Конспект урока «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли» по физике для 7 класса

Физика, 7 класс, Перышкин

Тема урока,

№ урока по теме

Измерение атмосферного давления.

Опыт Торричелли

Цель урока

Изучение принципа действия ртутного барометра

Изучение способов измерения атмосферного давления.

Формирование умения вычислять атмосферное давление, в т.ч. на различных высотах.

Развитие коммуникативных навыков при организации самостоятельной работы, работы в парах и группах, публичном выступлении.

Планируемые результаты обучения

Личностные

• Самоопределение

• Смыслообразование

• Нравственно-этическое оценивание

Предметные

Определение базовых предметных понятий атмосферное давление и способы его измерения, ртутный барометр и общих способов действий, на основе которых осуществляется изучение нового

Метапредметные

• Регулятивные: планирование, контроль, коррекция, оценка.

• Коммуникативные: умение детей работа в парах; умение детей работать в группах; умение слушать друг друга и фронтально взаимодействовать

• Познавательные: логические действия, работа с информацией, формирование ИКТ-компетентности.

Вид используемых на уроке средств обучения и оборудование

Прибор для демонстрации атмосферного давления, компьютер, проектор, интерактивная доска

Этап 1. Организационный. Самоопределение к деятельности

Задачи

Обеспечить готовность к уроку

Произвести мотивацию учащихся на изучение нового материала

Длительность этапа

1-2 мин

Методы и приемы работы

Эмоциональный настрой на урок

Деятельность уча­щихся

Приветствуют учителя

Отвечают на вопрос - индуктор

Деятельность преподавателя

Приветствует учащихся

Ребята вы давно были в цирке? Я хочу вам сегодня показать несколько фокусов. Посмотрите фокусы и найдите общее между фокусами, которые я вам продемонстрирую.

Фокусы: яйцо втягивается в банку, вода не выливается из перевернутого стакана.

Как вы думаете , о каком физическом явлении идет речь?

Как вы думаете, о чем пойдет речь на сегодняшнем уроке?

Сегодня мы научимся оценивать величину действия воздушного океана на окружающие тела

Формируемые УУД

Коммуникативные:

• Умение подготовиться к восприятию нового материала,

Регулятивные:

• Устанавливать целевые приоритеты

Этап 2. Актуализация знаний и фиксация затруднения в деятельности

Задачи

Подготовить к восприятию нового материала

Повторить основное понятие темы: атмосферное давление

Организовать взаимодействие учащихся с целью активизации их деятельности

Длительность этапа

4-5 мин

Методы и приемы работы

Взаимоопрос с последующей проверкой

Деятельность уча­щихся

1. Учащиеся делятся на группы и отвечают на вопросы, заполняя карту ответов:

1.Что такое атмосферное давление?

2.Как называется воздушная оболочка, окружающая Землю?

а) литосфера б) гидросфера в) атмосфера г) биосфера

3.На какую высоту простирается атмосфера ?

а) до 5 км б) до 10 км в) до 50 км

г) четкой границы у атмосферы нет

4.Как рассчитать давление внутри жидкости?

а) p = F /S б) p = ρgh в) P = mg г) среди ответов нет верного

5. Внутри жидкости на одном и том же уровне давление… а) одинаково по всем направлениям.

б) различно по всем направлениям в) пока неизвестно

6. Можно ли рассчитать атмосферное давление по формуле p = ρgh .

2.После коллективной проверки в группах оценивается степень вклада каждого в работу над заданием и правильность выполнения, выставляются оценки в группах и карты ответов сдаются

Деятельность преподавателя

Осуществляет коллективную проверку с использованием ПК и проектора

Формируемые УУД

Познавательные:

• Давать определение понятиям

Коммуникативные:

• Уметь осуществлять взаимный контроль и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь;

Регулятивные:

• Адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение, как в конце действия, так и по ходу его реализации

Этап 3. Постановка учебной задачи

Задачи

Организовать деятельность учащихся по открытию нового знания

Подготовить учащихся к решению проблемной задачи

Длительность этапа

4-5 минут

Методы и приемы работы

Групповая работа с классом

Демонстрация опыта

Деятельность уча­щихся

Отвечают на вопросы:

Замечаем ли мы действие атмосферного давления на окружающие нас тела?

В чем оно проявляется?

Оцените величину атмосферного давления. Как это можно сделать?

Как чем основаны действия в приборах?

Объясняют назначение и принцип действия предложенных приборов.

Обсуждают результаты опытов и приходят к вопросу о необходимости измерения величины атмосферного давления

Деятельность преподавателя

Настраивает учащихся на выполнения работы с приборами атмосферного давления

- пипетка

-вешалка-присоска

-ливер

-медицинский шприц

-медицинская банка

Великий Аристотель говорил – сначала собирать факты, и только после этого связывать их мыслью. Давайте прислушаемся к его совету. На столах у вас есть стаканы с водой, пипетка, шприц, стеклянная трубка, медицинская банка ,ливер, вешалка-присоска. Подумайте и проделайте возможные эксперименты с этими предметами. То, что вы наблюдаете – заполните таблицу.

Формируемые УУД

Познавательные:

• Строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей

Коммуникативные:

• Отображать в речи (описание, объяснение)содержание совершаемых действий

Регулятивные:

Осуществлять преобразование практической задачи в познавательную

Этап 4. Открытие нового знания

Задачи

• Вычислять атмосферное давление

• Объяснять измерение атмосферного давления с помощью трубки Торричелли

• Наблюдать опыты по измерению атмосферного давления, делать выводы

Длительность этапа

7-10 мин

Методы и приемы работы

Решение проблемной задачи

Объяснение учителя

Демонстрация опыта и компьютерной модели

Деятельность уча­щихся

1. Решение проблемной задачи (делится класс на 4 группы): Предложите способы измерения атмосферного давления (1,5 мин)

2. Представление результатов работы в группах (по 1 мин)

Деятельность преподавателя

Координирует деятельность групп при обсуждении

Производит контроль времени при представлении работы групп

Объясняет новый материал с использованием ЦОР

Имя Торричелли навсегда вошла в историю физики как имя человека, впервые доказавшего существование атмосферного давления и сконструировавшего первый барометр – прибор для измерения атмосферного давления.

До середины 17 века считалось неприемлемым утверждение древнегреческого ученого Аристотеля о том, что вода поднимается поршнем насоса потому, что природа не терпит пустоты.

Однако при сооружении фонтанов во Флоренции (1678, г герцог Тосканский) обнаружилось, что засасываемая вода не желает подниматься выше 10,3 м.

Недоумевающие строители обратились за помощью Галилею, который сострил, что, вероятно, природа перестоит бояться пустоты на высоте более 34 футов, но все же предложил разобраться в этом своему ученику Торричелли. Поиски причин упрямства воды и опыта с более тяжелой жидкости – ртутью, принятые в 1643 году Торричелли привели к открытию атмосферного давления.

Стеклянную трубочку, длиной 1 м, запаянную с одного конца, наполняют доверху ртутью. Затем, плотно закрыв отверстие пальцем, трубочку поворачивают и опускают в чашу с ртутью. После этого палец убирают. Ртуть из трубки начинает выливаться, но не вся!

Осмысливая результаты эксперимента, Торричелли делает 2 вывода: в пространстве над ртутью в трубке нет воздуха (позже его назовут «торричеллиевой пустотой»), а ртуть не выливается из трубки обратно в сосуд потому, что атмосферный воздух давит на поверхность ртути в сосуде. 

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/729efbc7-3d11-60fc-f12e-c647c0d191e5/00144678482054513.htm

Зная высоту столба и плотность жидкости, можно определить величину давления атмосферы. Таким образом, из опыта Торричелли родилась метеорология.

В конце 1646 г молва об удивительных опытах Торричелли докатилось до французского города Руана, где в то время жил французский физик Блез Паскаль. Паскаль повторяет опыты Торричелли не только с ртутью, но и с маслом и с водой, красным вином, для чего потребовалось бочки, вместо чашек и трубки длиной 15 м. Эти эффектные опыты проводилось прямо на улицах Руаны, радуя жителей.

Паскаль осмелился верить, что в трубке Торричелли действительно есть пустота. И ищет этому доказательство. Для этого он инициирует опыты у подножья и на вершины горы Пюи – де Дом.

Эксперимент был проведен в 1648 г. и было доказано что при подъеме давление уменьшается. На каждые 12 м подъема давление уменьшается на 11 мм. Но на больших высотах это закономерность нарушается..

Формируемые УУД

Познавательные:

• Строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей

• Выделять главное и второстепенное, выстраивать последовательность описываемых событий

Коммуникативные:

• Уметь работать в группе – устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации, интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие со сверстниками

• Отображать в речи (описание, объяснение)содержание совершаемых действий

Регулятивные:

• Уметь самостоятельно контролировать свое время и управлять им;

• Осуществлять преобразование практической задачи в познавательную

Этап 5. Первичное закрепление

Задачи

Проверка понимания материала

Фиксация опорных понятий урока

Длительность этапа

4-5 мин

Методы и приемы работы

Фронтальная работа

Деятельность уча­щихся

Отвечают на вопросы учителя

Деятельность преподавателя

Задает вопросы учащимся

1. 1 уровень - Опишите опыт Торричелли

2. уровень - Разъясните принцип действия трубки Торричелли

2. 1 уровень -Как изменяется атмосферное давление с высотой?

2 уровень –Объясните почему

Формируемые УУД

Познавательные:

• Строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей

Коммуникативные:

• Отображать в речи (описание, объяснение)содержание совершаемых действий

Регулятивные:

• Адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение, как в конце действия, так и по ходу его реализации;

• Осуществлять преобразование практической задачи в познавательную

Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону. Самоанализ и самоконтроль

Задачи

Закрепление пройденного материала при решении практической задачи

Длительность этапа

4-5 мин

Методы и приемы работы

Самостоятельное решение поставленной задачи( изготовление самодельного барометра), самопроверка по готовому решению

Деятельность уча­щихся

Обсуждают проблемную ситуацию в группах.

Изготавливают самодельный барометр.

Деятельность преподавателя

Организует деятельность по решению задачи, их последующей проверке

Формируемые УУД

Познавательные:

• Строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей

Коммуникативные:

• Отображать в речи (описание, объяснение)содержание совершаемых действий

Регулятивные:

• Адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение, как в конце действия, так и по ходу его реализации;

• Осуществлять преобразование практической задачи в познавательную

Этап 7. Включение нового знания в систему знаний и повторение

Задачи

Связать новый материал с ранее изученным для получения целостной картины

Длительность этапа

7-8 мин

Методы и приемы работы

Работа в парах, фронтальная работа

Деятельность уча­щихся

Обсуждение в парах вопросов, далее фронтально ответы

1.Объясните действие пипетки, шприца, присоски

2.Для того чтобы сконструировать прибор для измерения атмосферного давления какой принцип можно положить в его основу?

Деятельность преподавателя

Осмысливая результаты своего опыта Торричелли сделал выводы: в пространстве над ртутью в трубке нет воздуха, ртуть не выливается из трубки обратно в сосуд потому, что атмосферный воздух давит на поверхность ртути в сосуде. Следовательно, воздух имеет вес. Это утверждение казалось невероятным, не сразу было принято учеными.

В горах атмосферное давление уменьшается. Происходит это потому, что высота воздушного столба, оказывающего давление, при подъеме уменьшается. Кроме этого в верхних слоях атмосферы воздух менее плотен.

Действие пипетки, шприца, присоски основано на существование атмосферного давления.

Объясните действие вышеперечисленных приборов

Формируемые УУД

Познавательные:

• Строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей

Коммуникативные:

• Отображать в речи (описание, объяснение)содержание совершаемых действий

Регулятивные:

• Адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение, как в конце действия, так и по ходу его реализации;

• Осуществлять преобразование практической задачи в познавательную

Этап 8. Рефлексия деятельности (итог урока)

Задачи

Обеспечить обратную связь

Произвести самооценку деятельности учащихся на уроке

Длительность этапа

2-3мин

Методы и приемы работы

Оценивание своей деятельности с использованием рефлексивной шкалы

Деятельность уча­щихся

Оценивают свою деятельность на уроке и урок в целом

Деятельность преподавателя

Комментирует задание учащимся

Мы с вами прошли трудный путь от предположения о существовании атмосферного давления к доказательствам. Цели нашего исследования достигнуты. В ходе нашего исследования вы показали себя хорошими наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование. Наш урок подошёл к концу. Перед вами геометрические фигуры:

• треугольник, оценка «3»,

• четырехугольник, оценка «4»,

• пятиугольник , оценка «5».

Оцените свою работу на уроке при помощи

данной фигуры.

Формируемые УУД

Личностные: рефлексия деятельности

Итоговый контроль, подведение итогов

Учащиеся подводят итог урока опираясь на 2 составляющие: что было пройдено и оценка достоинств и недостатков урока