 году был проведен опыт с «магдебургскими полушариями». Из плотно прижатых друг к другу металлических полусфер был откачан воздух. Атмосферное давление настолько сильно сжимало их снаружи, что снова разделить полушария не смогли даже 16 (восемь пар) лошадей, тянущих полушария в разные стороны (Рис.4). Проведен этот эксперимент немецким физиком, бургомистром города Магдебурга Отто фон Герике .

Сейчас в Германии памятники знаменитым «магдебургским полушариям» можно встретить на каждом шагу (рис.5).

Рис.4 Опыт с полушариями Рис.5 «Магдебургские полушария»

§2 Особенности атмосферного давления

Каков механизм возникновения атмосферного давления? Ответ на этот вопрос мы нашли в учебниках природоведения, физики, в сети Интернет.

Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греческого

атмос - пар, воздух, сфера - шар).Атмосфера простирается на высоту нескольких тысяч километров и похожа на многоэтажный дом(рис.6). В результате притяжения Земли верхние слои атмосферы давят своим весом на нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает давление по всем направлениям на все, что находится на Земле и вблизи неё .

Рис.6 Строение атмосферы Земли.

Наблюдения метеорологов показывают, что атмосферное давление в местностях, лежащих над уровнем моря, в среднем равно 760 мм рт.ст., такое давление называют

нормальным атмосферным давлением . С высотой плотность воздуха уменьшается, что приводит к уменьшению давления. На вершине горы атмосферное давление меньше, чем у её подножья. При небольших подъемах в среднем на каждые 10,5 м подъема давление уменьшается на 1 мм ртутного столба или на 1,33 гПа.

Существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в жизни. Например, я узнал из учебника физики 7 класс, что в результате атмосферного давления на каждый квадратный сантиметр нашего тела и любого предмета действует сила равная 10Н, но тело не разрушается под действием такого давления. Это объясняется тем, что оно внутри наполнено воздухом, давление которого равно давлению наружного воздуха. Когда мы вдыхаем воздух, то увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается и атмосферное давление, вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходит наоборот.

Как мы пьем?

Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха, как в легких, так и во рту. Давление внутри ротовой полости уменьшается. Повышенное, по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление «вгоняет» туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление .

На явлении атмосферного давления основаны принципы действия многих устройств. Одним из таких является поршневой жидкостный насос. Насос схематически изображен на рисунке 7.Он состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления поднимается вверх (в пустоту).

По такому же принципу работает медицинский шприц, который нашел широкое применение в медицине.

Любопытен тот факт, что еще в 1648 году французский философ, математик и физик Блез Паскаль, изучая особенности поведения жидкости под давлением, изобрел шприц - забавную конструкцию из пресса и иглы. Настоящий шприц появился только в 1853 году. Любопытно, что сконструировали машинку для инъекций сразу два человека, работавших независимо друг от друга: шотландец Александр Вуд (Wood) и француз Шарль Габриель Праваз (Pravaz). А название «spritze», что означает «впрыскивать, брызгать», придумали немцы .

Рис.7 Насос Рис.8 Гидравлический пресс и фонтан

Действием атмосферного давления объясняется принцип действия гидравлического пресса, домкрата, гидравлического тормоза, фонтана, пневматического тормоза и многих технических устройств (рис.8).

Перепады атмосферного давления влияют на погоду.

При снижении атмосферного давления, повышается влажность воздуха, возможны осадки и повышение температуры воздуха. Когда повышается атмосферное давление, погода становится ясной и не имеет резких перепадов влажности и температур. Для того, чтобы человеку было комфортно, атмосферное давление должно быть равно 750 мм. рт. столба.

Если атмосферное давление отклоняется, хоть на 10 мм, в ту или иную сторону, человек чувствует себя не комфортно и это может сказаться на его состоянии здоровья.

В результате теоретических исследований мы установили, что атмосферное давление существенно влияет на жизнедеятельность человека.

Глава 2.Опыты, подтверждающие существование атмосферного давления Опыт№1 . Принцип действия медицинского шприца и пипетки . Приборы и материалы : шприц, пипетка,стакан с подкрашенной водой.Ход опыта : опустить поршень шприца вниз, затем опустить в стакан с водой и поднять поршень. Вода войдет в шприц (Рис.9). Надавливаем на резинку пипетки, жидкость поступает в стеклянную трубочку.Объяснение опыта : при опускании поршня воздух выходит из шприца и давление воздуха в нем уменьшается. Наружный воздух под действием атмосферного давления вталкивает жидкость в шприц. По такому же принципу «работает» пипетка (Рис.10).

Рис.9 Медицинский шприц Рис. 10 Пипетка

Опыт №2. Как достать монетку из воды не намочив рук? Приборы и материалы : тарелка, свеча на подставке, сухой стакан.Ход опыта : на тарелку кладем монетку, затем наливаем немного воды, ставим зажженную свечу. Накрываем свечу стаканом. Вода оказывается в стакане, а тарелка – сухая.Объяснение опыта : свеча горит и воздух из-под стакана разрежается, давление воздуха там уменьшается. Атмосферное давление снаружи загоняет воду под стакан.

Рис.11 Опыт с монеткой

Опыт№3. Стакан- непроливайка. Приборы и материалы : стакан, вода, лист бумаги.Ход опыта : в стакан налить воду и сверху закрыть бумагой. Перевернуть стакан. Лист бумаги не падает, вода из стакана не проливается.Объяснение опыта : воздух давит со всех сторон и снизу вверх тоже. Сверху на лист действует вода. Давление воды в стакане равно давлению воздуха снаружи.Опыт№4. Как опустить яйцо в бутылку? Приборы и материалы : стеклянная бутылка с широким горлышком, вареное яйцо, спички и свечки для торта.Ход опыта : варенное яйцо очистим от скорлупы, втыкаем свечки в яйцо и подожжем их. Сверху поднесем бутылку и вставим яйцо в неё как пробку. Яйцо втянется в бутылку.Объяснение опыта: огонь вытесняет кислород из бутылки, давление воздуха внутри бутылки уменьшилось. Снаружи давление воздуха осталось прежним и заталкивает яйцо в бутылку(Рис.12).

Рис. 12 Опыт с яйцом Рис.13 опыт с бутылкой

Опыт№5.Сплющенная бутылка. Приборы и материалы : чайник с горячей водой, пустая пластиковая бутылка.Ход опыта : ополоснуть бутылку горячей водой. Воду слить и бутылку быстро закрыть крышкой. Бутылка сплющится.Объяснение опыта : горячая вода нагрела воздух в бутылке, воздух расширился. Когда закрыли пробкой бутылку, воздух остыл. Давление при этом уменьшилось. Снаружи атмосферный воздух сдавил бутылку (Рис.13).

Опыт№6. Стакан с водой и лист бумаги.

Приборы и материалы : стакан, вода и лист бумаги.

Ход опыта : налить воду в стакан (но неполный), накрыть листом бумаги и перевернуть. Лист не отпадет от стакана.

Объяснение опыта : лист бумаги удерживает атмосферное давление, которое с наружи действует с большей силой, чем вес воды в стакане.(рис 14)

Рис. 14 опыт со стаканом

Опыт№7. Отто фон Герике в домашних условиях.

Приборы и материалы : 2 стакан, кольцо листа бумаги диаметром со стакан смоченное в воде, огарок свечи, спички.

Ход опыта : в один стакан ставим зажжённую свечу, сверху ложем бумажное кольцо смоченное в воде и накрываем вторым стаканом и слегка надавливаем. Свеча тухнет, стакан верхний поднимаем и замечаем, что второй стакан прижат к верхнему.

Объяснение опыта : воздух от нагрева расширился и часть его вышла наружу. Чем меньше остается воздуха внутри тем сильнее они сжимаются с наружи атмосферным давлением, которое остается постоянным. Проникнуть внутрь воздуху, мешает смоченное водой, бумажное кольцо

Рис.15 Магдербургские полушария дома.

Глава 3.Практическое использование атмосферного давления.

1.Как мы пьём? Мы приставляем стакан или ложку с жидкостью ко рту и «втягиваем» в себя их содержимое. Почему, в самом деле, жидкость устремляется к нам в рот? Что её увлекает? Причина такова: при питье мы расширяем грудную клетку и тем разрежаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется к нам в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот.

Итак, строго говоря, мы пьём не только ртом, но и лёгкими; ведь расширение лёгких – причина того, что жидкость устремляется в наш рот.

2. Атмосферное давление в живой природе . Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создаётся разрежение, и атмосферное

давление удерживает присоску на стекле. Рыбы-прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из 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.

3.Автоматическая поилка для птиц состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце так, так что горлышко находится немного ниже уровня воды в корытце. Почему вода не выливается из бутылки? Атмосферное давление удерживает воду в бутылке.

4. Поршневой жидкостный насос вода в цилиндре под действием атмосферного давления поднималаеться за поршнем. На этом основано действие поршневых насосов. Насос схематически изображен на рисунке. Он состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень 1. В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны 2, открывающиеся только вверх. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем. (см. приложение рис 1). При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем, давит на нижний клапан, и он закрывается. Одновременно под давлением воды открывается клапан внутри поршня, и вода переходит в пространство под поршнем. При последующем движении поршня вверх с ним поднимается и находящаяся над ним вода, которая заливается в трубу. Одновременно за поршнем поднимается новая порция воды, которая при последующем опускании поршня окажется над ним.

5.Ливер это прибор для взятия различных жидкостей . Ливер опускают в жидкость, затем закрывают пальцем верхнее отверстие и вынимают из жидкости. Когда верхнее отверстие открывают из ливера начинает течь вода

6. Барометр-анероид – это прибор для измерения атмосферного давления, основанного на безжидкостном исполнении. Действие прибора основано на измерении вызываемых атмосферным давлением упругих деформаций
тонкостенного металлического сосуда, из которого откачан воздух.

Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей Дмитриев Александр Станиславович

71 Еще об атмосферном давлении, или Опыт в «Макдоналдсе»

Еще об атмосферном давлении, или Опыт в «Макдоналдсе»

Для опыта нам потребуется: напиток с соломинкой.

Мы помним опыт с перевернутым стаканом, из которого не выливалась вода. А подобный опыт, только упрощенный, можно проделать для своих друзей во время посещения любого кафе, например «Макдоналдса», где подают напитки с соломинкой. Возьмите соломинку, опустите в жидкость и заткните сверху пальцем. Теперь, не отпуская пальца, поднимите соломинку, держа ее над стаканом.

На фото я вытягиваю соломинку из банки с подкрашенной жидкостью. Внутри видно, что верхняя часть – желтая, а дальше содержится жидкость.

Понятно, что роль листочка бумаги, который не давал воде вылиться, прижимаемого атмосферным давлением в опыте с перевернутым стаканом, играют силы поверхностного натяжения жидкости. Они формируют упругую пленку, невидимую глазу, но достаточно крепкую. Воздух давит снизу на жидкость и не дает ей вылиться из соломинки.

Если мы уберем сверху палец, воздух начнет давить на жидкость одинаково с двух сторон – и под действием силы тяжести жидкость выльется обратно в стакан.

Этот опыт легко проделать в любом кафе и показать своим друзьям без всякой подготовки.

Из книги Что такое теория относительности автора Ландау Лев Давидович

Опыт должен решить Что делать с этим противоречием? Прежде чем высказывать те или иные соображения по этому поводу, обратим внимание на следующее обстоятельство.Противоречие между распространением света и принципом относительности движения мы получили исключительно

Из книги Капля автора Гегузин Яков Евсеевич

Опыт Плато

Из книги Эволюция физики автора Эйнштейн Альберт

Опыт Рэлея-Френкеля

Из книги Физика на каждом шагу автора Перельман Яков Исидорович

Геометрия и опыт Наш следующий пример будет более фантастичным, чем пример с падающим лифтом. Мы должны подойти к новой проблеме, проблеме связи между общей теорией относительности и геометрией. Начнем с описания мира, в котором живут лишь двумерные, а не трехмерные

Из книги Движение. Теплота автора Китайгородский Александр Исаакович

Опыт с лампочкой Брат – все еще в полутьме – наполовину отделил газету от печки и поднес лампочку цоколем к бумаге. Легкий треск, искра – и на мгновение вся лампочка наполнилась нежным зеленоватым сиянием.– Вот мой любимый опыт, – сказал брат, приближая лампочку к

Из книги О чем рассказывает свет автора Суворов Сергей Георгиевич

Опыт с водяной струей Мы пустили из крана тонкую водную струйку, гулко ударявшую о дно раковины.– Сейчас я заставлю эту струю, не прикасаясь к ней, течь иначе. Куда хочешь, чтобы она отклонилась: вправо, влево, вперед?– Влево, – ответил я.– Хорошо! Не поворачивай крана, я

Из книги На кого упало яблоко автора Кессельман Владимир Самуилович

Как узнали об атмосферном давлении Еще древней цивилизации были известны всасывающие насосы. С их помощью можно было поднять воду на значительную высоту. Вода удивительно послушно следовала за поршнем такого насоса.Древние философы задумывались о причинах этого и

Из книги автора

Волновые свойства света. Опыт Юнга Ньютоновская корпускулярная гипотеза света господствовала очень долго - более полутораста лет. Но вот в начале XIX века английский физик Томас Юнг (1773-1829) и французский физик Огюстен Френель (1788-1827) произвели такие опыты, которые

Из книги автора

Опыт, который не стоит повторять «Хочу сообщить вам новый и страшный опыт, который советую самим никак не повторять», - писал голландский физик ван Мушенбрук парижскому физику Реомюру и сообщал далее, что, когда он взял в левую руку стеклянную банку с наэлектризованной

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Уваровская средняя общеобразовательная школа" Ленинского района Республики Крым

ПЛАН-КОНСПЕКТ

УРОКА ПО ФИЗИКЕ

ДЛЯ 7 КЛАССА ПО ТЕМЕ:

«Атмосферное давление»

Технологии : дифференцированного обучения, здоровьесберегающие и информационно-коммуникационные, исследовательская.

Разработала: Шатило Валентина Александровна

учитель физики

Тема урока: «Атмосферное давление».

Цель: раскрыть природу атмосферного давления, показать на опытах и объяснить на примерах существования атмосферного давления. Ознакомить с опытом Торричелли. Раскрыть причинно-следственные связи при объяснении примеров и опытов на основе знаний об атмосферном давлении. Обратить внимание на то, что атмосферное давление является причинным фактором окружающего среды и предопределяет протекание жизненно важных процессов в живых организмах. Продолжать формировать практические умения и навыки при решении задач. Содействовать формированию таких основных мировоззренческих идей, как единство природы и человека. Развивать логическое мышление. Продолжать формирование интереса к истории развития науки физики.

Тип урока: урок изучения нового учебного материала и первичного закрепления.

Технология: интерактивная, исследовательская

Структура урока

1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний учеников.
3. Целеполагание
4. Мотивация учебной деятельности.
5. Этап получения новых знаний.
6. Релаксация
7. Закрепление учебного материала.
8. Подведение итогов урока.
9. Рефлексия.
10. Домашнее задание.

Демонстрации: 1. Существование атмосферного давления (стакан с водой, бумага, медицинский шприц, пипетка, ливер, воздушный шарик под вакуумом).

2. Таблицы (опыт Торричелли, барометр).

3. Компьютерная поддержка урока: презентация , видео и виртуальные опыты.

Ход урока

Эпиграф:
«Физика – это наука понимать природу». Эдвард Роджерс

Организационный момент.

Проверка готовности учеников к уроку. Приветствие.

Сегодня мы проведем урок, который покажет все ваши знания и способности. Расширит ваш кругозор, научит применять полученные знания в жизни. Вам нужно только быть активными и внимательными на уроке.

Учитель: Физика – это наука о природе, я думаю, вы согласитесь с высказыванием английского ученого Эдварда Роджерса «Физика – это наука понимать природу». Что это значит? (С помощью законов физики мы объясняем явления, происходящие в природе.)

В ходе урока каждый из вас будет получать оценки за разные виды деятельности, будете их заносить в карточки оценивания за урок.

Карта оценивания работы ученика на уроке учени_____ класс___ Фамилия___________________имя___________
Блиц – опрос (проверка домашнего задания)	«Виртуальные опыты и их объяснение»	За активность и правильные ответы во время изучения новой темы	За работу в группе	Тестирование	Оценка за урок

Актуализация опорных знаний.

Проверка знаний в виде фронтальной беседы и игры “ Живой компьютер”.

Блиц - опрос

Вещевой мешок должен иметь широкие ремни, а не узкие лямки. Почему?

Если при переходе по льду человек провалился, то спасающий должен приближаться к нему ползком, а на край полыньи рекомендуют класть доски или лыжи. Почему

Почему возникает давление жидкости?

(Потому что действует сила тяготения.)

От чего зависит давление жидкости?

(Зависит от плотности и столба жидкости.)

Как зависит давление жидкости от формы сосуды?

(Не зависит от формы сосуды.)

В каких единицах измеряется давление?

(в Паскалях)

Какой формулой определяют давление жидкости на дно и стенки сосуды?

В каких единицах измеряют величины, которые входят в эту формулу?

(плотность ρ в кг/м, высота столба h в метрах, g=9,8 Н/кг.)

Сформулируйте закон Паскаля.

(давление, которое действует на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку жидкости или газа.)

Тестирование

1. В каких единицах измеряется давление?

А) Н. Б) Па. В) м 2 .

2. Чем…………….площадь опоры, тем………….. давление.

А) больше; меньше. Б) больше; больше. В) меньше; меньше.

3. Какое утверждение называют законом Паскаля?

А) Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях.

Б) Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционально изменению длины тела.

В) Силы притяжения между телами зависят от массы этих тел и расстояния между ними.

4. Выразите в Па давление 10 кПа?

А) 10000Па. Б) 100Па. В) 1000Па.

5. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности называется…

А) плотностью. Б) давлением. В) весом тела.

6. Станок весом 12000 Н имеет площадь опоры 2 м 2 . Определите давление станка на фундамент?

А) 600 Па. Б) 24000 Па. В) 6000 Па.

7. Как изменится давление книги на стол, если поставить ее на ребро?

А) не изменится. Б) уменьшится. В) увеличится.

8. По какой формуле мы вычисляем вес тела?

А) ρ= Б) p = В) Р=mg

Проверить ответы. Поменяйтесь листами. Взаимопроверка

(За каждый правильный ответ вы получаете по 1 баллу).

Изучение нового материала.

Мотивация : опыт с бумажным комком

Что нас окружает (воздух, атмосфера)

Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? А ведь на ваши ладони давит воздух, причем, масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженого кирпичом. То есть около 10 тонн!

Целеполагание: Так что-же давит нам на руки – атмосфера.

« Атмосфера оживляет Землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животные, человек – всё живет в атмосфере и благодаря ей. Земля плавает в воздушном океане; его волны омывают как вершины гор, так и их подножия; а мы живём на дне этого океана, со всех сторон им охваченные, насквозь им проникнутые… Камилл Фламмарион (французский астроном XIX века)

Какие цели мы перед собой поставим на этом уроке?

Что такое атмосфера

Свойства атмосферы

Роль атмосферы в жизни человека

Итак начнем:

Что такое атмосфера? Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греч. атмос - пар, воздух и сфера - шар).

Атмосфера, как показали наблюдения за полетом искусственных спутников Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров.

Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, 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.

В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление.

Опыты со стаканом с водой, бумагой, медицинским шприцом, пипеткой, воздушным шаром

Опыт Отто Герике (виртуальный опыт http://www.youtube.com/watch?v=j9MP4HZ83es)

Убедимся на опыте. Берём два металлических полушария. Соединяем их вместе и с помощью насоса выкачиваем воздух. Атмосферное давление будет действовать только извне. Вследствие этого полушария будут крепко прижаты одно полушарие к другой. Если отсоединить от них насос, можно услышать характерный шум воздуха. Полушария разъединяются под действием веса груза.

Впервые атмосферное давление измерил итальянский физик Еванджелиста Торричелли. (Опыт Торричелли)

Кто готов объяснить опыт Торричелли?

Что вам известно о веществе, которое находится в Торричеллевой трубке – ртуть?

Ответ ученика: ртуть – это редкий металл, она ядовита и вредная для здоровья. Храниться должна в герметичном сосуде. Используется в термометрах. Осторожно надо работать с этими приборами.

Проводя опыты, Торричелли заметил, что высота столба ртути время от времени менялась.

Вывод : атмосферное давление не остается постоянным, оно меняется. Особенно меняется перед изменением погоды.

Действие атмосферного давления на организм человека имеет большое значение. . Для нормальной жизни человеку, прежде всего, нужен воздух. Без еды человек может прожить до пяти дней, без воздуха не более пяти минут. В сутки человек в среднем потребляет около килограмма пищи, до двух с половиной литров воды и кислород из двадцати килограммов воздуха. Но потребляемый воздух должен отвечать определённым требованиям, иначе он вызовет хронические заболевания. В результате промышленных выбросов воздух многих городов загрязнен настолько, что днем почти не видно солнца. Промышленная пыль представляет собой один из основных видов загрязнения атмосферы. Вред, причиняемый пылью и золой, является глобальным. Пыль засоряет слизистые оболочки дыхательных органов и глаз, раздражает кожные покровы человека, является переносчиком бактерий и вирусов, снижает освещенность улиц, заводских зданий, жилищ, вызывая перерасход электроэнергии. Атмосферный воздух - это источник дыхания человека, животных и растительности, а также средой, в которую выбрасываются отходы жизнедеятельности человека, животных и растений. Важную роль во всех природных процессах играет атмосфера. Она служит надежной защитой от вредных космических излучений, определяет климат данной местности и планеты в целом. Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды. Беречь его, сохранять в чистоте - значит сохранять жизнь на Земле.

Релаксация

Учитель: Устали? Давайте сделаем дыхательные упражнения. Правильное дыхание способствует улучшению мыслительного процесса. Положите руки на диафрагму и сделайте 3-4 глубоких вдохов и выдохов.

Учитель: Задумывались ли вы над тем, как мы дышим?

При вдохе диафрагма увеличивает объем легких. Давление воздуха в легких становится меньше атмосферного. Атмосферный воздух проникает в легкие.

При выдохе диафрагма сжимает легкие, объем легких уменьшается. Поэтому давление воздуха в легких становится больше, чем атмосферное. Воздух выходит наружу.

Почему организм человека выдерживает такие нагрузки?

Это достигается за счет того, что давление жидкостей, которые заполняют сосуды тела уравновешивает внешнее атмосферное давление.

IV. Закрепление материала.

Практические задания (работа в парах):

1.) достать монетку не замочив рук;

2) опустить шарик в банку

3) перелить из стакана воду не прикасаясь к нему

Определить высоты горы если у подножья 710, а на вершине 720 мм.рт.ст

Выполняется на доске.

3. Лечебный эффект медицинских стаканов.

Во многих домах есть медицинские банки – маленькие пузатые стеклянные стаканчики.

Если, к сожалению, вы простудитесь, врач посоветует поставить банки. Мама продемонстрирует на вас их действие. А, вы, представляя себя мучеником науки, великодушно согласитесь, «жертвуя собой, проверить их работу и объяснить, что при этом происходит.

V. Итог урока.

Оценивание учеников.

Рефлексия

1. Понравился ли вам урок?

2. Что нового вы узнали?

3. Какие навыки и умения получили?

4. Какие вопросы были наиболее интересными?

5. Какие были трудности?

Домашнее задание

Каким будет результат опыта Торричелли на Луне?

1. Высота столба ртути будет такой же, как на Земле: 760 мм.

2. Высота столба ртути будет выше, потому что сила тяготения на Луне в 6 раз меньше.

3. Столб ртути будет меньше.

4. Ртуть выльется к из сосуда.

Ответ: 4. На Луне нет атмосферы, поэтому нельзя удержать ртуть.