МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ГОЛОВНЕ УПРАВЛІННЯ ОСВІТИ І НАУКИ

ХАРКІВСЬКОЇОБЛАСНОЇ ДЕРЖАВНОЇ АДМІНІСТРАЦІЇ

ХАРКІВСЬКИЙ ПРОФЕСІЙНИЙ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНИЙ ЛІЦЕЙ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

ВІДКРИТОГО УРОКУ – ПРЕЗЕНТАЦІЇ

з фізики

 за темою:

 

 

«ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ. 

МЕТОДИ ВИМІРЮВАННЯ ВОЛОГОСТІ ПОВІТРЯ»

 

 

 

 

 

 

 

Підготувала: викладач фізики

Мацініна Н.І.

 

 

 

 

 

 

 

Харків

2012

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Вологість повітря. Методи вимірювання вологості повітря.

 

Мета уроку:

 

1. навчальна
   • дати поняття про вологість повітря й способи її вимірювання ; 
   • з формулювати поняття про абсолютну і відносну вологість повітря, точці роси;
   • продемонструвати способи вимірювання вологості повітря при розгляді приборів для її вимірювання – гігрометра, психрометра;

 

2. розвиваюча:
   • на матеріалі уроку показати важливість поняття вологісті  повітря у жжиттєдіяльності людини.
   • розвивати науковий світогляд;

 

3. виховна:
   • розширити світогляд учнів шляхом обробки додаткової літератури,                 виховувати ділове спілкування;
   • виховувати взаємоповагу, дисциплінованість, толерантність.

 

Очікуваний результат:

  учні повинні знати:

 

• означення вологості повітря та записує відповідні формули для її визначення;
• характер змісту поняття відносної вологості;
• як оцінювати роль і практичну значимість води і водяної пари в процесах утворення живих організмів та забезпечення умов їх життєдіяльності.

 

 учні повинні вміти:

 

• користуватися манометрами різного типу, психрометром і визначати ним вологість повітря; дотримуватися правил їх експлуатації;
• розв’язувати задачі на застосування відносної вологості повітря;

 

 

Тип уроку: комбінований урок.

 

Форма проведення: урок-дослідження з елементами презентації.

 

Методи і прийоми: 

• словесний (опитування, бесіда);
• наочний (презентація, демонстрація приладу) 
• практичний (розв’язання задач, самостійна робота)

 

Обладнання:

1. Презентація Microsoft.
2. Асихрометрична таблиця; 
3. Таблиця залежності тиску і густини насищенного пару при різній температурі; 
4. Зображення гігрометрів і прилад психрометр;  5. Довідкові таблиці.

6. Комп’ютер, екран,  проектор.
7. Картки з завданнями.
8. Підручник.

 

Ключові поняття: вологість повітря, парціальний тиск водяної пари, абсолютна вологість, відносна вологість, точка роси, психрометр, гігрометр.

 

Між предметні зв’язки: метеорологія, спецтехнологія, електротехніка.

 

Структура уроку:

 

1. Організаційний момент. ( 2 хв)
2. Мотиваційна основа уроку, повідомлення теми і завдань. ( 3 хв)
3. Актуалізація опорних знань. Перевірка домашнього завдання. ( 4 хв)
4. Сприйняття й засвоєння учнями  навчального матеріалу. ( 12 хв)
5. Самостійна робота з практичним застосуванням знань, навичок та вмінь,

перевірка результатів. ( 18 хв)

6. Підведення підсумків. Оцінювання. ( 4хв)
7. Домашнє завдання. Інструктаж до д/з. ( 2 хв)

 

Хід уроку:

1.      Організаційний момент.

         Привітання, налаштування учнів на роботу.

 

2.      Мотивація навчальної діяльності. Повідомлення теми і завдань уроку.  Учитель: Ми з вами в житті досить часто зустрічаємось з поняттям «вологість повітря». Зараз спробуємо відповісти на питання , що потрібно розуміти під вологістю повітря і яке  значення  вона має в життєдіяльності людини, а також якими  способами і якими приладами можна виміряти вологість повітря, і саме цікаве, як можливо визначити вологість, якщо під рукою немає  спеціальних приладів? Потім перевіримо свої набуті знання. 
3.      Актуалізація опорних знань. Перевірка домашнього завдання.

Перевірка домашнього завдання здійснюється за допомогою опитування.

 

 

 Питання для опитування:

 

1. Що називають пароутворюванням? 

 

(Процес перетворення рідини на пару називається пароутворюванням)

 

2. Що називають випаровуванням?

 

(Пароутворення, яке відбувається з поверхні рідини, називається випаровуванням)

3. Яка  пара називається насиченою, ненасиченою?  

 (Пара, яка знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною називається насиченою, а пара, яка не знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною називається ненасиченою.

4. Що таке кипіння?     

(Інтенсивний перехід рідини в пару, який відбувається з утворенням бульбашок пари по всьому об’єму  рідини при відповідній температурі, називається кипінням. )

5. Від чого залежить випаровування і при якій температурі відбувається процес випаровування? 

(Випаровування залежить від: а) виду рідини, б) температури, в) площі поверхні рідини,  г) наявності вітру. Випаровування може відбуватися при любій температурі.) 

 

6. Що таке конденсація і що ви можете сказати про енергетичні процеси при конденсації? 

( Явище перетворення пари на рідину, називається конденсацией. Дане явищє відбувається  з виділенням енергії.)

7. Що відбувається з температурою кипіння рідини в процесі кипіння і від чого вона залежить?   

(Під час кипіння температура рідини не міняється. Температура кипіння  залежить від виду рідини і тиску.) 

8. Що таке питома теплота пароутворення і конденсації?  

(Фізична величина, що показує, яка  кількість теплоти необхідна, щоб перетворити  рідину масою   

1 кг на  пару  без зміни температури, називається питомою теплотою пароутворення і конденсації.).

 

4. Вивчення нового матеріалу.

1. Слово вчителя:

     Вологість повітря характеризується кількістю водяної пари в повітрі. Розрізняють абсолютну і відносну вологість.

     Абсолютна вологість  - це парціальний тиск водяної пари (р), наявної  в повітрі при даній температурі ( або густина водяної пари ρ ).

     Відносна вологість (φ) показує, наскільки близька водяна пара до насиченості. 

Відносна вологість вимірюється в процентах і може бути визначена за формулами: р              ^ρ

                ϕ=  ⋅100%   або        ϕ=  ⋅100%. рн ρн

       Відносна вологість – це відношення абсолютної вологості до густини ρ_н або тиску  р_н насиченої пари при даній температурі.

      Найбільш сприятливі умови для життєдіяльності людини – при відносній вологості повітря 40 – 60%.

     При охолодженні повітря з’являється туман, випадає роса (φ = 100%).

       Точкою роси  називається та температура, при якій дана водяна пара стає насиченою. Точка роси характеризує вологість повітря . ( додаток 1).

      Психрометр ( додаток 2) разом з психрометричною таблицею 

( додаток 3) і гігрометр ( додаток 4) – прилади для вимірювання відносної вологості повітря.  

2. Презентація до уроку ( додаток 5).
3. Колективна робота. 

   Учні під керівництвом вчителя вимірюють вологість повітря в кабінеті фізики за допомогою психрометра

5. Самостійна робота з практичним застосуванням знань, навичок та вмінь, перевірка результатів.

Закріплення.

Евристична бесіда.  ( для учнів із низьким і середнім рівнем знань). 

( додаток 6)

Самостійна робота. ( для учнів із середнім і достатнім рівнем знань). ( додаток 7)

 

1. Підведення підсумків. Оцінювання.
2. Заключне слово вчителя: сьогодні на уроці ви вивчили поняття вологості повітря й способи її вимірювання ; ознайомилися з поняттям абсолютної  і відносної  вологості повітря, точки роси; 

Виконали практичне завдання « Вимірювання відносної вологості повітря у кабінеті фізики».

 

3. Домашнє завдання. Інструктаж до д/з.

                  Стр. 223. 

 

Задача 1. ( 2 б ) 

В 6 м³ повітря з температурою 19^о С міститься 51,3 г водяної пари. Визначте абсолютну і відносну вологість повітря.

 

Задача 2.  ( 2 б )

Температура повітря 20%, точка роси 12^о С. Знайти абсолютну і відносну вологість повітря.

 

 

 

 

 

 

ДОДАТОК  5

 

 Евристична бесіда

 

 

 

 

 

Що називають абсолютною вологістю  і відносною вологістю повітря ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чи можна визначити за допомогою психрометра відносну вологість повітря, температура якого нижча за нуль? 

 

ДОДАТОК  6

Самостійна робота

Варіант № 1

 

№ з/п Група ________           Курс_____                  П.І.П.____________________________  УР

   Б

Зміст завдання

I рівень

1. Вкажіть прийняту одиницю абсолютної вологості;  1 б а) кг/моль;

б) кг/л;

в) г/м;

г) %;

2. Виберіть визначення парціального тиску газу;  1 б а) тиск суміші газів;

б) тиск газу,що входить до складу суміші,який він створює разом з іншими газами  в даному об’ємі;

в) тиск газу,що входить до складу суміші,який він створював би за відсутності інших газів у даному об’ємі;

г) тиск ненасиченої водяної пари в атмосфері;

3. Закінчіть речення:»Точкою роси називають…»  1 б

а) тиск,при якому тверде тіло починає плавитися;

б) температуру,за якої тверде тіло починає плавитися;

в) температуру,за якої рідина закипає;

г) температуру,за якої ненасичена пара стає ненасиченою.

2. рівень

4. За якої температури  повітря його відносна вологість дорівнює 50%,якщо 1,5 б відомо,що в стан насичення водяна пара,яка міститься в повітрі,переходить при 7°_C ?
5. Якою э відносна вологість повітря ,в 10л якого за температури 30°_C  1,5 б міститься 0,2г водяної пари?
   3. рівень  
6. У кімнаті за температури 15°_C відносна вологість 10%. Як зміниться  1,5 б відносна вологість ,якщо температура в кімнаті підвищиться  на 10°C ?Тиск насиченої пари  при 15°_C дорівнює 12,8 мм рт.ст.,при 25°C 23,8мм рт.ст.
7. Знайдіть масу 1м³  вологого повітря за температури 36°_C і тиск  1,5 б 1013гПа,якщо його відносна вологість 80%,а тиск насиченої пари за цієї температури -5,945 кПа.
   4. рівень
8. Повітря піддається ізотермічному стисканню,при цьому його об’єм  3 б зменшується  в чотири рази.За якого об’єму повітря починається конденсація водяної пари?Яка маса роси випадає?Початковий об’єм 2м³,температура 18°_C ,відносна вологість повітря до стискання-50%.

                                                                                                 Всьго    12 б

 

 

 

 

 

 

 

Самостійна робота

 

Варіант № 2

 

№ Група ________           Курс_____                  П.І.П.____________________________  УРБ з/               п

Зміст завдання

I рівень

1. Виберіть Буквене Позначення Відносної Вологості; 1 б а) ρ ;

б) ϕ;

в) ε;

г) η

2. Як зміниться різниця показань сухого й вологого термометрів психрометра  1 б із збільшенням відносної вологості? а) не зміниться;

б) збільшиться;

в) зменшиться;

3. .Яку величину вимірюють за допомогою психрометра?Виберіть правильну 1 б відповідь.

а) абсолютну вологість;

б) відносну вологість;

в) температуру;

II рівень

4. Відносна вологість повітря в кімнаті при 20°_C дорівнює70%. Обчисліть   1,5 б парціальний тиск водяної пари ,що міститься в повітрі?
5. Сухий термометр психрометра показує 16°_C ,а вологий- 1,5 б

13°_C .Користуючись таблицею з Додатку,визначте відносну вологість повітря?

3. рівень  

6. Температура  водяної пари 29°_C ,а тиск 23 мм.рт.ст. Тиск насиченої пари  1,5 б при 29°_C становить 30мм.рт.ст.З`ясуйте,як треба змінити  тиск водяної пари ,щоб вона стала насиченою?
7. На морі за температурою  25°_C відносна вологість повітря 55%. Тиск  1,5 б насиченої пари  при 25°_C дорівнює 3,17 кПа. Визначте температуру  повітря ,при якій може з’явитися туман?
   4. рівень
8. Повітря піддається ізотермічному стисканню,при цьому його об’єм  3 б зменшується  в чотири рази.За якого об’єму повітря починається конденсація водяної пари?Яка маса роси випадає?Початковий об’єм 3м³,температура 22°_C ,відносна вологість повітря до стискання-50%.

                                                                                                 Всьго    12 б

 

 

 

 

 

 

СКАРБНИЧКА ЦІКАВИХ ФАКТІВ

 

Вологість повітря та її вимірювання.

Відносна вологість атмосферного повітря має великий спектр впливу на життєдіяльність тварин та рослин; на зберігання зерна та овочів; зміну погоди та інше.

1. Життєдіяльність тварин та рослин залежить від відносної вологості. Рослини при низькій відносній вологості висихають, внаслідок інтенсивного випаровування вологості з поверхні листя і недостачі вологи в ґрунті. При збільшеній вологості  в теплу погоду рослини можуть загинути від перегріву внаслідок того, що зменшується випаровування з поверхні листів. Для кожного виду рослин існують певні значення відносної вологості, при яких створюються найкращі умови для їх розвитку. На кожних стадіях розвитку ці значення різні.

 

2. Вологість повітря суттєво впливає на теплообмін організму з навколишнім середовищем, має велике значення для життєдіяльності людини. За низької температури і високої вологості повітря підвищується тепловіддача і людина зазнає охолодження; при високій температурі і високій вологості повітря тепловіддача різко скорочується, що призводить до перегрівання організму, особливо при виконанні фізичної роботи. Висока температура краще переноситься, якщо вологість понижена. Найбільш сприятливою для людини є відносна вологість повітря (40–60 %). 

Повітря вважається сухим при вологості менше 55%, помірно сухим - при 56-70%, вологим - при 71-85%, дуже вологим

(сирим) - вище 85%.

3. Вологість є важливим чинником, від якого залежить ефективність дії пестицидів. Для комах і збудників хвороб надзвичайно важливим є відносна вологість повітря, опади, роса, зволоженість орного шару грунту та вміст води в тканинах рослин. Оптимальною для гігрофільних і мезофільних видів є відносна вологість повітря у межах 60–90% та крапельна волога (дощ, роса). У поєднанні з оптимальними температурами така вологість сприяє прискореному їх розвитку та розмноженню. Проте рясні дощі можуть змивати з рослин попелиць, кладки яєць мінуючих мух, гусениць молодших віків лучного метелика та інших, а також нанесені на рослини пестициди. Несприятлива для більшості видів комах-фітофагів вологість повітря нижча 60%, а для кліщів — навпаки. За низької вологості повітря в поєднанні з високими (понад 20°С) температурами інтенсивність живлення фітофагів та пошкодження ними рослин збільшується вдвічі-втричі. Такі умови сприятливі для спороносних збудників хвороб. За низької вологості повітря і суховіїв збільшується вміст восків у кутикулі, що зменшує проникність системних гербіцидів у тканини рослин і негативно впливає на ефективність.

 

 

 

4. Оптимальна вологість у помешканні.

У літні місяці повітря достатньо зволожене (у дощову погоду відносна вологість може досягати 80-90%), тому немає потреби в додатковому зволоженні.

Проте зимою системи центрального опалення і інші обігрівальні пристрої приводять до пересушування повітря. Це відбувається тому, що сильний обігрів підвищує температуру, але не збільшує кількість водяної пари. Це викликає посилений випар вологи звідусіль: з нашої шкіри і з нашого організму, кімнатних рослин і навіть предметів інтер’єру. Вологість у приміщенні створюєте ви, ваша сім’я та домашні тварини завдяки диханню та потінню. Окрім того, насиченню атмосфери приміщення водою сприяє наша щоденна хатня діяльність: приготування їжі, приймання душу або ванни, миття посуду, а також кімнатні рослини.

Якщо рівень вологості занадто низький або занадто високий, починаються проблеми зі здоров’ям. Тому потрібно завжди стежити, щоб не було ані так званого “синдрому сухого дому”, ані надмірної вологості, що спричинюють значні проблеми . Відносна вологість у квартирах взимку рідко перевищує 15%.  А це навіть менше, ніж у пустелі Сахара! Там відносна вологість повітря складає 25%.

Стан приміщення при надмірній сухості : 

засихання та тріскання дерев’яного паркету та дверей, розколювання меблів, тріщини в сухій стіні та штукатурці, статична електрика та іскри, проблеми з електронним обладнанням, потенційне довготривале пошкодження меблів і музичних інструментів, пожовтіння та опадання листя і бутонів