Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов

Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов

Разделы: Физика


Цель урока. Рассмотреть причины,создающие атмосферное давление,экспериментально доказать его наличие,рассмотреть использование атмосферногодавления в ряде областей человеческойдеятельности (в медицине).

Оборудование: стеклянный шар спробкой и резиновым отводом, насос, рычажныевесы, разновесы, сосуд с водой, пустая бутылка,блюдце, пустой стакан, свечка, варёное яйцо,газета, линейка.

Демонстрации:

  1. Определение массы воздуха (по рис. 112 учебника);
  2. Доказательства существования атмосферного давления.

Ход урока

1. Орг. момент.

2. Проверка домашнего задания.(фронтальный опрос)

Было задано повторить закон Паскаля.

  1. Сформулируйте закон Паскаля.
  2. Причины возникновения гидростатического давления.
  3. От каких параметров зависит гидростатическое давление.
  4. По какой формуле рассчитывается гидростатическое давление.

3. Объяснение нового материала. (лекцияучителя).

I часть.

В начале лекции предлагается рассмотретьвопрос о том, что такое атмосфера, из чего онасостоит.

(Для этой части урока используем знанияучащихся, полученные на уроках географии).

Рис. 1 Рис. 2
Рис. 3

Теперь, когда мы вспомнили, что такое атмосфераи из чего она состоит, давайте проведём опыт,позволяющий найти массу воздуха.

Определение удельного веса воздуха.

Воздух является веществом и поэтому имеет вес.

Взвесим 1 литр воздуха.

Возьмём круглую колбу и установим её на штативегорлышком вниз. Сверху к ней подведём стекляннуютрубку с присоединённым шлангом. Через этотшланг начнём наполнять колбу паром, которыйбудет получаться в колбе с водой, установленнойнад спиртовкой.

Через короткое время весь воздух будетвытеснен из колбы водяным паром. Теперь быстровынем стеклянную трубку и плотно заткнём колбупробкой. Кран на стеклянной трубке, продетойчерез пробку, должен быть закрыт. После того какколба остынет, взвесим её.

После того как мы записали вес колбы, откроемкран. Воздух моментально заполнит колбу. Взвесимеё ещё раз. Записав результат, вынем пробку инальём в колбу воды столько, чтобы её поверхностьдошла точно до того места, где находился нижнийкрай пробки. Измерим объём использованной намиводы. Для этого достаточно перелить её в мензуркуили взвесить.

Теперь разберёмся в том, что мы проделали. Послетого как колба была закрыта, в ней оставалсятолько водяной пар - воздуха там больше не было.Когда колба остыла, большая часть парасконденсировалась в воду, так что в колбе возниксильный вакуум. Разница в весе при двух первыхизмерениях и показывает нам вес того количествавоздуха, который заполнил колбу после того, какмы открыли кран. Так как мы уже измерили объёмколбы, то, имея все эти данные, без труда вычислимвес литра воздуха.

Вес зависит от температуры. При +15 градусахЦельсия 1 литр воздуха весит примерно 1,2 грамма.Это значит, что он имеет массу примерно 1,2 грамма.Удельный вес воздуха составляет, таким образом,0,0012 грамма на кубический сантиметр.

Докажем существование атмосферы иатмосферного давления на опытах.

Рис. 4

Опыт 1. Перевёрнутый стакан. (Учительпоказывает опыт, а ребята с его помощьюобъясняют).

Наполним обыкновенный стакан до краёв водой.Накроем его листком бумаги так, как это показанона рисунке. Плотно прикрыв его рукой, перевернёмбумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стаканза дно. Вода не выливается. Почему это происходит?

Воду удерживает давление воздуха. Давлениевоздуха распространяется во все стороныодинаково (по закону Паскаля), значит, и вверхтоже. Бумага служит только для того, чтобыповерхность воды оставалась совершенно ровной.

Рис 5.

Опыт 2. Тяжёлая газета. (Учитель показываетопыт, а ребята с его помощью объясняют).

Положим небольшую тонкую дощечку на край столатак, чтобы одна её половинка свешивалась надполом. Стоит нам слегка прикоснуться к еёвисящему концу рукой, как дощечка тут же упадётна пол.

Положим дощечку опять на прежнее место изакроем газетой её конец, лежащий на столе (так,как это показано на рисунке). Тщательно разгладимгазету таким образом, чтобы она плотно прилегалак столу и нашей дощечке, а также аккуратнопримнём газету по краю дощечки.

 

Рис. 6

Опыт 3. Сухая монетка. (Учитель показываетопыт, а ребята с его помощью объясняют).

Сухая монетка.

Положи на плоскую тарелку монету и налейнемного воды. Монета очутится под водой. Теперьпредложи товарищу взять монету голой рукой, незамочив пальцев и не выливая воду из тарелки.Едва ли он сообразит, как это сделать. А фокус втом, что воду надо отсосать. Но не ртом, конечно.Ведь неизвестно, где эта монета валялась, в какихруках она побывала.

Возьми тонкий стакан, ополосни его кипятком иопрокинь на тарелку рядом с  монетой. Теперьсмотри, что будет.

рис. 7

 Воздух в стакане начнет остывать. А ты,наверное, уже слышал, что холодный воздухзанимает меньше места, чем горячий. Мы об этом ещепоговорим в свое время подробнее. Так или иначе,стакан, словно медицинская кровососная банка,начнет всасывать воду, и вскоре вся на соберетсяпод ним. Теперь подожди, пока монета высохнет, ибери ее, не боясь замочить пальцы!

Опыт 4. Магдебургские тарелки. (Учительпоказывает опыт, а ребята с его помощьюобъясняют).

В 1654 году магдебургский бургомистр и физик Оттофон Герике показал на рейхстаге в Регенсбургеодин опыт, который теперь во всём мире называютопытом с магдебургскими полушариями.

С помощью изобретённого им воздушного насосаГерике выкачал почти весь воздух, содержавшийсяв плотно сложённых медных полушариях, имевшихдиаметр около метра. Для того чтобы оторватьполушария одно от другого, в каждое из нихпришлось запрячь по восьми сильных лошадей.Шестнадцать лошадей должны были напрячь все своисилы для того, чтобы преодолеть давление воздухана внешние стороны полушария. Это давлениесоставляло примерно 7 тысяч килограммов. Этимнаглядным опытом Отто Герике убедительнопоказал, что воздух также представляет собойвещество, которое способно оказывать мощноедавление.

Предлагаю сделать аналогичный опыт с помощьюболее простых средств.

Магдебургские полушария.

Проделаем похожий опыт со стаканами.

Возьмём два стакана, огарок свечи, немногогазетной бумаги, ножницы. Поставим зажженныйогарок свечи в один из стаканов. Вырежем изнескольких слоёв газетной бумаги, положенныходин на другой, круг диаметром немного больше,чем внешний край стакана. Затем вырежем серединукруга таким образом, чтобы большая частьотверстия стакана осталась открытой. Смочивбумагу водой, мы получим эластичную прокладку,которую и положим на верхний край первогостакана.

Осторожно поставим на эту прокладкуперевёрнутый второй стакан и прижмём его кбумаге так, чтобы внутреннее пространство обоихстаканов оказалось изолированным от внешнеговоздуха. Свеча вскоре потухнет. Теперь, взявшисьрукой за верхний стакан, поднимем его. Мы увидим,что нижний стакан как бы прилип к верхнему иподнялся вместе с ним.

Почему это произошло?

Огонь нагрел воздух, содержащийся в нижнемстакане, а, как мы уже знаем, нагретый воздухрасширяется и становится легче, поэтому частьего вышла из стакана. Когда мы медленноприближали к первому стакану второй, частьсодержавшегося в нём воздуха также успеланагреться и вышла наружу. Значит, когда обастакана были плотно придавлены один к другому, вних было меньше воздуха, чем до начала опыта.Свеча потухла, как только был израсходован весьсодержащийся в стаканах кислород.

После того как оставшиеся внутри стакана газыостыли, там возникло разряжённое пространство, авоздушное давление снаружи осталось неизменным,поэтому оно плотно придавило стаканы один кдругому, и когда мы подняли верхний из них, то инижний поднялся вместе с ним. Стаканы были бы ещёгораздо сильнее прижаты друг к другу, если бы намудалось создать внутри них совершенно пустоепространство. рис. 9

img8.jpg (46544 bytes) img9.jpg (48962 bytes)
рис. 8 рис. 9

Опыт 5 (моделирующий дыхание). Модель дыхания.

Собираем установку, изображённую на рисунке,где полиэтиленовый мешок, стеклянная трубка, 3 -резиновый воздушный шарик, два кольца из толстойпроволоки, 5 - нитки.

img10.jpg (42270 bytes)

рис. 10

При деформации полиэтиленового мешканаблюдают изменение объёма резинового шарика.Подобные процессы происходят при дыхании.Показывая поперечный разрез грудной клеткичеловека, учитель объясняет сущность процессадыхания и роль рёбер, диафрагмы и т. д.

Данные опыты являются неоспоримымидоказательствами существования атмосферы иатмосферного давления.

II часть.

А теперь посмотрим, как научились людииспользовать атмосферное давление в жизни,например, в медицине.

Для этого совершим экскурсию в школьныймедпункт, где школьная медсестра расскажет нам онекоторых медицинских приборах, основанных наприменении атмосферного давления.

После экскурсии, в качестве домашнего задания,вам надо будет заполнить следующую карточку.

Карточка экскурсанта

Название прибора        
Внешний вид
Принцип действия        

4. Итог урока и домашнее задание.

Учитель подводит итог урока.

Дом. задание: § 40, вопросы к параграфу,подготовить доклад по одной из предложенных тем:

- Атмосфера нашей планеты.

- Роль атмосферного давления в жизни человека иживотных.

Найти и проделать самостоятельно интересныеопыты, доказывающие наличие атмосферногодавления (самый интересный опыт будет отобрандля участия в конкурсе на самый интересный опыт).

Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 14
Как наводят порчу
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 18
Как вырастить лимон из косточки лимонное дерево в
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 100
Подушки из старого свитера своими руками: 90 идей для вдохновения, часть 1
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 68
Самса с тыквой рецепт с фото, как приготовить
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 86
Кошелек для монет и бумажных денег своими руками из кожи
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 80
Как оригинально поздравить мужа с днем рождения - HowToGetRid
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 67
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 8
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 84
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 70
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 83
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 95
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 23
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 40
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 41
Евгений Маргулис: Я учился в школе с детьми шпионов 81