Атмосферное давление на различных высотах

1.

Атмосферное
давление на
различных
высотах
Урок подготовлен учителем физики
Закурдаевой Викторией Викторовной
Физика 7 класс

2. Актуализация знаний

• 1. Почему нельзя рассчитать давление воздуха так
же, как давление жидкости на дно и стенки сосуда?
• 2. Кем и как было впервые измерено атмосферное
давление (опыт)?
• 3.
Как
называется
прибор
для
измерения
атмосферного давления? Как он устроен.
• 4. Почему со временем изменяется высота столбика
ртути в трубке Торричелли?
• 5. Какие единицы измерения атмосферного давления
вы знаете?
Найдите соотношение между этими
единицами.
• 6. На основании каких явлений можно доказать
существование атмосферного давления?

3.

Повторение
Выразите в гектопаскалях давление,
равное: 735 мм.рт.ст.
так как 1 мм.рт.ст. = 133,3 Па, то
р = 735 • 133,3 Па = 97975,5 Па = 979,76 гПа

4. Повторение

(задача)
Какой высоты необходимо взять трубку
для изготовления бензинового
барометра?
p = ρgh ; h = p / ρg
h = 101300 Па / 710 кг/м3 · 10 Н/кг = 14,3 м

5. Повторение (задача)

Барометр - анероид
Это
приборы,
предназначенные
измерения атмосферного давления.
для

6. Барометр - анероид

Свойства ртутного барометра
• Простота конструкции
• Большая точность
• Вредность
(неэкологичность )
• Громоздкость
• Хрупкость

7.

Барометр-анероид
На практике для измерения атмосферного
давления
используют
металлические
барометры, называемые анероидами (греч.
«анерос» - безжидкостный).

8. Барометр-анероид

Устройство барометра-анероида
1 – корпус;
2 – полая внутри
металлическая коробочка с
гофрированной поверхностью;
3 – стекло;
4 – шкала;
5 – пружинящая пластина;
6 – стрелка;
7 – ось .

9.

Устройство барометра-анероида
5
1 – полая внутри металлическая коробочка с
гофрированной поверхностью;
2 – пружина;
3 - передаточный механизм;
4 – стрелка указатель;
5 – шкала.

10. Устройство барометра-анероида

Принцип действия
барометра – анероида.
• Основной рабочей частью барометра - анероида является
гофрированная металлическая коробочка 1, из которой
выкачан воздух. Чтобы коробочку не раздавило
атмосферное давление, её крышку оттягивают вверх
пружиной 2.
• При увеличении атмосферного давления крышка
прогибается вниз и натягивает пружину.
• При уменьшении атмосферного давления пружина
выпрямляет пружину.
• К пружине с помощью передаточного механизма 3
прикреплена стрелка указатель 4, которая передвигается
вправо или влево при изменение атмосферного давления.
• Под стрелкой укреплена шкала 5.

11. Принцип действия барометра – анероида.

Шкала барометра - анероида
• Барометр может иметь не одну, а две шкалы:
внутреннюю и внешнюю.
• Внутренняя шкала проградуирована по указаниям
ртутного барометра в мм. рт.ст., так, если стрелка
показывает 750 мм.рт.ст., значит в данный момент в
ртутном барометре высота ртутного столба 750мм.
• Внешняя шкала проградуирована в гПа, а значит
напротив стрелки стоит 1000 гПа.
• Таким образом, барометр – анероид показывает два
значения атмосферного давления в мм. рт.ст., и в
гПа.

12. Шкала барометра - анероида

13.

14.

Свойства барометра-анероида
• Безвредны
• Надёжны
• Компактны
• Менее точны, чем
жидкостные барометры.

15.

Барометр –
метеорологический прибор
• Знание атмосферного
давления очень важно
для предсказания
погоды на ближайшие
дни, так как изменение
атмосферного давления
связано с изменением
погоды погоды.

16. Барометр – метеорологический прибор

При наблюдении погоды в
метеорологии, если необходимо
зарегистрировать колебания
атмосферного давления в течение
некоторого промежутка времени,
пользуются самопишущим прибором барографом.

17.

18.

Сведения о верхних
слоях атмосферы
получают с
помощью шарарадиозонда,
причем у
поверхности Земли
при запуске его
оболочка
заполняется не
полностью.

19.

• Атмосферное давление, равное
давлению столба ртути высотой 760
мм при температуре 0° С, называется
нормальным атмосферным
давлением.
• Нормальное атмосферное давление
равно 101300 Па = 1013 гПа.

20.

Атмосферное давление на
уровне моря
Наблюдения
показывают,
что
атмосферное давление в местностях,
лежащих на уровне моря, в среднем
равно 760 мм.рт.ст. или 1013 гПа

21. Атмосферное давление на уровне моря

Изменение атмосферного
давления с высотой
При небольших подъёмах в среднем на
каждые 12 м подъёма давление уменьшается
на 1 мм.рт.ст. (или на 133,3 Па) –
Δh = 12 м/мм.рт.ст.

22. Изменение атмосферного давления с высотой

Атмосферное давление на
различных высотах

23. Атмосферное давление на различных высотах

24. Атмосферное давление на различных высотах

Значение
атмосферного
давления
зависит
от
высоты над поверхностью
Земли, поэтому шкалу
барометра-анероида
можно проградуировать в
метрах
соответственно
распределению давления
по высоте.

25.

Альтиметр
Анероид, имеющий шкалу, по
которой можно определить высоту
поднятия над Землей, называют
альтиметром (высотомером).

26.

Альтиметр
Альтиметры широко используют в
авиации,
парашютном
спорте,
альпинизме.

27.

28.

Влияние атмосферного давления
на человека
Высота (км)
Более 8 км
(Джомолунгма)
6 – 8 км
4 – 5 км (Эльбрус,
Ключевская сопка )
2 – 4 км
1,5 – 2 км
(Ай – Петри)
Зона и ее характеристики
Смертельная зона: человек может находиться на этой высоте без
дыхательного аппарата лишь короткое время – 3 мин., на высоте
– 9 сек, после чего наступает смерть
Критическая зона: серьезные функциональные расстройства
жизнедеятельности организма.
Зона неполной компенсации: ухудшение общего самочувствия
Зона полной компенсации: некоторые нарушения в деятельности
сердечно – сосудистой системы, органов чувств и др., которые
благодаря мобилизации резервных сил организма быстро
исчезают.
Безопасная, или индеферентная зона, в которой не наблюдается
каких – либо существенных изменений физиологических сил
организма.

29.

Закрепление

30. Закрепление

Решение задач
№1
У
подножия
горы
нормальное
атмосферное
давление,
а
на
вершине барометр показывает 708 мм
рт.ст. Какова примерно высота горы?

31. Решение задач

№1
Дано:
Решение:
р1 = 760 мм.рт.ст.
р2 = 708 мм.рт.ст.
Δp = р1 – р2=760 мм.рт.ст. -708мм.рт.ст.
h-?
= 52 мм.рт.ст.
При подъёме на 12 м – Δp = 1 мм.рт.ст.,
а при подъёме на х м – Δp = 52 мм рт.ст.
h = х = 52 мм.рт.ст. • 12 м / 1 мм.рт.ст.
= 624 м
Ответ: h = 624 м

32. № 1

Решение задач
№2
Высота горы равна 2,4 км. Чему равно
давление на вершине горы, если
атмосферное давление у её подножия –
780 мм рт.ст.?

33. № 1

№2
Дано:
СИ Решение:
При подъёме на 12 м – Δp = 1 мм.рт.ст.,
р1 = 780 мм.рт.ст.
2400 м а при подъёме на 2400 м – Δp = х мм
h = 2,4 км
р2 - ? (Па)
рт.ст.
Δp = х = 2400 м •1 мм.рт.ст./ 12 м =
= 200 мм.рт.ст.
Δp = р1 – р2 ; р2 = р1 - Δp
р2 = 780мм.рт.ст. – 200 мм.рт.ст.
= 580 мм.рт.ст.
р2 = 580 • 133,3 Па = 77314 Па
= 77,3 кПа
Ответ: р2 = 77,3 кПа

34. Решение задач

Домашнее задание
• Перышкин учебник. § 43(45), 44 (46). Презентация. Конспект.
Выучить основные понятия и определения.
• Решить задачи.
1. Вырази атмосферное давление в паскалях 798 мм.рт.ст.
2. У подножия горы барометр показывает 760 мм.рт.ст., а на вершине 722
мм. рт.ст. Какова примерно высота горы?
3. Высота горы равна 2,2 км. Чему равно давление на вершине горы, если
атмосферное давление у её подножия – 780 мм. рт.ст.?
4. Определи, с какой силой давит воздух на поверхность стола, имеющего
длину 0,92 м и ширину 65 см. (Принять атмосферное давление
за 101300 Па).
5. Мальчик подсчитал, что за истекшие сутки масса воздуха, прошедшего
через его лёгкие, составляет 15 кг. Рассчитай, какой объём при
нормальном давлении и температуре занимает воздух, прошедший через
лёгкие. Сравни этот объём с объёмом воздуха, заполняющего комнату,
если ширина комнаты равна 3,2 м, длина — 4,5 м и высота — 2,7 м, а
плотность воздуха ρ=1,29 кг/м3.

35. № 2

Спасибо за внимание!!!