Атмосферное давление - АТМОСФЕРА - СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ. ЗЕМНЫЕ ОБОЛОЧКИ

Цели: сформировать представление об атмосферном давлении и его изменении с высотой; научить определять атмосферное давление; развивать умение находить причинно-следственные связи между атмосферным давлением, температурой воздуха и абсолютной высотой.

Оборудование: барометр-анероид, таблица «Строение атмосферы».

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение. Проверка домашнего задания

1. Проверка заданий из учебника (с. 113)

2. Проверка графиков годового хода температур

3. Географический диктант

1. Воздушная оболочка Земли. (Атмосфера.)

2. Слой атмосферы, соприкасающийся с поверхностью Земли. (Тропосфера.)

3. Слой атмосферы, задерживающий жесткие ультрафиолетовые лучи. (Озоновый.)

4. Разность между самой высокой и самой низкой температурой в течение суток. (Суточная амплитуда.)

5. Температура воздуха с высотой (понижается, повышается) при подъеме на 1 км на... (6 °С).

6. Температура воздуха зависит от... (угла падения солнечных лучей).

7. Постройте логическую цепочку из следующих составляющих: нагрев воздуха, солнечные лучи, нагрев поверхности Земли. (Солнечные лучи — нагрев поверхности Земли — нагрев воздуха.)

8. Если у земной поверхности температура воздуха равна +18 °С, то за бортом самолета, летящего на высоте 6 км, она будет равна... (-18 °С).

9. Если сумму средних суточных температур разделить на число дней в месяце, то получим... (среднюю температуру месяца).

10. Прибор для измерения температуры воздуха. (Термометр.)

(Взаимопроверка по образцу.)

III. Изучение нового материала

План

1. Что такое атмосферное давление?

2. Как его измерить?

3. Как атмосферное давление изменяется с высотой?

(Учитель рисует на доске весы с двумя уравновешенными одинаковыми пустыми колбами и объясняет условия опыта.)

Одну из колб нагревают на спиртовке. Равновесие нарушается. Нагретая колба поднимается вверх, т. е. становится легче. Почему это происходит?

В колбах был воздух. При нагревании воздух в одной колбе расширился и вышел из нее. В колбе воздуха стало меньше. Опыт доказывает, что воздух имеет вес.

Все тела на Земле имеют вес. Тела можно взвесить. Можно взвесить и воздух.

Масса 1 куб. м воздуха на уровне моря равна 1 кг 300 г.

Все предметы на Земле, имеющие массу, давят на нижележащие предметы: стул давит на пол, книга давит на стол и т. д. Воздух тоже давит на предметы и на нас. Почему же мы не замечаем этого давления?

Давление внешнее уравновешено давлением внутри нашего организма. Давление воздуха мы замечаем, когда едем на автомобиле по дороге с подъемами и спусками. Самолет идет на посадку или взлетает. Мы чувствуем давление на барабанные перепонки.

Сила, с которой воздух давит на земную поверхность и все находящиеся на ней предметы, называется атмосферным давлением.

Атмосферное давление измеряют с помощью барометра.

Первый барометр был ртутный. Он состоял из стеклянной трубки с ртутью длиной 1 м (1000 мм), запаянной с одной стороны, и чашки, в которую переворачивалась трубка с ртутью. Трубка имела шкалу делений через 1 мм. Если трубку переворачивали вверх запаянным концом, то часть ртути выливалась, а столбик ртути высотой 760 мм оставался. Итальянский ученый Э. Торричелли объяснил это явление тем, что воздух имеет давление, которое удерживает столбик ртути. Если давление падает, то столбик ртути в трубке тоже падает, т. е. ртуть выливается из трубки.

С таким барометром поднимались в горы, и всегда столбик ртути понижался, ртуть выливалась, т. е. атмосферное давление падало. При подъеме на 10,5 м атмосферное давление падало на 1 мм рт. ст. При подъеме на 100 м давление воздуха понижалось на 10 мм рт. ст., на 1 км — на 100 мм рт. ст.

— Посмотрите на рис. 72 на с. 115. Почему давление воздуха неодинаково? Почему давление в точке 4 самое низкое? (Примерный ответ. Столб воздуха в точке 4 самый маленький, значит, и давление на поверхность Земли он будет оказывать наименьшее. Кроме того, с увеличением высоты плотность воздуха уменьшается, т. е. молекул воздуха в 1 куб. м становится меньше.)

Атмосферное давление на уровне моря на 45° широты при температуре воздуха 0 °С, как правило, 760 мм рт. ст. Это давление принято за нормальное атмосферное давление.

Пользоваться ртутным барометром в полевых условиях очень неудобно. Поэтому был изобретен более удобный прибор — барометр-анероид. Слово «анероид» значит «без жидкости».

Внутри барометра-анероида находится металлическая гофрированная коробочка, которая не содержит воздуха. Коробочка очень чувствительна к любому колебанию атмосферного давления. При увеличении атмосферного давления коробочка сжимается, а при уменьшении — расширяется. С коробочкой через рычажки соединена стрелка, которая отклоняется то вправо, то влево и указывает на шкалу барометра. Шкала размечена в миллиметрах ртутного столба.

Масса 1 куб. м воздуха на уровне океана равна 1 кг 300 г, на высоте 12 км - 310 г, а на высоте 40 км — 4 г.

— Почему воздухоплавателям, альпинистам при подъеме вверх становится трудно дышать?

Атмосферное давление изменяется не только с высотой. В любом пункте давление изменяется в течение суток. Давление зависит еще и от температуры воздуха. При нагревании воздух расширяется, 1 куб. м холодного воздуха весит больше, чем 1 куб. м теплого. Теплый воздух легкий, он поднимается вверх, следовательно, его давление на поверхность Земли уменьшается, т. е. атмосферное давление понижается.

— Вспомните, почему поднимаются вверх воздушные шары. (Воздух в шарах нагревается при помощи газовой горелки, а теплый воздух легкий.)

Подведем итог. Что мы узнали на уроке об атмосферном давлении?

1. Воздух имеет вес и поэтому давит на поверхность Земли и на все предметы на ней.

2. Давление воздуха атмосферы на земную поверхность называется атмосферным давлением.

3. Атмосферное давление измеряется с помощью прибора барометра.

4. Единица измерения атмосферного давления миллиметр ртутного столба (учитель может добавить, что единицами измерения атмосферного давления могут быть миллибары, атмосферы).

5. Атмосферное давление при подъеме на 100 м уменьшается на 10 мм рт. ст.

6. Атмосферное давление изменяется при изменении температуры воздуха.

7. Теплый воздух легкий, а холодный — тяжелый.

IV. Закрепление нового материала

— Определите атмосферное давление на высоте 2 км, если у подножия горы оно составляет 740 мм рт. ст. (На 1 км подъема давление падает на 100 мм рт. ст., на 2 км — на 200 мм рт. ст. На высоте 2 км атмосферное давление будет равно 540 мм рт. ст.)

— Какова высота горы, если у ее подножия атмосферное давление равно 750 мм рт. ст., а на вершине — 450 мм рт. ст.? (750 мм рт. ст. — 450 мм рт. ст. = 300 мм рт. ст. На 300 мм рт. ст. давление понизится при подъеме на 3 км. Высота горы равна 3 км.)

— Если на вершине холма высотой 50 м барометр показал 758 мм рт. ст., то чему будет равно атмосферное давление у подножия? (На высоте 50 м атмосферное давление повысится на 5 мм рт. ст. и у подножия будет равно 763 мм рт. ст.)

— Чему равно атмосферное давление на 12-м этаже, если на 1-м этаже оно равно 755 мм рт. ст., а высота 12-го этажа 30 м? (Разница составит 3 мм рт. ст., на 12-м этаже атмосферное давление будет равно 752 мм рт. ст.)

— Почему дым из печной трубы поднимается вверх, а не заходит в комнату?

Домашнее задание

§ 38, вопросы к параграфу.

Индивидуальное задание: подготовить сообщение на тему «Ветер на службе у человека».