Меню

Школьные опыты давление газов

Проект «Опыты с атмосферным давлением»

МБОУ «Чернореченская СОШ»

Тема исследовательского проекта:

Опыты с атмосферным давлением

Автор проекта: Фаткин Валерий , обучающийся 7 класса

Наставник проекта: Алексеева Нина Ивановна , учитель физики

1.1. История открытия атмосферного давления 5-6

1.2. Особенности атмосферного давления 7-8

2.1. Опыты с атмосферным давлением и их объяснение с физической точки зрения 9-10

3 . Заключение 11

4.Список литературы 12

Тема исследовательского проекта: «Опыты с атмосферным давлением» актуальна, так как многие из нас любят наблюдать за проведением опытов, но мало кто может их объяснить. В основе проведения опытов лежат основные физические законы. Физические знания нужны для приобретения технических специальностей.

В теоретической части проекта освещены исторические сведения об открытии атмосферного давления, о проведении опытов, которые можно объяснить существованием атмосферного давления, теория атмосферного давления. В практической части рассмотрены опыты с атмосферным давлением, проведенные обучающимся, выполняющим проект и их объяснение на основе физических законов, в том числе с использованием поясняющих рисунков и схем. Продукт проекта выполнен в соответствии с рекомендациями по оформлению бумажного варианта и электронной презентации индивидуального исследовательского проекта.

Цель проекта достигнута, задачи проекта выполнены.

Опыты всегда производили на меня незабываемое впечатление. Но вопросов возникает всегда не меньше, чем впечатлений. Мне интересно, насколько сложно выполнить увиденные опыты самому? Я решил выполнить опыты по атмосферному давлению, так как мы недавно изучили по физике тему: «Атмосферное давление».

Хочется самому объяснить опыты по атмосферному с научной точки зрения, используя законы физики. Для этого мне надо изучить теорию атмосферного давления.

Гипотеза: успех проведения опыта зависит от знаний законов физики и умения их применять в действиях при проведении опытов.

Цель проекта: изучить теорию атмосферного давления, изучить законы физики по теме: «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов», научиться правильно и успешно проводить опыты по атмосферному давлению.

1. Изучить теорию атмосферного давления.

2. Изучить законы физики по теме: «Атмосферное давление».

3. Провести опыты по атмосферному давлению.

4. Сделать вывод о роли знаний законов физики при проведении опытов

1.1. История открытия атмосферного давления

Как и многие другие научные открытия, изучение атмосферного давления тесно связано с практическими потребностями людей. Устройство насоса было известно ещё в глубокой древности. Однако и древнегреческий учёный Аристотель, и его последователи объясняли движение воды за поршнем в трубе насоса тем, что «природа боится пустоты». Истинная же причина этого явления — давление атмосферы им была неизвестна.

Читайте также:  Газовый котел хайер давление

В конце первой половины XVII в. Во Флоренции — богатом торговом городе Италии — строили так называемые всасывающие насосы. Он состоит из вертикально расположенной трубы, внутри которой имеется поршень. При подъёме поршня вверх за ним поднимается вода. При помощи этих насосов хотели поднимать воду на большую высоту, но насосы «отказывались» это делать. Обратились за советом к Галилею. Галилей исследовал насосы и нашёл, что они исправны. Занявшись этим вопросом, он указал, что насосы не могут поднять воду выше, чем на 18 итальянских локтей(10,3м). Но разрешить вопрос до конца он не успел. После смерти Галилея эти научные исследования продолжил его ученик (математик и физик) – Эванджелисто Торричелли. В1644 году Торричелли впервые измерил атмосферное давление. Он взял стеклянную трубку длиной 1 метр, запаянную с одного конца, наполнил ее полностью ртутью и перевернул, опустив открытый конец в чашку со ртутью. К удивлению окружающих, из трубки вылилась лишь небольшая часть ртути. В трубке остался столбик ртути высотой 76 см (760 мм). Торричелли утверждал, что столбик ртути удерживается атмосферным давлением. Именно ему впервые пришла эта мысль. Торричелли назвал свой прибор ртутным барометром и предложил измерять атмосферное давление в мм рт.ст.


Ртутный барометр Торричелли. Водяной барометр.

Многие ученые пытались доказать существование атмосферного давления, проводили эксперименты. В 1654 году был проведен опыт с «магдебургскими полушариями». Из плотно прижатых друг к другу металлических полусфер был откачан воздух. Атмосферное давление настолько сильно сжимало их снаружи, что снова разделить полушария не смогли даже 16 (восемь пар) лошадей, тянущих полушария в разные стороны. Проведен этот эксперимент немецким физиком, бургомистром города Магдебурга Отто фон Герике.
Сейчас в Германии памятники знаменитым «магдебургским полушариям» можно встретить на каждом шагу (3,с.123-143)

Опыт с полушариями. Магдебургские полушария

1.2. Особенности атмосферного давления

Каков механизм возникновения атмосферного давления?
Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греческого атмос — пар, воздух, сфера — шар). Атмосфера простирается на высоту нескольких тысяч километров и похожа на многоэтажный дом. В результате притяжения Земли верхние слои атмосферы давят своим весом на нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает давление по всем направлениям на все, что находится на Земле и вблизи неё.

Читайте также:  Реле давления воды для насоса оби

Строение атмосферы Земли.

Наблюдения метеорологов показывают, что атмосферное давление в местностях, лежащих над уровнем моря, в среднем равно 760 мм рт.ст., такое давление называют нормальным атмосферным давлением . С высотой плотность воздуха уменьшается, что приводит к уменьшению давления. На вершине горы атмосферное давление меньше, чем у её подножья. При небольших подъемах в среднем на каждые 10,5 м подъема давление уменьшается на 1 мм ртутного столба или на 1,33 гПа.
Существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в жизни. Например, я узнал из учебника физики 7 класс, что в результате атмосферного давления на каждый квадратный сантиметр нашего тела и любого предмета действует сила равная 10Н, но тело не разрушается под действием такого давления. Это объясняется тем, что оно внутри наполнено воздухом, давление которого равно давлению наружного воздуха. Когда мы вдыхаем воздух, то увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается и атмосферное давление, вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходит наоборот.
Как мы пьем? Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха, как в легких, так и во рту. Давление внутри ротовой полости уменьшается. Повышенное, по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление «вгоняет» туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление.
На явлении атмосферного давления основаны принципы действия многих устройств. Одним из таких является поршневой жидкостный насос. Он состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления поднимается вверх (в пустоту). По такому же принципу работает медицинский шприц, который изобрёл французский философ, математик и физик Блез Паскаль в 1648 году
(2,с.8,143-144,152)

2. Практическая часть 2.1Опыты, подтверждающие существование атмосферного давления и их объяснение с физической точки зрения

Опыт 1. Присутствие атмосферного давления можно продемонстрировать с помощью медицинского шприца. Создавая между поршнем и поверхностью воды, мы, поднимая поршень, заставляем двигаться за ним воду из сосуда.

Объяснение: Та сила, которая толкает вверх, и есть сила атмосферного давления.

Читайте также:  Что делать если давление 150 на 105

Опыт 2. Положил на плоскую тарелку монету и налил немного воды. Монета очутилась под водой. Теперь необходимо взять монету голой рукой, не замочив пальцев и не выливая воду из тарелки. Для этого надо воду отсосать. Взяли тонкий стакан, ополоснули его кипятком и опрокинули на тарелку рядом с монетой. Возможны другие варианты: бросить в стакан горящую бумажку или накрыть стаканом горящую свечу. Вода собралась под стаканом.

Объяснение: воздух в стакане начнет остывать. Холодный воздух занимает меньше места, чем горячий. Под действием атмосферного давления на поверхность воды, стакан, словно медицинская кровососная банка, начнет всасывать воду, и вскоре вся она соберется под ним. Теперь можно подождать, пока монета высохнет, и взять ее, не боясь замочить пальцы.

Опыт 3. В бутылку с широким горлышком я опустил зажжённую бумажку и быстро закрыл горлышко круто сваренным и очищенным яйцом. Яйцо постепенно втянулось и провалилось внутрь бутылки.

Объяснение: Пламя нагревает воздух в бутылке, и часть его выходит наружу. Когда бутылку закрывают яйцом, воздух в ней охлаждается, давление его падает и внешнее атмосферное давление загоняет яйцо в бутылку.

Опыт 4. Автоматическая поилка для птиц.

Автоматическая поилка для птиц состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце так, что горлышко находится немного ниже уровня воды в корытце. Почему вода не выливается из бутылки? Если уровень воды в корытце понизится и горлышко бутылки выйдет из воды, часть воды из бутылки выльется.

Работая над исследовательским проектом «Опыты с атмосферным давлением», я узнал много интересного, многому научился. Например, узнал, что атмосфера простирается от поверхности Земли примерно на 700 километров. Научился самостоятельно проводить опыты с атмосферным давлением и объяснять их с научной точки зрения, используя свои имеющиеся знания по физике или знания, добытые из различных источников. Проведя опыты, понял, что они не всегда с первого раза получаются, а для того, чтобы правильно объяснить их, надо знать законы физики. Также я научился правильно оформлять исследовательский проект, продукт исследовательского проекта, познакомился с типами ссылок и научился их оформлять. Применил знания по теме: «Атмосферное давление» на практике, сделал автопоилку для цыплят. Думаю, что выполнив проект, я достиг поставленной цели и планирую в дальнейшем заниматься проектной деятельностью.

Источник

Adblock
detector