Урок по физике по теме: «Влажность воздуха»
Урок по физике по теме: «Влажность воздуха»
Пояснительная записка.
Данный урок – изучение нового материала по теме: «Влажность воздуха» в разделе «Молекулярная физика» в 10 классе посредством презентации, на который отводится 2 учебных часа.
При подготовке урока использовался материал из учебника физики 10 класса под редакцией Мякишева Г. Я. и Буховцева Б. Б. и справочной литературы.
Урок проводился в естественно – научном классе, поэтому большая часть презентации была посвящена влиянию влажности воздуха на состояние здоровья человека. Отбор материала и его подготовка осуществлялись самими учащимися под руководством учителя посредством использования современных технологий, в частности сети «Интернет».
Особенности данного урока:
– заинтересованность и активное участие учащихся в подготовке и проведении урока;
– сочетание различных видов деятельности;
– использование полученных знаний в жизни, умение применить их на практике;
– установление взаимосвязи физики с курсом географии.
Цель урока:
Ввести понятие влажности воздуха, характеристики влажности, ознакомить учащихся с приборами для измерения влажности воздуха, а также раскрыть значение влажности.
Задачи:
Образовательные:
1. Выяснить теоретические знания учащихся по теме «Испарение. Конденсация. Насыщенный пар».
2. Сформировать представление об абсолютной и относительной влажности воздуха, точке росы.
3. Продемонстрировать способы измерение влажности воздуха при рассмотрении приборов для ее измерения – гигрометров и психрометров.
Воспитательные:
На материале урока указать важность понятия влажности воздуха в жизнедеятельности человека.
Тип урока:
Комбинированный
Методы:
– Рассказ-беседа;
– Фронтальный эксперимент;
– Сообщения учащихся;
– Практические упражнения;
Формируемые умения:
– Наблюдать
– Сравнивать
– Анализировать
– Обобщать
Оборудование:
– Психрометрическая таблица;
– Таблица зависимости давления и плотности насыщенного пара при различной температуре;
– Прибор психрометр
– Гигрометр
– Глобус Земли
За подготовку материала к уроку и представление его в виде презентации, за активную работу на уроке учащиеся были оценены на «отлично».
План урока
1. Определение влажности воздуха
2. Характеристики влажности:
а) Абсолютная влажность
б) Парциальное давление
в) Относительная влажность
г) Точка росы
3. Приборы для измерения влажности воздуха:
а) Психрометр
б) Гигрометр
4. Значение влажности воздуха
Вход в урок:
Проведем устный опрос по теме «Испарение и конденсация». Потом попробуем ответить на вопрос, что нужно понимать под влажностью воздуха и какое значение она имеет в жизнедеятельности человека, а также какими способами и какими приборами можно измерить влажность воздуха. Затем проверим свои приобретенные знания при решении задач.
Устный опрос:
Учитель:
1. Предположим, что мы находимся на берегу какого-нибудь водоёма и смотрим на поверхность воды. Она представляется нам спокойной, но в действительности перед нами совершается великое множество микрособытий, недоступных нашему взору. О каких процессах идет речь? Объяснить их.
Ученик:
парообразование, происходящее с поверхности жидкостей называется испарением.
Учитель:
А какие еще тепловые процессы наблюдаются в этом случае?
Ученик:
Конденсация. Молекулы водяного пара сталкиваются друг с другом и с молекулами воздуха, часть молекул пара переходят обратно в жидкость. Этот переход называется конденсацией.
Учитель:
3. Что установится через некоторое время?
Ученик:
Динамическое равновесие (когда число молекул воды, покидающих за единицу времени жидкость в среднем равно числу молекул воды, возвратившихся за то же время обратно).
Учитель:
4. Как называется водяной пар, находящийся над поверхностью воды?
Ученик:
Над поверхностью воды находится насыщенный пар – это пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. От количества водяного пара в атмосфере зависит здоровье человека.
Изучение нового материала
Учитель:
Медики утверждают, что хорошее самочувствие человека складывается из многих факторов:
• Атмосферного давления,
• Температуры окружающей среды,
• Магнитного поля Земли,
• Влажности воздуха.
Из курса географии вам известно, что 2/3 поверхности Земли составляет ВОДА.
С поверхности морей, рек, водоемов самопроизвольно непрерывно и при любой температуре происходит испарение, вследствие чего в окружающем нас воздухе постоянно находится водяной пар. От количества содержания его в воздухе зависит погода.
В атмосфере находится около 13-15 тыс. кубических км воды в виде:
Ø СНЕГ
Ø РОСА
Ø ТУМАН
Где-то сейчас на Земле засуха, а где-то идут проливные дожди.
От количества водяного пара зависит самочувствие человека, жизнь растений, сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства.
Оптимальный уровень влажности для помещения – Медики рекомендуют поддерживать влажность в помещении в пределах 40-60 %. При такой влажности мы чувствует себя наиболее комфортно. Также при такой влажности концентрации вредных загрязнений в воздухе сводится к минимуму (для бактерий, вирусов, грибков, пылевых клещей этот уровень влажности является наименее комфортным, потому их популяции резко сокращаются).
Влажность воздуха – содержание водяного пара в воздухе; одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.
Учитель:
Рассмотрим характеристики влажности воздуха:
– Чем больше водяного пара содержится в атмосфере при данной температуре, тем больше влажность воздуха, т. е. тем ближе пар будет к состоянию насыщения.
Абсолютная влажность воздуха – содержание водяного пара в одном кубическом метре воздуха при данных условиях (при данной температуре и атмосферном давлении).
ρ – абсолютная влажность
[ρ] –
Парциальное давление водяного пара – давление, которое оказывал бы водяной пар, если все остальные газы отсутствовали.
[p] – Па (мм ртутного столба)
Парциальное давление водяного пара – давление, которое оказывал бы водяной пар, если все остальные газы отсутствовали.
Ч= * 100%
Ч – относительная влажность воздуха.
Относительная влажность – отношение парциального давления к давлению насыщенного пара при той же температуре. [Ч] – %.
Точка росы – температура, при которой водяной пар становится насыщенным.
Каждый из вас неоднократно наблюдал такое природное явление, как появление тумана и выпадение росы. Почему это происходит?
По утрам, когда температура воздуха понижается – пар охлаждается и при некоторой температуре становится насыщенным. Дальнейшее понижение температуры окружающей среды приводит к конденсации этого пара в виде появления тумана и росы. Роса свидетельствует о том, что влажность была 100%.
Какими приборами можно измерить влажность воздуха?
Сообщения учащихся:
Гигрометр – прибор для измерения влажности воздуха.
– Существует несколько типов гигрометров, действие которых основано на различных принципах: весовой, волосной, плёночный и др.
Конденсационный гигрометр
1. Металлическая коробочка
2. Передняя стенка
3. Отполированное кольцо
4. Теплоизолирующая прокладка
5. Резиновая груша
6. Термометр
Психрометр – состоит из двух термометров, шарик одного из них обмотан тканью, нижние концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. Сухой термометр регистрирует t воздуха, а влажный – t испаряющейся воды.
Ученик показывает практическое применение прибора.
Гигрометр Ламбрехта – основной частью этого прибора является металлический сосуд в форме цилиндра, ось которого занимает горизонтальное положение. Внутрь цилиндра входит трубка, которая присоединяется к какому-либо воздуходувному устройству.
В зимний период года единственным прибором для определения влажности атмосферного воздуха является волосяной гигрометр,т. к. наблюдения по психрометру прекращаются при температуре воздуха ниже —10°. Основной частью волосяного гигрометра является обезжиренный человеческий волос, натянутый на рамку. При изменении относительной влажности воздуха изменяется длина волоса и стрелка-указатель перемещается вдоль шкалы, на которой нанесены деления, непосредственно указывающие процент влажности.
Учитель:
Каково же значение влажности воздуха?
Ученик:
– Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом. Холодный сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения. Симптомы недостаточного потребления кислорода – истощение, плохая концентрация внимания, усталость.
– Следствием сухого воздуха может является подверженность организма простудным инфекциям.
– Следствием сухого воздуха может является подверженность организма простудным инфекциям.
Учитель:
– Идеальная влажность в жилом помещении составляет 40-60%.
Как достичь оптимальной влажности?
Ученик:
– увлажнение помещений.
От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной.
Увлажнители.
– Раньше для того, чтобы увлажнить воздух, хозяйки использовали поддоны с водой на радиаторы центрального отопления или развешивали сушить в комнатах мокрое бельё. Но эти способы малоэффективны и негигиеничны. Сейчас выпускаются специальные приборы – увлажнители воздуха, позволяющих поддерживать необходимый уровень влажности воздуха в помещении.
Ученик:
Сухой воздух и интерьер вашего дома – известно, что недостаточная влажность воздуха вредна для здоровья человека. Но от недостатка влажности в доме страдаете не только Вы, но и вещи, которые вас окружают.
Ученик:
Благоприятный микроклимат в помещении – это всегда важно, так как его особенности сказываются не только на здоровье человека, но и на состоянии помещения в целом.
В помещениях с повышенной влажностью есть риск возникновения сырости и, соответственно, плесени. Сегодня для устранения повышенной влажности существуют специальные системы осушения воздуха.
Осушители воздуха – это эффективный прибор для поддержания нормальной влажности в сырых помещениях.
Ученик:
Хранение произведений искусства и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.
Ученик:
В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определённая влажность.
Ученик:
В космических кораблях поддерживается наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха (40-60%).
Ученик:
Для складских помещений большое значение имеет поддержание влажности воздуха на определенном уровне.
Влагометр.
– Предназначен для определения влагосодержания твердых и сыпучих, пастообразных материалов, в первую очередь пищевых продуктов и сырья. Влагометр может применяться в лабораториях различных предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности и сельского хозяйства.
Ученик:
Оптимальные нормы микроклимата так же необходимы и для помещений с ВДТ (Выключатели дифференциального тока) и ЭВМ (электронно-вычислительных машин).
Ученик:
Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты, и наоборот, испарение воды сопровождается поглощением теплоты.
Закрепление изученного материала.
Вопросы для учащихся
Учитель:
1. Как измерить влажность воздуха если нет специального прибора?
Ученик:
два термометра: один обернут марлей, край которой опущен в воду. Другой – сухой
Учитель:
2. Оба термометра в психрометре Августа показывают одинаковую температуру. Какова относительная влажность воздуха?
Ученик:
100%
Учитель:
3. Что легче: 1 сухого или 1 влажного воздуха?
Ученик:
влажного, так как молярная масса сухого воздуха равно 29*
а влажного – 18*
Учитель:
4. Чем объясняется то, что вечером после жаркого летнего дня в низменной местности наблюдается образование тумана?
Ученик:
Вечером после жаркого дня температура значительно понижается. Водяной пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным и частично превращается в воду в виде тумана.
Учитель:
5. Разность показаний сухого и влажного термометров равна 4 °С относительная влажность – 60%. Чему равны показатели сухого и влажного термометров
Ученик:
температура сухого = 14°С; температура влажного = 10°С
Учитель:
6. Однажды И. Ньютон вышел из дома и повстречался со стадом овец. Внимательно посмотрев на овец Ньютон вернулся домой. Какой предмет забыл взять Ньютон?
Ученик:
зонтик, т. к. шерсть овец как и человеческий волос удлиняется при повышенной влажности.
Задачи:
Учитель:
1. Влажность воздуха равна 85%, а показания сухого термометра 26°С. Какую температуру показывает влажной термометр?
Ученик:
температура влажного = 24°С
Учитель:
2. В 4 м3 воздуха при температуре 16°С находится 40 г водяного пара. Найти относительную влажность
Ученик: относительная влажность = 74%
Подведение итога урока и обсуждение домашнего задания
За сообщения учащиеся и их презентацию учащиеся получают отлично «5»
Сейчас запишем домашнее задание: § 72, Ф -10.
Кроме того, практическое задание – определить влажность воздуха дома и подумать, может ли она быть различной. Свой ответ доказать экспериментально. Для того, что бы справиться с практическим заданием, необходимо вспомнить, от чего зависит влажность воздуха.
В. С. Равицкая, МАОУ СОШ № №36, г. Владимир
Метки: Физика