Задача урока : объяснить учащимся причины возникновения атмосферного давления ; раскрыть физическую сущность опыта Торричелли ; рассказать об устройстве и принципе действия барометра - анероида ; объяснить физические причины уменьшения атмосферного давления с высотой.
Содержание урока Актуализация опорных знаний учащихся. Изложение новой темы Закрепление изученного материала Домашнее задание
Схема для запоминания формул расчета давления столба жидкости на дно и стенки сосуда.
p F ρ g ύ P s Н Н / кг Па кг / м ³ м м / с Н
1 вариант 380 кПа = 2500 мм = 45,6 МПа = 250 г = 450 мН = 2 вариант 72,5 кПа = 2,5 км = 35 см = 90 км / ч = 600 г =
1 вариант 380 кПа = Па 2500 мм =2,5 м 45,6 МПа = Па 250 г =0,25 кг 450 мН =0,45 Н 2 вариант 72,5 кПа = Па 2,5 км = 2500 м 35 см =0,35 м 90 км / ч =25 м / с 600 г =0,6 кг
АТМОСФЕРА ИМЕЕТ СЛОИСТОЕ СТРОЕНИЕ, КОТОРОЕ ЗАВИСИТ ОТ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО ВЫСОТЕ ( РАЗЛИЧАЮТ ТРОПОСФЕРУ, СТРАТОСФЕРУ, МЕЗОСФЕРУ, ТЕРМОСФЕРУ, ЭКЗОСФЕРУ ). АТМОСФЕРА, ВОЗДУШНАЯ СРЕДА ВОКРУГ ЗЕМЛИ, КОТОРАЯ ВРАЩАЕТСЯ ВМЕСТЕ С НЕЮ. В основном атмосфера состоит : азот 78,1%, кислород 21%, аргон 0,9%, остальных газов еще меньше Атмосфера обеспечивает возможность жизни на Земле, причем наибольшее значение из атмосферных газов для жизнедеятельности организмов имеют кислород, азот, водяной пар, углекислый газ, озон.
Атмосфера, как показывают наблюдения за полетом искусственных спутников Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров. Сила тяжести, действующая на молекулы воздуха в верхних слоях атмосферы, создает давление на нижние слои атмосферы. Поэтому воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего. Согласно закону Паскаля, давление воздуха передается одинаково по всем направлениям. В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, что называется атмосферным давлением.
На воздух, как и на любое тело, находящееся на Земле, действует сила тяжести. Поэтому воздух обладает весом и создает давление. Мы живем на дне воздушного океана и постоянно испытываем давление воздуха, хотя не чувствуем его.
Вычислить атмосферное давление по формуле для расчета давления жидкости невозможно: Во-первых, у атмосферы нет точной границы, а значит, и определенной высоты Во-вторых, плотность воздуха на различных высотах различная.
ТОРРИЧЕЛЛИ Эванджелиста ( ), итальянский физик и математик, с 1643 придворный математик герцога Тосканского и профессор математики и физики Флорентийского университета
Опыт Торричелли состоит в следующем : ртуть заливают в запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной около 1 метра. Плотно закрыв трубку, ее переворачивают и опускают не запаянный конец в чашку с ртутью. Затем трубку открывают. Часть ртути из трубки выливается. Столб ртути, оставшейся в трубке, создает давление, равное атмосферному. Измерив высоту столба ртути, затем можно обычным способом измерить давление, производимое ртутью. Оно и будет равно атмосферному. 1 мм. рт. ст. = 133,3 Па
Главной деталью барометра - анероида является гофрированная коробочка, из которой откачан воздух. При увеличении давления атмосферы, крышка коробочки прогибается, а при уменьшении давления, пружина выпрямляет крышку.
Если в пол - литровую банку налить полстакана воды и поместить туда пиявку, то наблюдая за ней можно судить об изменении атмосферного давления. В хорошую погоду пиявка лежит на дне, свернувшись в клубок. Перед дождем она всплывает к краю сосуда и лежит, пока погода не улучшится. Если будет ветер, то пиявка быстро плавает и успокаивается вместе с ветром. Перед бурей она конвульсивно подергивается. В морозную, ясную погоду она лежит на дне, а в снегопад – поднимается к поверхности. Все это связано с изменением атмосферного давления. При пониженном давлении ( перед дождем или снегом ) содержание воздуха и кислорода в воде уменьшается. В хорошую погоду давление высокое, кислорода в воде достаточно, и пиявка хорошо себя чувствует на дне. Тоже самое наблюдается и в природе – в водоеме.
Наблюдения показывают, что атмосферное давление в местах, лежащих на уровне моря, в среднем равно 760 мм. рт. ст. Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 градусах Цельсия, называется нормальным атмосферным давлением. Нормальное атмосферное давление равно Па = 1013 гПа При подъемах на не очень большие высоты атмосферное давление убывает в среднем на каждые 12 м на 1 мм. рт. ст.
В мире несколько стран ( Боливия, Мексика, Перу, Эфиопия, Афганистан ), в которых большинство населения проживает на высоте свыше м над уровнем моря. В Боливии, Перу и Китае ( Тибет ) граница обитания человека превышает м над уровнем моря. Ла - Пас – столица Боливии - находится на высоте м. Это самая высокая столица государства на Земле. Нормальное атмосферное давление на этой высоте равно 430 мм. рт. ст.
Закрепление изученного материала проводится с использованием теста « Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли » (205893) и теста « Атмосферное давление. Вес воздуха » (205892) из Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов.
1. Читать п Составить краткий конспект по данным параграфам, выбирая самое главное.
ekaterinafilina.narod.ru