Методична розробка "Вологість повітря. Методи вимірювання вологості повітря"

Анотація

 

 Дана методична розробка спрямована на поглиблення знань учнів про вологість повітря та методи її вимірювання.

Фізика – дуже цікавий, але серйозний предмет і потребує розумових зусиль для його опанування. Багато учнів говорять, що цей предмет для них складний, тому вони не здатні опанувати його.

Урок фізики — це урок образного сприйняття світу. Він змушує працювати уяву, фантазію, розвиває розумові, пізнавальні, творчі здібності, формує особистість. Використання електронних засобів навчання, новітніх інформаційних технологій, які покладені в основу уроку фізики, дозволяють підвищити ефективність його, дають можливість створити такі умови, коли всі учні залучаються до активної навчальної діяльності, вчаться співпрацювати, критично мислити, аналізувати, висловлювати власні думки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

 

1. Вступ
2. Вологість в житті рослин
3. План уроку
4. Висновки
5. Додатки
6. Використана література

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Вода займає близько 70,8% поверхні земної кулі. Живі організми містять від 50 до 99,7% води. Образно кажучи, живі організми – це одушевлена ​​вода. В атмосфері знаходиться близько 13-15 тис. Км3 води у вигляді крапель, кристалів снігу та водяної пари. Атмосферне водяна пара впливає на погоду і клімат Землі.

Водяна пара в атмосфері. Водяна пара в повітрі, незважаючи на величезні поверхні океанів, морів, озер і річок, далеко не завжди є насиченим. Переміщення повітряних мас призводить до того, що в одних місцях нашої планети в даний момент випаровування води переважає над конденсацією, а в інших, навпаки, переважає конденсація. Але в повітрі практично завжди є деяка кількість водяної пари.

Вміст водяної пари в повітрі, т. Е. Його вологість, можна характеризувати декількома величинами.

Запам’ятайте
Щільність водяної пари в повітрі називається абсолютною вологістю.

Абсолютна вологість виражається, отже, в кілограмах на метр кубічний (кг / м3).

Парціальний тиск водяної пари. Атмосферне повітря являє собою суміш різних газів і водяної пари. Кожен з газів вносить свій внесок у сумарну тиск, вироблене повітрям на що знаходяться в ньому тіла.

Запам’ятайте
Тиск, який виробляв би водяний пар, якби всі інші гази були відсутні, називають парціальним тиском водяної пари.

Парціальний тиск водяної пари приймають за один з показників вологості повітря. Його виражають в одиницях тиску – паскалях або міліметрах ртутного стовпа.

Подумайте, що визначає парціальний тиск одного з компонент суміші газів в даному посудині.

Оскільки повітря являє собою суміш газів, то атмосферний тиск визначається сумою парціальних тисків всіх компонент сухого повітря (кисню, азоту, вуглекислого газу і т.д.

Відносна вологість. За парціальному тиску водяної пари і абсолютної вологості ще не можна судити про те, наскільки водяна пара в даних умовах близький до насичення. А саме від цього залежить інтенсивність випаровування води і втрата вологи живими організмами. Ось чому вводять величину, що показує, наскільки водяна пара при даній температурі близький до насичення, – відносну вологість.

За точці роси можна визначити відносну вологість повітря.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вологість в житті рослин

 

Для  нормального існування рослинної клітини необхідне насичення її водою. У рослин це досягається двома шляхами: поглинання води корінням та випаровуванням – два протилежні процеси . 

Низькоорганізовані рослини – мох та лишайники можуть терпіти довгі перерви у водопостачанні, знаходячись в стані повного висихання. З вищих рослин до цього здатна осока. Щоб мати поняття що розміри випаровування води рослинами приведемо такий приклад: за один вегетаційний період одна рослина соняшника або кукурудзи випаровує 200 кг води і більше.

Коренева система їх дуже велика.

Точні розрахунки числа коренів та кореневих волосків для озимої пшениці дали дивні числа. Коренів виявилося майже 14 мільйонів, загальна довжина їх – 600 км, а загальна поверхня приблизно 225м²

      Кількість  води, яка використовується рослиною протягом життя залежіть в значній мірі від клімату. В жаркому та сухому кліматі рослина потребує не менше, а іноді більше води, ніж в більш вологому. У цих рослин більш розвинена коренева система і менш розвинена листова поверхня. Менше води потребують рослини вологих, затемнених тропічних лісів, берегів річок.

      Багато рослин в пустелі (ковилі, перекотиполе, вереск) мають жорстке листя. Вони здатні бути без води довгий час, при цьому листя завертається в трубочку, устриця  знаходиться в середині.

      Взимку умови змінюються, рослина з мерзлої землі не може одержати воду, завдяки листопаду зменшується випаровування.                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План уроку

Тема програми: Основи молекулярно-кінетичної теорії

Тема уроку: Вологість повітря. Методи вимірювання вологості повітря

Мета уроку:

навчальна — сформувати в учнів уявлення про абсолютну і відносну вологість повітря, точку роси; розглянути способи вимірювання вологості повітря; використовуючи дослідницький метод, формувати в учнів навички самостійно проводити експеримент, аналізувати його результати; з’ясувати практичне та професійне спрямування матеріалу;

розвиваюча — розвивати логічне мислення, пам’ять, увагу, спостережливість, вміння аналізувати інформацію, сприяти розвитку пізнавальної активності, професійного інтересу та професійної компетентності учнів;

виховна — виховувати інтерес до предмета, фізичну грамотність, потребу застосовувати свої знання практично;

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Метод навчання: проблемно-пошукові (дослідження), інформаційно-рецептивні (словесний, використання таблиці), репродуктивні ( бесіда, діалог)

Обладнання: ноутбук, мультимедійний проектор, екран, мультимедійна презентація «Вологість повітря. Методи вимірювання вологості повітря», психрометр, термометри, роздатковий матеріал (картки для самостійної роботи, опорні конспекти для учнів, психометричні таблиці, інструкції до практичної роботи).

Міжпредметні зв’язки: матеріалознавство, хімія, біологія, математика.

 

Хід уроку:

І. Організаційний момент

Привітання; перевірка наявності учнів у класі;

організація готовності учнів до уроку.

 

 

 

 

ІІ. Оголошення теми, мети уроку

Сьогодні на уроці ми будемо говорити про дуже важливе для життя людини фізичне поняття, але тему уроку я вам пропоную сформулювати самим. Погляньте на екран і дайте відповіді (на слайдах).

Отже, перше завдання: подумайте, що ви бачите на слайдах?

(Слайд 1) (Хмари)
(Слайд 2) Що це? (Дощ)
(Слайд 3) А це? (Сніг)
(Слайд 4) Про яке явище йде мова? (Туман)
(Слайд 5) Яке це явище? (Роса)
(Слайд 6) (Іній)

 

Стародавні вікінги вважали, що вона з'єднує світ богів і світ людей. Стародавні греки вважали її вісницею богів. На честь неї названа одна з оболонок ока. Хто вона?

(Веселка) (Слайд 7)
(Слайд 8) А тепер друге завдання — дайте відповідь на основне питання: що об'єднує ці явища?
(Слайд 9) Вода, що міститься в атмосфері, називається вологістю повітря.

 

Ось ви і визначили тему уроку. А що б ви хотіли дізнатися про вологості?

(Учні відповідають)

(Слайд 10) Отже, тема сьогоднішнього уроку: Вологість повітря. Методи вимірювання вологості повітря.

 

ІІІ. Актуалізація опорних знань

Перед вивченням нової теми ми з вами пригадаємо вивчений раніше матеріал.

(Самостійна робота на два варіанти із подальшою взаємоперевіркою — дописати пропущені слова)

(Слайд 11) Допишіть пропущені слова:

 

Варіант 1

1. Інтенсивний перехід рідини в пару, що відбувається з утворенням бульбашок пари по всьому об'єму рідини при певній температурі, називається _______________ .

2. Перехід газу в рідкий стан називається _______________ .

3. Чим вищий атмосферний тиск, тим ____________ температура кипіння рідини.

4. Хліб черствіє через ______________ вологи.

5. Пару, що знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною, називають _______ .

Варіант 2

1. Якщо пару при незмінній температурі простим стисненням можна перетворити в рідину, то таку пару називають ________________ .

2. Перехід рідини в газоподібний стан називається  ______________ .

3. Тиск пари , при якому рідина знаходиться в рівновазі зі своєю парою, називають тиском ______________ пари.

4. Овочі варять у закритій каструлі, щоб зменшити _____________ .

5. Кипіння (від початку до кінця) відбувається при відповідній і постійній для кожної рідини температурі, а випаровування відбувається при ____________ температурі.

 

Поміняйтесь картками з сусідом по парті та уважно перевірте вписані відповіді. Якщо згодні, то поставте знак «+» біля завдання. Якщо ні, то «–».

Поверніть картку власнику і перевіримо разом відповіді.

 

(Слайд 12) 1 варіант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Слайд 13) 2 варіант

 

 

 

ІV. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності

(Слайд 14)

Вода займає близько 70,8 % поверхні земної кулі. Живі організми містять від 50 до 99,7 % води. В атмосфері міститься 13–15 тис. км води у вигляді крапель, кристалів снігу і водяної пари.

(Слайд 15) Вода в організмі людини

Доросла людина на 70 % складається з води:

— у головному мозку — 70–80 %;

— у крові — 83 %;

— в серці, легенях, нирках — 80 %;

— в кістках — 20–30 %;

— в зубній емалі — 0,3 %.

Втрата 10 % води смертельна для людини. За 70 років життя людина випиває та з’їдає близько 50 т води.

Розглянувши сьогоднішню тему, ви побачите, що ця тема надзвичайно важлива і у вашій професії.

 

V. Вивчення нового матеріалу

Вологість повітря свідчить про наявність водяної пари в атмосфері. Як ви розумієте, чим більше водяної пари буде міститися в атмосфері при даній температурі, тим більше буде вологість повітря, тобто, тим ближче пар буде до стану насичення.

(Слайд 16)

Вологість — вміст водяної пари в повітрі. Вологість можна охарактеризувати парціальним тиском, абсолютною і відносною вологістю.

Величину, яка вимірюється кількістю водяної пари (в грамах), що міститься в 1  повітря, називають абсолютною вологістю повітря. Інакше кажучи, абсолютну вологість вимірюють густиною водяної пари, яка знаходиться в повітрі. Наприклад, при абсолютній вологості 6 мм рт. ст. в жаркий липневий полудень повітря дуже далеке від насичення, а в холодний осінній день ця ж кількість водяної пари може насичувати його так, що у повітрі з’явиться туман, мряка.

(Слайд 17)

Тиск, який чинила б водяна пара, коли б не було інших газів, називають парціальним тиском водяної пари.

, тобто пропорційний .

(Слайд 18)

Відносною вологістю повітря називають виражене в процентах відношення абсолютної вологості до кількості пари, необхідної для насичення 1 повітря при тій самій вологості.

               

.

Температуру, при якій відносна вологість повітря становить 100 % називають точкою роси.

(Слайд 19)

Відносну вологість можна вимірювати за допомогою ряду приладів, спеціально створених для цього. Це гігрометри та психрометри.

Психрометр (від грецького слова «псіхрос» — холодний).

(Слайд 20)

 

Особливості волосяного кімнатного вимірювача вологості повітря

Даний тип пристрою застосовується для визначення показника вологості в рамках 30–80 %. Конструкція приладу складається з декількох елементів:

• металевий каркас у вигляді рами;
• вимірювальна шкала (крок кожного ділення відповідає 1 % вологості);
• людську волосину (знежирений);
• регульована за допомогою гвинта стрілка;
• шків, призначений для того, щоб можна було перекинути вільний кінець волоса із закріпленим важком.

Волосяний гігрометр — різновид вимірювального приладу, призначеного для визначення вологості повітря, принцип дії якого заснований на гігроскопічності людської волосини, іншими словами, здатності подовжуватися або скорочуватися під впливом вологи. Коли вологість в приміщенні знижується або збільшується, натяг волосся послаблюється або навпаки, зростає. В результаті цього шків повертається і приводить в рух стрілку, що вказує на шкалу. За рахунок цього можна визначити точний показник вологості навколишнього середовища.

Гігрометр волосяного типу має значну перевагу перед іншими пристроями. На його свідчення не може вплинути температура повітря, як це буває з електролітичними моделями. Для його роботи не потрібно електрику, гігрометр функціонує за рахунок механічних процесів.

Дія волосяного гігрометра заснована на тому, що знежирена людська волосина в умовах великої вологості подовжується, а при низькій вологості її довжина зменшується. До кінця волосини причеплений вантаж, при зміні довжини він повертає блок зі стрілкою. Кінець стрілки показує відносну вологість за шкалою.

 

VІ.  Закріплення знань, застосування отриманих знань і навичок для набуття нових

Практична робота: «Визначення відносної вологості повітря в кабінеті фізики за допомогою психрометра»

Мета роботи: навчитися вимірювати відносну вологість повітря в кабінеті за допомогою психрометра.

Прилади і матеріали: психрометр.

(Слайд 21)
(Слайд 22)
(Слайд 23)

      

Закріплення набутих знань

(Фронтальне опитування)

(Слайд 24)

1. Якщо вологе повітря охолоджувати, то при деякій температурі пару, що знаходиться в повітрі, можна довести до насичення. Що станеться при подальшому охолодженні?

(Слайд 25)

 

2. Дрова в печі тріщать і метають іскри до негоди. Чому?

(Відповідь: якщо волога висока, то дрова вбирають вологу і розбухають. При горінні таких дров, вода, що міститься в них, кипить, і пара розриває волокна деревини.)

VІІ. Підсумки уроку

Слово вчителя

(Слайд 26)

Всі живі організми відчувають потребу у воді.

Найбільш сприятлива для людини відносна вологість повітря 40–60%, а якщо повітря сухе або надто вологе? (Спонукаю учнів робити висновки за слайдами)

(Слайд 27)
(Слайд 28)

Оцінювання учнів

(Слово вчителя)

 

Домашнє завдання

Вивчити теорію за конспектом.

Підготувати повідомлення на вибір (робота в малих групах):

— «Значення вологості повітря в нашому житті».

— «Вплив вологості на рослини».

— «Вплив вологості на збереження харчових продуктів».

— «Вплив вологості на збереження паперу або тканини».

 

(Слайд 29)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновок

 

 

У повітрі завжди міститься певна кількість водяної пари, тобто вологи. Абсолютна вологість — кількість водяної пари в грамах, яка міститься в 1 м3 повітря. Відносна вологість — відношення фактичного вмісту водяної пари в повітрі до можливого за даної температури (у відсотках).
Вологість залежить від температури повітря. З підвищенням температури вологість повітря зростає. Вологість повітря вимірюють гігрометром.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 1

 

 

Варіант 1

1. Інтенсивний перехід рідини в пару, що відбувається з утворенням бульбашок пари по всьому об'єму рідини при певній температурі, називається _______________ .

2. Перехід газу в рідкий стан називається _______________ .

3. Чим вищий атмосферний тиск, тим ____________ температура кипіння рідини.

4. Хліб черствіє через ______________ вологи.

5. Пару, що знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною, називають _______ .

 

 

Варіант 2

1. Якщо пару при незмінній температурі простим стисненням можна перетворити в рідину, то таку пару називають ________________ .

2. Перехід рідини в газоподібний стан називається  ______________ .

3. Тиск пари , при якому рідина знаходиться в рівновазі зі своєю парою, називають тиском ______________ пари.

4. Овочі варять у закритій каструлі, щоб зменшити _____________ .

5. Кипіння (від початку до кінця) відбувається при відповідній і постійній для кожної рідини температурі, а випаровування відбувається при ____________ температурі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Використана література

 

1. Сиротюк В. Д. Фізика: підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закл.: (рівень стандарту) / В. Д. Сиротюк, В. І. Баштовий. — К.: Освіта, 2010. — 213 с.
2. С.У. Гончаренко. Фізика,10 клас.-К.: Освіта, 2002р.
3. М. І. Тимочків.Уроки фізики,10 клас.-Т.: Навчальна книга-Богдан, 2005р.
4. С.У. Гончаренко. Фізика – 10. Київ, Освіта, 2002р.
5. А.Гін. «Прийоми пед. техніки». М. «Вита-Прес», 1994
6. В.Д.Шарко. «Сучасний урок». К. «Освіта», 2006р.
7. М.І.Блудов. Бесіди з фізики. ч. 1. М. «Освіта», 1964р.
8. М.Я.Куприн. Физика в сельском хозяйстве. М. «Просвещение», 1977.
9. З. В. Дубас, В.Р.Шаромова. Нетрадиційні уроки фізики. Частина ІІ.10-11 клас.-Т.: Підручники і посібники ,2003р.