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
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Раздаточный материал к уроку физика»
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
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
- 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.
