Конспект урока на тему "Атмосферное давление"

Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность.

 Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряется барометром. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт.ст. (Международная стандартная атмосфера — МСА, 101.325 кПа).

Изменчивость и влияние на погоду

На земной поверхности атмосферное давление изменяется от места к месту и во времени. 

Атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы. Атмосферное давление — очень изменчивый метеоэлемент. Из его определения следует, что оно зависит от высоты соответствующего столба воздуха, его плотности, от ускорения силы тяжести, которая меняется от широты места и высоты над уровнем моря.

При подъеме на высоту атмосферное давление понижается: чем выше над уровнем моря, тем меньше атмосферное давление. Так, на высоте 1000 м над уровнем моря оно равно 734 мм рт. ст., 2000 м — 569 мм, 3000 м —526 мм, а на высоте 15000 м — 90 мм рт. ст.

При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец.

В основе неблагоприятного влияния пониженного атмосферного давления на организм лежит кислородное голодание. Оно обусловлено тем, что с понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. В результате этого кровь недостаточно насыщается кислородом и не обеспечивает в полном объеме доставку его органам и тканям, что приводит к кислородному голоданию (аноксемии). 

Какие единицы применять? Международная система единиц является интернациональной, поэтому не предполагает использования миллиметров рт. ст. при определении давления. Единица атмосферного давления устанавливается аналогично тому, как это происходит в твердых телах и жидкостях. Измерение давления в паскалях принято в СИ.

 За 1 Па принято такое давление, которое создается силой 1 Н, приходящейся на участок в 1 м2. 

Определим, как связаны единицы измерения. Давление столба жидкости устанавливаем по следующей формуле: p = ρgh. Плотность ртути ρ = 13600 кг/м3. За точку отсчета возьмем столбик ртути длиной 760 миллиметров. Отсюда: р = 13600 кг/м3×9,83 Н/кг×0,76 м = 101292,8 Па

 Чтобы записать атмосферное давление в паскалях, учитываем: 1 мм рт.ст. = 133,3 Па.

 Пример решения задач

 Определите силу, с которой атмосфера действует на поверхность крыши размерами 10х20 м. Давление атмосферы считать равным 740 мм рт.ст. р = 740 мм рт.ст., a = 10 м, b = 20 м. Анализ Для определения силы действия необходимо установить атмосферное давление в паскалях. С учетом того, что 1 миллиметр рт.ст. равен 133,3 Па, имеем следующее: р = 98642 Па. Решение Воспользуемся формулой определения давления: p = F/s, Поскольку площадь крыши не дана, предположим, что она имеет форму прямоугольника. Площадь этой фигуры определим по формуле: s = ab. Подставим значение площади в расчетную формулу: p = F/(ab), откуда: F = pab. Вычислим: F = 98642 Па×10 м×20 м = 19728400 Н = 1,97 МН. Ответ: сила давления атмосферы на крышу дома равна 1,97 МН.- 

Пример решения задачи 

У подножья горы барометр показал атмосферное давление в 756 миллиметров рт.ст. Какое значение будет на высоте 2500 метров над уровнем моря? Требуется записать атмосферное давление в паскалях. р1 = 756 мм рт.ст., Н = 2500 м, р2 - ? 

Решение  Чтобы определить показания барометра на высоте Н, учтем, что давление падает на 1 миллиметр рт.ст. каждые 12 метров. Следовательно: (р1 – р2)×12 м = Н×1 мм рт.ст., откуда: р2 = р1 - Н×1 мм рт.ст./12 м = 756 мм рт.ст. - 2500 м×1 мм рт.ст./12 м = 546 мм рт.ст. Чтобы записать полученное атмосферное давление в паскалях, выполним следующие действия: р2 = 546×133,3 Па = 72619 Па Ответ: 72619 Па.

                       







































 Тема урока: «Атмосферное давление и ветер»



Цель урока: сформировать представление об атмосферном давлении и ветре и закономерностях их изменения. 

Задачи: продолжить формирование знаний и представлений об атмосфере; разобрать с учащимися новые понятия и определения; рассмотреть виды, величину, причины изменения и способы измерения атмосферного давления и ветра; доказать учащимся существование атмосферного давления и ветра; формировать умение обобщать, выделять главное, проводить аналогию, выявлять причинно-следственные связи; приобщать к географическим терминам, формировать сознательную дисциплину.

Форма урока: беседа; игра-конкурс; решение практических задач

Тип урока: объяснение нового материала

Методы: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, проблемный

Оборудование: стакан с водой, лист бумаги; барометр-анероид, чашечный  анемометр; мультимедийный проектор, экран; картины Левитана И.И. «Свежий ветер» и Айвазовского «Девятый вал», электронный учебник КиМ, 2006 г.

                                                    Ход урока

I. Актуализация знаний                                                    

                                

II.Изучение нового материала

воздуха.

Использование электронного учебника по теме «Атмосферное давление»

АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ – это сила, с которой воздух давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней тела и предметы

Учитель: Но мы на себе давление воздуха не ощущаем, существует ли атмосферное давление?

Всякое вещество имеет свой вес и массу и даже воздух. Воздух оказывает давление на все предметы, с которыми соприкасается, например, опыт со стаканом воды и листом бумаги.

Масса 1м3 воздуха над уровнем моря равна 1 кг 300 г

Если взять столб воздуха от земной поверхности до верхней границы атмосферы, то окажется, что на 1см2 поверхности, воздух давит с такой же силой, как гиря массой 1 кг 33 г (1 м2=10 000 см2 x 1,33 =13 300 кг (13 т 300 кг)

Давайте попробуем вычислить давление, оказываемое атмосферой на вашу ладонь.

Площадь ладони равна 60 см2 x 1,33 кг = 79,8 кг

Ребята, а почему мы или другие живые организмы не ощущаем давление, которое давит на нас? (Т.к. оно уравновешивается внутренним давлением, существующим внутри человеческого организма). Вот мы с вами и подошли к определению – Атмосферное давление – это сила, с которой воздух давит на земную поверхность и все находящиеся на ней предмет. 

А кто же измерил и установил что такое атмосферное давление? 

В XVII в. итальянский учёный Э. Торричелли доказал, что атмосферное давление существует. (Использование электронного учебника КиМ, 2006 г.)

Прибор для измерения атмосферного давления – барометр;  «барос» - тяжесть; «метр» - измерять

                                      Атмосферное давление





Пониженное                        Нормальное                          Повышенное

758 мм.рт.ст.                            760 мм.рт.ст.                       764 мм.рт.ст.

Теплый воздух легче,                                                         Холодный воздух тяжелее,   

  расширяется                                                                             уплотняется



    Н                                                                                                    В



Пасмурная, дождливая  погода                                                    Ясная, солнечная погода

- Первые воздухоплаватели обнаружили, что при подъеме вверх становится очень трудно дышать. То же самое происходит и при подъеме в горы. Почему это происходит? ( Воздух становится менее плотным или молекулы воздуха находятся на большом расстоянии друг от друга)

- При этом и уменьшается давление на 1 мм.рт.ст на  каждые 10,5 м.

III. Решение задач

1.Летчик поднялся  на высоту 2 км. Каково атмосферное давление воздуха на этой высоте, если у поверхности земли оно равнялось 750 мм.рт.ст.   (2000: 10,5= 194;   750-194=556 мм.рт.ст.)

2. На вершине горы высотой 3,5 км барометр показал 720 мм.рт.ст.. Каково давление у подножья.  (3500:10,5=333 ;  720+333=1053 мм.рт.ст.)

3. задание: Какова высота горы, если у ее подножия атмосферное давление 765 мм рт.ст., а на вершине – 720 мм рт. ст.?

Учитель напоминает на примере одной из задач, ход решения.

Решение: 1) 765-720=45; 

2) 45х10,5=472,5.

Ответ: 472,5 м.

4. Задание 1. Шахта, глубиной 200 м. На поверхности атмосферное давление 752 мм рт.ст. Каково атмосферное давление на дне шахты?

Ответ учащихся: (771,05 мм рт.ст. [200:10,5+752=771,05]).

* Задание 2. На дне шахты барометр зафиксировал давление 780 мм рт.ст., а у поверхности Земли — 760 мм рт.ст. Найти глубину шахты. 

Ответ учащихся: (210м [(780-760)х10,5=210).