Урок по физике по теме: «Влажность воздуха»
план-конспект урока (физика, 10 класс) по теме

Урок по физике по теме:

«Влажность воздуха»

МБОУ СОШ №36

Учитель: Равицкая Валентина Сергеевна

Пояснительная записка.

Данный урок – изучение нового материала по  теме: «Влажность воздуха» в разделе «Молекулярная физика» в 10 классе посредством презентации, на который отводится 2 учебных часа.

При подготовке урока использовался материал из учебника физики 10 класса под редакцией Мякишева Г.Я. и Буховцева Б.Б. и справочной литературы.

Урок проводился в естественно – научном классе, поэтому большая часть презентации была посвящена влиянию влажности воздуха на состояние здоровья человека. Отбор материала и его подготовка осуществлялись самими учащимися под руководством учителя посредством использования современных технологий, в частности сети «Интернет».

Особенности данного урока:

- заинтересованность и активное участие учащихся в подготовке и проведении урока;

- сочетание различных видов деятельности;

- использование полученных знаний в жизни, умение применить их на практике;

- установление взаимосвязи физики с курсом географии.

Цель урока:

Ввести понятие влажности воздуха, характеристики влажности, ознакомить учащихся с приборами  для измерения влажности воздуха, а также раскрыть значение влажности.

Задачи:

Образовательные:

Выяснить теоретические знания  учащихся по теме «Испарение. Конденсация. Насыщенный пар».

Сформировать представление об абсолютной и относительной влажности воздуха, точке росы.

Продемонстрировать способы измерение влажности  воздуха при рассмотрении приборов для ее измерения – гигрометров и психрометров.

Воспитательные:

На материале урока указать важность понятия влажности воздуха в жизнедеятельности человека.

Тип урока:

Комбинированный

Методы:

Рассказ-беседа;

Фронтальный эксперимент;

Сообщения учащихся;

Практические упражнения;

Формируемые умения:

Наблюдать

Сравнивать

Анализировать

Обобщать

Оборудование:

Психрометрическая таблица;

Таблица зависимости давления и плотности насыщенного пара при различной температуре;

Прибор психрометр

Гигрометр

Глобус Земли

За подготовку материала к уроку и представление его в виде презентации, за активную работу на уроке учащиеся были оценены на «отлично».

План урока

1. Определение влажности воздуха

2. Характеристики влажности:

а) Абсолютная влажность

б) Парциальное давление

в) Относительная влажность

г) Точка росы

3. Приборы для измерения влажности воздуха:

а) Психрометр

б) Гигрометр

4. Значение влажности воздуха

Вход в урок:

Проведем устный опрос по теме «Испарение и конденсация». Потом попробуем ответить на вопрос, что нужно понимать  под влажностью воздуха и какое значение она имеет в жизнедеятельности человека,  а также  какими способами и какими приборами можно измерить влажность воздуха. Затем проверим свои приобретенные знания при решении задач.

Устный опрос:

Учитель:

1. Предположим, что мы находимся на берегу какого-нибудь водоёма и смотрим на поверхность воды. Она представляется нам спокойной, но в действительности перед нами совершается великое множество микрособытий, недоступных нашему взору. О каких процессах идет речь? Объяснить их.

Ученик:

Испарение воды. Наиболее быстрые молекулы воды преодолевают притяжение со стороны других молекул,  выскакивают из водной массы и образуют пар, => парообразование, происходящее с поверхности жидкостей называется испарением.

Учитель:

А какие еще тепловые процессы наблюдаются в этом случае?

Ученик:

Конденсация. Молекулы водяного пара сталкиваются друг с другом и с молекулами воздуха, часть молекул пара переходят обратно в жидкость. Этот переход называется конденсацией.

Учитель:

3. Что установится через некоторое время?

Ученик:

 Динамическое равновесие (когда число молекул воды, покидающих за единицу времени жидкость в среднем равно числу молекул воды, возвратившихся за то же время обратно).

Учитель:

4. Как называется водяной пар, находящийся над поверхностью воды?

Ученик:

Над поверхностью воды находится насыщенный пар – это пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. От количества водяного пара в атмосфере зависит здоровье человека.

Изучение нового материала

Учитель:

Медики утверждают, что хорошее самочувствие человека складывается из многих факторов:

 Атмосферного давления,

 Температуры окружающей среды,

 Магнитного поля Земли,

 Влажности воздуха.

Из курса географии вам известно, что 2/3 поверхности  Земли составляет ВОДА.

С поверхности морей, рек, водоемов самопроизвольно  непрерывно и при любой температуре происходит испарение, вследствие чего в окружающем  нас воздухе постоянно находится водяной пар. От количества содержания его в воздухе зависит погода.

В атмосфере находится около 13-15 тыс. кубических км воды в виде:

 СНЕГ

 РОСА

 ТУМАН

Где-то сейчас на Земле засуха, а где-то идут проливные дожди.

От количества водяного пара зависит  самочувствие человека, жизнь растений, сохранность технических объектов,  архитектурных сооружений, произведений искусства.

Оптимальный уровень влажности для помещения - Медики рекомендуют поддерживать влажность в помещении в пределах 40-60 %. При такой влажности мы чувствует себя наиболее комфортно. Также при такой влажности концентрации вредных загрязнений в воздухе сводится к минимуму (для бактерий, вирусов, грибков, пылевых клещей этот уровень влажности является наименее комфортным, потому их популяции резко сокращаются).

Влажность воздуха — содержание водяного пара в воздухе; одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.

Учитель:

Рассмотрим характеристики влажности воздуха:

-  Чем больше водяного пара содержится в атмосфере при данной температуре, тем больше влажность воздуха, т.е. тем ближе пар будет к состоянию насыщения.

Абсолютная влажность воздуха – содержание водяного пара в одном кубическом метре воздуха при данных условиях (при данной температуре и атмосферном давлении).

   ρ – абсолютная влажность

  [ρ] -

Парциальное давление водяного пара – давление, которое оказывал бы водяной пар, если все остальные газы отсутствовали.

   [p] – Па (мм ртутного столба)

Парциальное давление водяного пара – давление, которое оказывал бы водяной пар, если все остальные газы отсутствовали.

Ч=  * 100%

Ч – относительная влажность воздуха.

Относительная влажность – отношение парциального давления к давлению насыщенного пара при той же температуре. [Ч] - %.

Точка росы – температура, при которой водяной пар становится насыщенным.

Каждый из вас неоднократно наблюдал такое природное явление, как появление тумана и выпадение росы. Почему это происходит?

По утрам, когда температура воздуха понижается – пар охлаждается и при некоторой температуре становится насыщенным. Дальнейшее понижение температуры окружающей среды приводит к конденсации этого пара в виде появления тумана и росы. Роса свидетельствует о том, что влажность была 100%.

Какими приборами можно измерить влажность воздуха?

Сообщения учащихся:

Гигрометр — прибор для измерения влажности воздуха.

- Существует несколько типов гигрометров, действие которых основано на различных принципах: весовой, волосной, плёночный и др.

Конденсационный гигрометр

Металлическая коробочка

Передняя стенка

Отполированное кольцо

Теплоизолирующая прокладка

Резиновая груша

Термометр

Психрометр  - состоит из двух термометров, шарик одного из них обмотан тканью, нижние концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. Сухой термометр регистрирует  t воздуха, а влажный – t испаряющейся воды.

Ученик показывает практическое применение прибора.

Гигрометр Ламбрехта – основной частью этого прибора является металлический сосуд в форме цилиндра, ось которого занимает горизонтальное положение. Внутрь цилиндра входит трубка, которая присоединяется к какому-либо воздуходувному устройству.

В зимний период года единственным прибором для определения влажности атмосферного воздуха является волосяной гигрометр,т. к. наблюдения по психрометру прекращаются при температуре воздуха ниже —10°. Основной частью волосяного гигрометра является обезжиренный человеческий волос, натянутый на рамку. При изменении относительной влажности воздуха изменяется длина волоса и стрелка-указатель перемещается вдоль шкалы, на которой нанесены деления, непосредственно указывающие процент влажности.

Учитель:

Каково же значение влажности воздуха?

Ученик:  

Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом. Холодный сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения. Симптомы недостаточного потребления кислорода - истощение, плохая концентрация внимания, усталость.

Следствием сухого воздуха может является подверженность организма простудным инфекциям.

Следствием сухого воздуха может является подверженность организма простудным инфекциям.

Учитель:

- Идеальная влажность в жилом помещении составляет 40-60%.

Как достичь оптимальной влажности?

Ученик:

- увлажнение помещений.

От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной.

Увлажнители.

  - Раньше для того, чтобы увлажнить воздух, хозяйки использовали поддоны с водой на радиаторы центрального отопления или развешивали сушить в комнатах мокрое бельё. Но эти способы малоэффективны и негигиеничны. Сейчас выпускаются специальные приборы – увлажнители воздуха, позволяющих поддерживать необходимый уровень влажности воздуха в помещении.

Ученик:

Сухой воздух и интерьер вашего дома - известно, что недостаточная влажность воздуха вредна для здоровья человека. Но от недостатка влажности в доме страдаете не только Вы, но и вещи, которые вас окружают.

Ученик:

 Благоприятный микроклимат в помещении - это всегда важно, так как его особенности сказываются не только на здоровье человека, но и на состоянии помещения в целом.

В помещениях с повышенной влажностью есть риск возникновения сырости и, соответственно, плесени. Сегодня для устранения повышенной влажности существуют специальные системы осушения воздуха.

Осушители воздуха – это эффективный прибор для поддержания нормальной влажности в сырых помещениях.

Ученик:

Хранение произведений искусства и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

Ученик:

В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определённая влажность.

Ученик:

В космических кораблях поддерживается наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха (40-60%).

Ученик:

Для складских помещений большое значение имеет поддержание влажности воздуха на определенном уровне. 

Влагометр.

 - Предназначен для определения влагосодержания твердых и сыпучих, пастообразных материалов, в первую очередь пищевых продуктов и сырья. Влагометр может применяться в лабораториях различных предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности и сельского хозяйства.

Ученик:

Оптимальные нормы микроклимата так же необходимы  и  для помещений с ВДТ (Выключатели дифференциального тока) и ЭВМ (электронно-вычислительных машин).

Ученик:
Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты, и наоборот, испарение воды сопровождается поглощением теплоты.

Закрепление изученного материала.
Вопросы для учащихся

Учитель:

1. Как измерить влажность воздуха если нет специального прибора?

Ученик:

два термометра: один обернут марлей, край которой опущен в воду. Другой – сухой

Учитель:

2. Оба термометра в психрометре Августа показывают одинаковую температуру. Какова относительная влажность воздуха?

Ученик:

100%

Учитель:

3. Что легче: 1  сухого или 1 влажного воздуха?

Ученик:

влажного, так как молярная масса сухого воздуха равно 29* 

а влажного – 18* 

Учитель:

4.  Чем объясняется то, что вечером после жаркого летнего дня в низменной местности наблюдается образование тумана?

Ученик:

Вечером после жаркого дня температура значительно понижается.  Водяной пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным и частично превращается в воду в виде тумана.

Учитель:

5.  Разность показаний сухого и влажного термометров равна 4 °С относительная влажность – 60%. Чему равны показатели сухого и влажного термометров

Ученик:

температура сухого = 14°С; температура влажного = 10°С

Учитель:

6. Однажды И.Ньютон вышел из дома и повстречался со стадом овец. Внимательно посмотрев на овец Ньютон вернулся домой. Какой предмет забыл взять Ньютон?

Ученик:

 зонтик, т.к. шерсть овец как и человеческий волос удлиняется при повышенной влажности.

Задачи:

Учитель:

1. Влажность воздуха равна 85%, а показания сухого термометра 26°С. Какую температуру показывает влажной термометр?

Ученик:

температура влажного = 24°С

Учитель:

2. В 4 м3 воздуха при  температуре 16°С находится 40 г водяного пара. Найти относительную влажность

Ученик:  относительная влажность = 74%

Подведение итога урока и обсуждение домашнего задания

За сообщения  учащиеся и их презентацию учащиеся получают отлично «5»

Сейчас запишем домашнее задание: § 72, Ф -10.

Кроме того, практическое задание – определить влажность воздуха дома и подумать, может ли она быть различной. Свой ответ доказать экспериментально.  Для того, что бы справиться с практическим заданием, необходимо вспомнить, от чего зависит влажность воздуха.