Тақырып Атмосфералық қысым. Торричелли тәжірибесі. Барометр

<<Менің үздік сабағым>> байқауына

Айшуакова Кулаш Мурзабаевна
Н.Тілендиев атындағы Кіші өнер академиясының физика пәнінің мұғалімі

7 - сынып Физика.
Сабақтың тақырыбы: Атмосфералық қысым. Торричелли тәжірибесі.
Барометр.
Сабақтың мақсаты:
1. Білімдік: география сабағынан алған атмосфераның құрылысы туралы білімдерін кеңейту, атмосфералық қысым туралы түсініктерін қалыптастыру, атмосфералық қысымның адам өміріндегі маңызын түсіндіру.
2. Дамытушылық: оқушылардың ой-өрісін, танымдық және шығармашылық қабілеттерін дамыту.
3. Тәрбиелік: оқушыларды табиғатты қорғау ережелерін сақтай білуге тәрбиелеу, пәнге деген қызығушылығын арттыру.
Сабақтың типі: жаңа сабақты меңгеру
Оқыту әдісі: әңгімелесу, сұрақ - жауап, көрнекілік
Көрнекілігі: мультимедия, шприц, барометр-анероид
Пәнаралық байланыс: математика, тарих, биология, география
Сабақтың барысы:
1. Ұйымдастыру бөлімі
2. Өтілген тақырыптар бойынша оқушылар білімін тексеру.
3. Мотивация және мақсат қою
4. Білімді өзектендіру. Атмосфера
5. Жаңа сабақты оқып үйрену. Атмосфералық қысым
6. Сергіту сәті
7. Жаңа сабақты бекіту
8. Қорытындылау. Рефлексия.
9. Үйге тапсырма.

1.Өтілген тақырыптар бойынша оқушылар білімін тексеру.
а) Қысым деген не? Қалай анықталады? ә) Халықаралық жүйеде қысымды қандай өлшем бірлікпен өлшейді? б) Паскаль заңы қалай айтылады? в) Газдың қысымы деген не? Ол қандай жағдайда артады немесе кемиді? г) Ауырлық күшінің әрекетінен сұйықтар мен газдарда болатын қысым қандай шамаларға тәуелді?

2.Мотивация және мақсат қою.
Мұғалім сөзі:
Грек ойшылы шәкіртімен бақта серуендеп келе жатқанда шәкірт ұстазынан <<Айтыңызшы, сізді неге күмәнді нәрселер жиі мазалайды? Сіз ұзақ өмір сүрдіңіз, көп тәжірибе жинақтаған ақылды адамсыз. Сіз үшін де әлі түсініксіз сұрақтардың көп болғаны ма?>> - деп сұрайды. Ұстаз бірі үлкен, екіншісі кіші екі шеңбер сызады. <<Сенің білетінің - кіші шеңбер, ал менікі - үлкен шеңбер. Шеңбер сыртында қалғандарының бәрі - бізге белгісіздер. Кішкентай шеңбер белгісізбен азғантай жанасады. Сенің біліміңнің шеңбері неғұрлым үлкен болса, белгісізбен жанасатын шекарасы да соғұрлым үлкейеді. Міне, сондықтан сен жаңа нәрсені оқып, үйренген сайын, белгісіз сұрақтар да көп туындай береді>> -деп жауап қайтарады.
Бізде, балалар, бүгінгі сабақта білім шеңберімізді кеңейтуге тырысайық. Ол үшін 3 түс бойынша топқа бөлінейік.
Қызыл түс - Галилей тобы
Көк түс - Ньютон тобы
Сары түс - Паскаль тобы
Топ ережесін тағайындау.
oo <<Орасан зор, көгілдір, таза ауа мұхитының ішінде оны <<іше>> отырып, оған батпай өмір сүру - қандай ғажап іс. Онсыз, мұхитсыз, өмір сүру өте оғаш, тіпті мүмкін болмас еді>>. Әңгіме не туралы?
Топтар өз пікірлерін айтады.
Жауабы: Атмосфера туралы.
Тәжірибе көрсету: <<Төңкерілген стақандағы су>>
Керекті құралдар: стақан, су, тығыз бір бет қағаз
Тәжірибенің жүрісі: стақанға су құйып, бетін қағазбен жауып, стақанды төңкереміз.
Сұрақ: стақандағы су неге төгілмейді?
Топтар өз жауаптарын айтады.
Жауабы: Суды ауаның қысымы ұстайды. Паскаль заңы бойынша ауа қысымы барлық бағытта бірдей беріледі, олай болса, жоғары қарай да беріледі.
Мұғалім: Тәжірибені түсіндіре отырып, табиғаттағы маңызды құбылыстардың бірін бүгінгі сабағымызда қарастырамыз. Сабағымыздың тақырыбын тауып көрейік.
Оқушылар өз жауаптарын айтады.
Сабақтың тақырыбы: Атмосфералық қысым. Торричелли тәжірибесі. Барометр.
Сабақтың мақсатын анықтап көрейік.
Мақсаты: атмосфералық қысымның бар екеніне көз жеткізу, алған білімдерін табиғаттағы құбылыстарды түсіндіруге пайдалана білу; Торричелли тәжірибесінің физикалық мәнін ашу; барометр-анероидтың құрылысымен, жұмыс істеу принципімен танысу;

3. Білімді өзектендіру (Актуализация знаний)
Мұғалім: Оқушылар, география пәнінен атмосфера туралы білетінімізді еске түсірейік.
Әр топ <<Атмосфера>> кластерін құрады.
Атмосфера - Жерді қоршаған ауа қабаты. Гректің "Атмос" - бу, ауа, "сфера" - шар деген сөзінен шыққан. Ол мыңдаған км-ге созылып жатыр. Нақты шекарасы жоқ. Жер бетін қатты ысып немесе суып кетуден сақтайды. Бірнеше қабаттан (5) тұрады.
4. Жаңа сабақты оқып үйрену.
Атмосфера бірнеше қабаттан тұрады. Ауырлық күшінің әрекетінен оның жоғарғы қабаттары төменгі қабаттарына қысым түсіреді. Атмосфера - газ, сондықтан ол Паскаль заңы бойынша өзіне түскен қысымды барлық бағытта таратады. Соның салдарынан Жер бетіне және ондағы барлық денелерге атмосфералық қысым түсіреді.
Тәжірибені қарастырайық. Шприцті суы бар ыдысқа батырып, поршеньді сумен жанасқанға дейін түсіреді де, сонан соң қайтадан жоғары қарай жылжытады. Сонда поршеньмен ілесіп, суда жоғары көтеріле бастайды.
Сұрақ - Не себепті су жоғары көтеріледі?
Себебі, атмосфера су бетіне төмен қарай бағытталған қысыммен әрекет етеді. Паскаль заңы бойынша ол қысым барлық бағытта бірдей беріледі. Суды поршеньмен ілестіре жоғары көтеретін осы атмосфералық қысым. Атмосфералық қысымды сұйық бағанының қысымын есептейтін формуламен есептеуге болмайды. Есептеу үшін атмосфераның биіктігі мен ауаның тығыздығын білу керек. Бірақ атмосфераның белгілі бір шекарасы жоқ, ал тығыздығы әр биіктікте әр түрлі.
ХVІІ ғасырда итальяндық ғалым Э.Торричелли алғаш атмосфералық қысымды өлшеген. Торричелли жасаған тәжірибені қарастырайық.
Ұзындығы 1 м, бір жағы бітеу шыны түтік сынаппен толтырылады. Содан кейін түтіктің аузын жауып, оны төңкереді де, сынап құйылған ыдысқа батырады. Сынаптың ішінде түтіктің аузын ашады. Сонда сынаптың кішкене бөлігі ғана ыдысқа төгіледі. Ал түтіктің ішінде биіктігі 76 см сынап бағаны қалады. Тәжірибені Торричелли былай түсіндіреді: ыдыстағы сынапқа атмосфера қысым түсіреді. Сынап тепе-теңдік жағдайында тұр. Олай болса, түтік бойындағы сынаптың аа деңгейіне түсіретін қысымы атмосфералық қысымға тең. Егер одан артық болса, онда түтіктегі сынап ыдысқа құйылар еді, ал кем болса, сынап түтік бойымен жоғары көтерілер еді. Торричелли қондырғысы кейін атмосфералық қысымды өлшеу үшін пайдаланыла бастады. Атмосфералық қысымның ауа райына байланысты өзгеретінін де алғаш байқаған Торричелли болды.
Атмосфералық қысымды сынап бағанының биіктігі бойынша өлшейді. Атмосфералық қысымның бірлігі ретінде 1мм сын бағаны алынады.
1 мм сын бағ мен 1 Па арасындағы байланысты тағайындайық. h=1мм=0,001м ρ=13600кг/м3 p=ρ·g·h p=13600*10*0,001=133,3 Па
1 мм сын. бағ. =133,3 Па =1,33гПа
Қалыпты жағдайда атмосфералық қысым 760 мм сын. бағ. немесе 105 Па - ға тең. Атмосфера тарапынан біздің денемізге әрекет ететін күшті есептейік. р=105 Па S=1м2 F=p·S F = 105Н/м2 · 1м2 = 105 Н F=? Жауабы: F=105 Н
Күш массасы 10т дененің ауырлық күшіне тең, яғни жүк тиелген КАМАЗ - дың салмағына тең. Біз осындай күшке шыдаймыз. Себебі, 1) бұл күш адам денесінің бүкіл ауданына таралады; 2) біздің организмімізде атмосфералық қысымды теңгеретіндей қысым бар.
Атмосфералық қысым адамның көңіл-күйіне, денсаулығына әсерін тигізеді.
Атмосфералық қысымды өлшейтін құрал барометр деп аталады. Э.Торричелли тәжірибесіндегі сынапты түтікке вертикаль шкала орнатса, қарапайым сынапты барометр шығады. Сынапты барометрдегі сынап бағанының биіктігі 1 метрге жуық және оны тік қалыпта орнату керек. Ондай барометрді алып жүру қиын, ыңғайсыз және сынаптың буы улы болғандықтан қауіпті. Сондықтан барометр-анероид кеңінен қолданылады. Барометр - анероидтың құрылысы: беті толқын тәрізді дөңгелек жұқа металл қорапша(1), оның ішіндегі ауасы сорып шығарылған. Атмосфералық қысымның әрекетінен қорапша қабысып қалмауы үшін оны серіппе (2) арқылы керіп қояды. Атмосфералық қысым өзгергенде қорапшаның көлемі де өзгереді. Соның салдарынан серіппе созылады немесе жиырылады. Беріліс тетігі (3) серіппенің осы қозғалысын құралдың шкаласы бойымен жылжып отыратын көрсеткішке (4) береді.
5.Сергіту сәті.
Мұғалім: Шаршадық па? Онда тыныс алу жаттығуын орындайық. Дұрыс тыныс алу миға оттегінің жеткізілуін қамтамасыз етеді және ойлау қызметін жақсартады. Қолдарыңды кеуделеріңе қойып, 3-4 рет терең тыныс алыңдар.
Ойланып көрейікші, біз қалай тыныс аламыз?
Мәтінді оқи отырып, жетпей тұрған сөздермен толықтырыңдар.
Диафрагма өкпенің көлемін ұлғайтады. Өкпедегі ауаның қысымы ... Ол атмосфералық қысымға қарағанда ... Ауа өкпеге енеді. (а-сурет) Жауабы: тыныс алу кезінде
Диафрагма өкпені қысқанда, өкпенің көлемі кішіриеді. Сондықтан өкпедегі ауаның қысымы ... Ол атмосфералық қысымға қарағанда ... Ауа өкпеден сыртқа шығады (б-сурет) Жауабы: тыныс шығару кезінде

а-сурет б-сурет
6.Жаңа сабақты бекіту.
1.Атмосфера деген не?
2.Ауа молекулалары неге Жер бетіне құлап түспейді?
3.Ауа молекулалары неге әлем кеңістігіне ұшып кетпейді?
4.Атмосфераның ауа қабаттары қалай сақталады?
oo Ауа молекулалары тәртіпсіз, үздіксіз қозғалыста болады.
oo Олар Жерді тастап кету үшін 11,2 км/с жылдамдықтан кем емес жылдамдыққа ие болу керек.
oo Молекулалардың тәртіпсіз қозғалысы мен оларға әрекет ететін ауырлық күшінің әсерінен ауа молекулалары Жердің айналасындағы кеңістікте ауа қабатын, яғни атмосфераны түзеді.
5.Суретшінің қателігі қай жерде?
1-тәжірибе. Кеңдеу аузы бар бөтелкенің (кетчуптан немесе суттен босаған) ішіне тұтанған қағазды салып, аузын піскен, аршылған жұмыртқамен жабамыз. Жұмыртқа бірте-бірте тартылып, бөтелкенің ішіне түсіп кетеді.
Жауабы: жалын бөтелкенің ішіндегі ауаны қыздырады да, ауаның бір бөлігі сыртқа шығады. Бөтелкені жұмыртқамен жапқан кезде, ондағы ауа салқындайды да, қысымы азаяды. Сыртқы атмосфералық қысымның әсерінен жұмыртқа бөтелкенің ішіне түседі.
2-тәжірибе. Пластик бөтелкенің түбінен қызған иненің көмегімен бірнеше тесік жасаймыз. Бөтелкенің түбі тор сияқты болады. Бөтелкеге су құямыз. Аузын қақпағымен жапқанда, су ағуын тоқтатады.
Жауабы: Қақпағы жабылмағанда атмосфера бөтелкедегі суға қысым түсіреді. Егер қақпағы жабық болса, онда суға тек бөтелкенің ішіндегі ауа ғана қысым түсіреді. Ал оның қысымы атмосфералық қысымнан аз. Сондықтан су төгілмейді.

7.Қорытынды.

1.Қысымның өлшем бірлігі
2.Атмосфералық қысымды алғаш өлшеген ғалым
3.Қысымды өлшейтін құрал
4.Молекулалардың қозғалыс жылдамдығын немесе дененің қызу дәрежесін сипаттайтын шама
5.<<Сұйықсыз>> деген сөзді білдіреді
6.Жердің ауа қабаты
7.Екі қатынас ыдысты пайдаланатын
механизм.

8.Үйге тапсырма.
§40
Атмосфералық қысымға байланысты қызықты тәжірибелерді тауып, дайындап көрсету
Жоба дайындау <<Тірі табиғаттағы атмосфералық қысым>>.
Эссе жазу <<Егер ауа қабаты жойылып кетсе, Жерде не болар еді>>.

9.Рефлексия. Бағалау.

Пайдаланған әдебиеттер.

1. <<Физика және астрономия>> оқулығы 7-сынып. Атамұра -2012
2. Горев Л.А. <<Занимательные опыты по физике>>, 1977 г, М.,
<<Просвещение>>.
3. Интернет материалдары.
4. <<Физика және астрономия>> журналы , 2006 ж, №3