Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли.
план-конспект урока по физике (7 класс)

Технологическая карта урока на тему "Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли".

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл atmosfernoe_davlenie._opyty_torrichelli.docx69.15 КБ

Предварительный просмотр:

 

Тема урока: Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли.    Класс: 7

Цель урока: выяснить способы измерения атмосферного давления, ознакомиться и понять суть опыта Торричелли

Задачи урока:

а) сформировать представление о способах измерения атмосферного давления, организация усвоения основных понятий по данной теме, формирование научного мировоззрения учащихся.

б) развитие умения выявлять причинно-следственные связи, работать в команде, в паре, пользоваться Интернет ресурсами, формировать умение анализировать, при работе с Интернет материалом, с текстом учебника.

в) формирование интереса к физике при анализе физических явлений, формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта.

Тип урока: урок открытия нового знания

Оборудование: цифровой образовательный ресурс - РЭШ, ноутбук, проектор, интерактивная доска, электронный учебник, раздаточный материал.

Планируемые результаты:

Предметные планируемые результаты

Выпускник научится:

  • распознавать атмосферное давление и способы измерения в повседневной жизни и объяснять на основе имеющихся знаний основные свойства атмосферного давления;
  • решать задачи, используя физические законы на основе анализа условия задачи и оценивать реальность полученного значения физической величины.

Выпускник получит возможность научиться:

  • использовать знания об измерении атмосферного давления в повседневной жизни для сохранения здоровья и соблюдения норм экологического поведения в окружающей среде.

Метапредметные УУД:

Учащиеся владеют:

регулятивными УУД:  преобразовывать практическую задачу в учебно-познавательную деятельность (2);

познавательными УУД: определять способы решения проблем под руководством учителя (2); формулировать новые знания совместными групповыми усилиями (2);

коммуникативными УУД: участвовать в коллективном обсуждении проблем (2);

Личностные УУД: сформировать познавательный интерес к изучению способов измерения атмосферного давления; развивать самостоятельность в приобретении новых знаний, ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; уметь принимать самостоятельные решения, обосновывать и оценивать результаты своих действий, осознание физической составляющей окружающего мира, уважение к творцам науки и техники (2).

Этап урока,

время этапа

Задачи этапа

Методы, приемы

обучения

Формы учебного взаимодействия

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Формируемые УУД и предметные действия

Этап мотивации (самоопределения) к учебной деятельности

 Настраивать учащихся к деятельности на уроке  и создать благоприятный психологический климат, заинтересовать по теме урока. Обеспечить эмоциональное переживание и осознание учащимися неполноты имеющихся знаний.

Беседа

Создание проблемной ситуации

Индивидуальная, фронтальная

 Приветствие учителя,

 эмоциональный настрой к уроку;

 Учитель с помощью цифрового датчика на ноутбуке показывает измерение давления над полом, над столом - на различных высотах кабинета физики;

Задаёт вопросы:

Как вы думаете, что мы будем изучать сегодня на уроке?

Что мы прошли на прошлом уроке?

Учащиеся настраиваются, наблюдают.

Отвечают на вопросы по ситуации.

Познавательные УУД: видеть проблему (осознавать возникшие трудности в решении задач при отсутствии необходимых знаний);

Коммуникативные УУД: участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением и высказывать своё собственное;

Личностные УУД: осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию.

Актуализация знаний.

1.Проверка знаний/

Выяснить усвоение материала прошлого урока и проверка домашнего задания

Индивидуальная

Проверим знания, полученные на прошлом уроке:

Заполните карту ответов.

1.Что такое атмосфера?

2.Какие газы входят в состав атмосферы?

3.Что такое атмосферное давление?

4.Почему атмосферное давление на разных высотах различно?

5.Как можно вычислить вес воздуха?

Варианты ответов:

1.Это воздушная оболочка Земли.

2.Азот - 78%, кислород - 21%, аргон -0,9 и другие газы -0,1%.

3. Атмосферное давле-ние создается вслед-ствие действия силы тяжести - верхние слои атмосферы давят на нижние слои. Воздушный слой, около земли испытывает наибольшее давление.

4.Чем выше тем меньше плотность воздуха.

5.По формуле P=mg, m=ρV (взаимопроверка в парах)

•Предметные УУД: распознавать атмосфер-ное давление в повседневной жизни и объяснять на основе имеющихся знаний основные свойства атмосферного давления;

Познавательные УУД: видеть проблему в вопросах;

Личностные УУД: уметь принимать самостоятельные решения, обосновывать и оценивать результаты своих действий;

Регулятивные УУД:  проявлять способность к мобилизации сил для достижения цели.

Открытие новых знаний

 Совместно с учителем планирование и целей урока

Открытие новых знаний

беседа

фронтальная

Сформулируйте тему и цель урока.

Объясняет новый материал, используя материалы РЭШ https://resh.edu.ru/subject/lesson/1535/start/

1.        Евангелиста Торричелли провёл опыт по измерению атмосферного давления.

 2.        Значение атмосферного давления, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С, называют нормальным атмосферным давлением.

Единица атмосферного давления в СИ – 1 паскаль.

Внесистемная единица атмосферного давления – 1 миллиметр ртутного столба.

 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.

3.        Действие атмосферного давления наглядно показал Отто фон Герике.

Ученики формулируют тему с помощью учителя:

Измерение атмосфер-ного давления. Опыт Торриччели.

Воспринимают информацию, сообщаемую учителем, делают записи в тетради.

Регулятивные УУД: целеполагание, прогнозирование.

Познавательные УУД: самостоятельное выделение основного замысла темы, построение логической цепи

Предметные УУД:

 умение распознавать атмосферное давление и способы измерения в повседневной жизни и объяснять на основе имеющихся знаний основные свойства атмосферного давления.

Физминутка

Снятии усталости и напряжения;

Гимнастика

фронтальная

Учащимся предлагается взять ручки и сделать массаж рук.

Выполняют упражнение

Личностные УУД: следить за своим здоровьем

Практическая часть

Организовать осмысление измерения атмосферного давления с помощью расчетов.

Решение задачи

Фронтальная

 На практике атмосферное давление можно измерять высотой ртутного столба. Если, например, атмосферное давление равно 780 миллиметров ртутного столба (обозначается «мм рт. ст.»), то это означает, что воздух производит точно такое же давление, как столб ртути высотой 780 мм. В этом случае за единицу давления принимают https://static-interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/330988/7bc2a87694e480a8601cb6b3d4058989.png. Найдем соотношение между этими единицами измерения и известной нам единицей измерения давления – паскалем.

Рассчитаем давление столба ртути высотой 1 мм. Это можно сделать с помощью известной нам формулы:

https://static-interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/330989/bbd3adfe020f1b80158feebdc9534380.png

где https://static-interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/330990/e37ef850638015bab8b7df24bd75896f.png– плотность ртути,

https://static-interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/330991/0e4f8827f2b0ebddbc81bd40d4c5f37f.png – ускорение свободного падения,

https://static-interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/330992/573f1f1a2f479d5341f14f889b5eac75.png – высота столба жидкости.

Подстановка этих числовых значений дает:

https://static-interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/330993/2f53aa5b410d3d496fe2bb0c7b188ae9.png

Таким образом, https://static-interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/330994/226d186b8871a743ff3345c3386a9a58.png.

Показывает с помощью электронной книги .

Слушают, стараются понять поставленную задачу.

Проводят расчеты обращая внимание на разъяснения электронного учебника.

Ведут диалог с учителем.

Делают выводы.

Познавательные УУД: проводить вычисления, обобщать полученные данные, делать выводы;

Коммуникативные УУД: устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать; с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли;

Предметные УУД: формулировать определение нового физического понятия;

Регулятивные УУД: проявлять способность к мобилизации сил и энергии для достижения поставленной цели.

Этап включения в систему знаний и повторения

Обеспечить первичное закрепление знаний учащихся по теме урока

Задания на закрепление

В парах за компьютерами

Самостоятельная

Организует работу с на компьютерах – тренировочные задания

https://resh.edu.ru/subject/lesson/1535/train/#206803

корректирует ответы учащихся, знакомит учащихся с контрольным заданием, объясняет условия его выполнения.

Знакомятся с заданием и задают вопросы по его условию, выполняют интерактивные задания, проверяют себя, отвечают на вопросы

Предметные УУД:  решать конкретные физические задачи на основе полученных знаний с использованием физических величин пройденных на прошлых уроках

Итог урока

Обеспечить систематизацию знаний

доклад

Индивидуальная

Учащимся предлагается сделать сообщение о пройденной теме

Рассказывают  сообщение (приложение)

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной форме; слушают и понимают физический смысл речи других учащихся класса и учителя.

Личностные УУД:

Духовно нравственное воспитание на примере жизни ученых; понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Домашнее задание

Формулировка домашнего задания

беседа

Фронтальная

Объясняет домашнее задание.

  1. Параграф 44 изучить;

Какой прибор измеряет атмосферное давление?

  1. Определите давление 750 мм рт. ст. в паскалях.
  2. Какая будет погода, если барометр показывает понижение атмосферного давления?
  3. Творческое задание

Выполнить ребус по пройденной теме

Слушают  домашнее задание (дома выполняют по электронным журналам).

Коммуникативные УУД: участвуют в коллективном обсуждении проблемы

Рефлексивно-оценочный этап

Обеспечить осмысление процесса и результата деятельности

беседа

Фронтальная

Проводит рефлексию

Лестница успеха

Выражают свои мысли, в какой лестнице они себя представляют.

Личностные УУД: самоопределение, рефлексия собственной деятельности

Регулятивные УУД: контроль, осознание качества и уровня знаний

Коммуникативные УУД:

умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.

Приложение

Биография Эванджелиста Торричелли: ученика Галилея.

Эванджелиста Торричелли (15 октября 1608 г., Фаэнца — 25 октября 1647 г., Флоренция) — итальянский физик и математик, который сформулировал концепцию атмосферного давления.

Жизненный путь

Будущий великий ученый родился в небогатой семье. Огромную роль в его воспитании сыграл дядя, бенедиктинский монах. Базовое образование получил в иезуитском колледже. Рассмотрим основные события его жизни.

1627 г. – приехал в Рим, где начал изучать математику.

1640 г. – под впечатлением исследований Галилея написал «Трактат о движении». После этого Галилей пригласил его для сотрудничества в создании научного трактата «Беседы о механике».

1641 г. – Эванджелиста Торричелли переехал к Галилео Галилею в Арчетри (поселок около Флоренции). Здесь он стал секретарем и учеником великого исследователя.

1642 – становится преемником Галилея на кафедре философии и математики Флорентийского университета.

1644 г. – обосновал теорию атмосферного давления, изобрел ртутный барометр, доказал возможность получения «торричеллиевой пустоты».

1647 г. – скончался во Флоренции.

Научные достижения

Торричелли внес весомый вклад в механику, математику, гидравлику, баллистику и оптику.

Торричелли сформулировал главный принцип движения центров тяжести. Он впервые доказал существование атмосферного давления и сконструировал первый барометр. Ученый открыл закон вытекания жидкости из отверстий в стенке открытой посудины. Кроме того, он вывел формулу, определяющую скорость вытекания. Это исследование стало основой теории гидравлики.

Торричелли усовершенствовал артиллерийский угломер. Также он конструировал простые микроскопы, которые состояли из одной крошечной линзы. Вскоре именно они получили широкое распространение.

Интересные факты

В честь Эванджелиста Торричелли названы:

лунный кратер;

единица давления торр;

лицей в Фаэнце;

серия подводных лодок;

улица в Париже.

Торричелли всегда сам изготовлял линзы для своих оптических приборов. До нашего времени дошла одна из его линзы, диаметр которой составляет 83 мм. Исследуя эту линзу, физики пришли к выводу, что она по некоторым качествам превосходит современные линзы. Сам Эваджелиста однажды заявил, что даже ангел не изготовил бы лучших сферических зеркал. После смерти ученого разгадка его удивительных линз хранилась в шкатулке, бродившей среди его друзей, но где она находится сейчас неизвестно.

Опыт Торричелли — физический эксперимент, проведённый в первой половине XVII века итальянским физиком и математиком Эванджелистой Торричелли с целью доказательства существования атмосферного давления. Опыт заключался в построении примитивного ртутного барометра, первого в истории.

В популярную культуру опыт вошёл в связи с побочным эффектом — созданием вакуума. Этот вакуум получил название «торричеллиева пустота».

Описание опыта  Торричелли

Запаянную с одного конца трубку длиной 1 метр наполнили ртутью и, закрыв пальцем, чтобы ртуть не вылилась раньше времени, перевернув, опустили в широкую чашу со ртутью. После того, как трубку открыли, часть ртути из неё вылилась, и в её верхней части образовалось безвоздушное пространство — так называемая «торричеллиева пустота». При этом высота столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм, если отсчитывать её от уровня ртути в чаше.

Объяснение

Атмосферное давление давит на жидкость в чаше сверху вниз, и через неё, по закону Паскаля, давит на жидкость в жёсткой пробирке снизу вверх. Сама жидкость имеет массу, поэтому притягивается гравитацией вниз. Две силы должны быть равны, поэтому в пробирке останется такое количество жидкости, которое создаёт давление, равное внешнему атмосферному. Для каждого типа жидкости, в зависимости от её плотности ρ, будет своя высота столба, равная P/(gρ), где P — атмосферное давление, g — ускорение свободного падения. Так, для ртути из оригинального опыта высота столба, уравновешивающего стандартное атмосферное давление, равна 760 мм, для воды — около 10 м.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Конспект урока физики в 7 классе по теме:"Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли"

Предложен вариант урока с применением анимационных демонстраций опытов...

Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли

К уроку прилагаются презентация, файл- рефлексия,файл-актуализации знаний, непосредственно сам конспект урока...

Урок по теме "Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли"

Урок изучения нового материала по теме "Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли"....

Конспект урока физике в 7 классе по теме. "Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли"

Технологическая карта урока физики 7 класса.     Тема: «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли»....

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли

В данной теме раскрывается  история и  способ измерения атмосферного давления...

Проект урока по физике в 7-м классе по теме "Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. Барометр анероид"

Урок проводился в рамках заседания городского методического объединения учителей физики. К плану-конспекту прилагается презентация, тест и лист баллов. На уроке использовалась рейтинговая система оцен...