План-конспект урока по теме «Влажность воздуха»
Цели урока:
Образовательные:
дать понятие влажности воздуха;
изучить влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека, его здоровье;
научить измерять влажность воздуха;
обеспечить углубление знаний о прикладной направленности физики;
Развивающие:
развивать логическое мышление учащихся и интеллекта;
способствовать овладению ими исследовательскими умениями;
формулировать выводы по изученному материалу;
развитие грамотной устной речи;
развитие навыков практической работы.
Воспитательные:
Оборудование и материалы:
стакан с водой комнатной температуры, два термометра, кусок марли, карточки-задания для групп, психрометр, мультимедийный проектор, экран, компьютер
Оформление доски и класса:, дата, план урока, парты расставлены для работы в группах по 5человек.
Ход урока
Целеполагание. (сопровождается презентацией).
На предыдущих уроках мы с вами познакомились с такими явлениями, как парообразование и конденсация. Сегодня на уроке мы познакомимся с новой физической величиной, которая связана с данными явлениями и играет очень важную роль для жизни на Земле. От нее зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства, книг.
О чем же пойдет сегодня речь? Чтобы ответить на этот вопрос, я предлагаю вам внимательно посмотреть видеофрагменты некоторых явлений природы и подумать что общего между ними? (о: данные явления образуются в результате конденсации водяного пара содержащегося в воздухе)
ОБЛАКА РОСА ИНЕЙ ТУМАН
Что является главным источником водяного пара в атмосфере? (о: испарение воды с поверхности океанов, морей, водоёмов, влажной почвы, растений)
Вы совершенно правы
С поверхности морей, рек, водоемов самопроизвольно, непрерывно и при любой температуре происходит испарение, за год испаряется свыше 500 000 км3 воды, т. е. количество воды, почти равное количеству воды в Чёрном море. Вследствие этого в окружающем нас воздухе постоянно находится водяной пар. Конечно, количество водяных паров в воздухе не везде одинаково. Вблизи морей и океанов содержание водяных паров больше, чем в глубине материков. Как вы понимаете, чем больше водяного пара будет содержаться в атмосфере при данной температуре, тем более влажным будет воздух, а точнее сказать тем больше будет влажность воздуха.
Вот мы и подошли к теме нашего урока «Влажность воздуха»
Изучение нового материала (Формирование новых понятий и способов действия)
Что же такое ВЛАЖНОСТЬ воздуха? Попробуйте сформулировать определение
Величина, характеризующая содержание водяных паров в различных частях атмосферы Земли, называется влажностью воздуха
Так ли это важно, знать влажность воздуха?
Степень влажности воздуха оказывает влияние на многие процессы, протекающие на Земле, поэтому измерение и регулирование влажности имеет большое практическое значение.
Влажность -важный экологический показатель среды.
Продукты питания, строительные материалы и даже многие электронные компоненты допускается хранить в строго определённом диапазоне относительной влажности воздуха,
Влажность играет огромную роль для растений и животных
Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.
Медики утверждают, что хорошее самочувствие человека зависит от влажности воздуха.
Что нужно знать, чтобы определить влажность воздуха? Какая влажность оптимальна для человека? Какое воздействие оказывает повышенная или пониженная влажность на растения, животных, организм человека? Можно ли устранить неблагоприятное влияние влажности?
Чтобы ответить на поставленные вопросы, я предлагаю вам работу в группах. Каждая группа будет рассматривать понятие влажности и ее значения с точки зрения людей разных профессий: физиков, экологов, метеорологов, врачей, косметологов.
Участник группы получает текст, с которым индивидуально знакомится в течение 3 минут, после чего группа приступает к обсуждению, в ходе которого заполняют таблицу(3-5 мин). Далее один из участников группы выступит перед остальными группами (до 3 мин)
Работа в группах
1 группа «Физики»
1. Внимательно прочитайте текст
Окружающая нас атмосфера из-за постоянного испарения воды с поверхности водоемов и суши всегда содержит в себе водяные пары. Содержание водяного пара в воздухе - важная характеристика погоды и климата. Чем выше температура воздуха, тем больше может в нем быть пара. Так при температуре +20 0С один кубический метр воздуха может содержать 17 грамм водяного пара, при -20 0С – всего 1 грамм. Чем больше водяных паров находится в определенном объеме воздуха, тем ближе пар к состоянию насыщения (насыщенный пар- это пар находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью)
В зависимости от количества паров, находящихся при данной температуре в атмосфере воздух бывает различной степени влажности.
Для оценки степени влажности используют понятия абсолютной и относительной влажности
Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1м3 при данных условиях, т.е. плотность водяного пара
Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать, близок или далек водяной пар, находящийся в воздухе от насыщения. Для этого вводят физическую величину относительную влажность воздуха
Относительная влажность воздуха φ называют отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρо насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженное в %.
| 
| φ– | относительная влажность, % |
| ρ – | плотность пара, кг/м3 |
| ρ нас– | плотность насыщенного пара (при той же температуре), кг/м3 |
Если влажный воздух охладить, то при некоторой температуре находящийся в нем пар можно довести до насыщения. При дальнейшем охлаждении водяной пар начнет конденсироваться в виде росы. Температура, при которой это случается, называется точкой росы.
Влажность воздуха является одним из важнейших параметров атмосферы, который определяет погоду, а также то, насколько комфортно чувствует себя человек в данный момент времени.
Оптимальная для человека влажность 40-60%.
2.Составьте план вашего сообщения, ответив на вопросы:
В результате чего атмосфера содержит в водяные пары?
От чего зависит количество водяного пара в атмосфере?
Какой физической величиной характеризуется содержание водяного пара в различных частях атмосферы?
Какие понятия используют для оценки влажности воздуха? (дайте определение каждой величине)
Абсолютная влажность воздуха 8,3∙10⁻³ кг/м³. Что это означает?
Что определяет влажность воздуха?
2 группа «Врачи»
1. Внимательно прочитайте текст
Наш организм на две трети состоит из воды, поэтому относительная влажность воздуха влияет на наше здоровье и самочувствие.
При высокой влажности (свыше 60%) в помещении легко поселяются плесень и грибки, которые в свою очередь могут вызвать такие заболевания у человека как: астма, пневмония, кожные высыпания, сухой кашель, расстройство желудка.
В таких помещениях приживаются микробы, сильнее чувствуется холод. Влажный воздух в квартире особенно вреден больным с сердечно-сосудистой и легочной патологиями, а также склонным к частым простудам людям.
При высокой температуре и высокой влажности теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма, особенно при выполнении физической работы
Выход один - чаще проветривать помещение, не занавешивать и не заставлять окна, впуская в комнату больше солнечного света. Возможно применение кондиционера с функцией подсушивания воздуха.
В условиях пониженной влажности воздуха мы активно теряем влагу. Слизистые оболочки высушиваются - в носу появляется заложенность, корки, жжение, может возникать охриплость голоса. Губы быстро «обветриваются», кровоточат, на них появляются трещины. Кожа теряет эластичность, шелушится, появляются «цыпки». В условиях зимней квартиры можно ощутить даже симптомы легкого кислородного голодания - сонливость, зевота, снижение умственной активности, памяти. Все это происходит, так как при низкой влажности воздуха затрудняется насыщение крови кислородом.
Сухой воздух способствует повышенной испаряемости слезы. Работая "всухую", наши глаза излишне напрягаются, быстрее утомляются. Помочь нашим глазам можно увлажняя веки с помощью холодных примочек из настоя цветков ромашки аптечной. Смочите в настое ватные тампоны, слегка отожмите и наложите на закрытые глаза на 10-15 минут.
Следствием сухого воздуха является подверженность организма простудным инфекциям.
Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом, обостряет кожную аллергию. Кроме того, он приводит к тому, что пыль летает по всей комнате, и ее частицы попадают в органы дыхания, что может привести к легочным заболеваниям.
Для того чтобы связать мелкие частицы пыли, нужно либо ежедневно выполнять влажную уборку, либо установить в комнате увлажнитель воздуха. Увлажнитель помогает связать мелкие частицы пыли и препятствует распространению вредных бактерий.
2.Подготовьте сообщение, заполнив таблицу:
| Влажность | Результат неблагоприятного воздействия | Способы устранения |
| повышенная влажность |
|
|
| пониженная влажность |
|
|
Примерный ответ (врачи)
| Влажность | Результат неблагоприятного воздействия | Способы устранения |
| повышенная влажность | заболевания: астма, пневмония, кожные высыпания, сухой кашель, расстройство желудка. теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма
| Чаще проветривать помещение, не занавешивать и не заставлять окна, впуская в комнату больше солнечного света. Применение кондиционера с функцией подсушивания воздуха.
|
| пониженная влажность | Слизистые оболочки высушиваются - в носу появляется заложенность, корки, жжение, может возникать охриплость голоса. Губы быстро «обветриваются», кровоточат, на них появляются трещины. Кожа теряет эластичность, шелушится симптомы легкого кислородного голодания - сонливость, зевота, снижение умственной активности, памяти. глаза излишне напрягаются, быстрее утомляются. простудным инфекциям. к ослаблению иммунной системы в целом, обостряет кожную аллергию.
| ежедневно выполнять влажную уборку, либо установить в комнате увлажнитель воздуха. |
3 группа «Косметологи»
1. Внимательно прочитайте текст
Каждый человек хочет выглядеть привлекательно, долгое время оставаться молодым и красивым. Первая проблема, с которой сталкиваются люди – это появление морщин. Немалую роль в развитии морщин у людей играют различные внешние влияния, в том числе избыточно сухой или влажный воздух.
Находясь в условиях постоянно повышенной влажности воздуха, наша кожа впитывает воду и растягивается. Подвергаясь длительному растяжению, она не может быстро сократиться, отвисает и покрывается морщинами.
Выход один - чаще проветривать помещение, не занавешивать и не заставлять окна, впуская в комнату больше солнечного света. Возможно применение кондиционера с функцией подсушивания воздуха.
Пониженная влажность воздуха способствует более быстрому испарению воды с кожи, и как следствие, она становится сухой, грубой, склонной к воспалению и начинает шелушиться, появляется раздражение. Все это способствуют более быстрому старению кожи.
Наши волосы, в сухом воздухе, испаряя влагу, становятся тоньше и растрескиваются, секутся на концах и легко обламываются при расчесывании. Прическа в этом случае выглядит ужасно.
Обогревательные приборы, работающие в зимний период, сушат воздух и вызывают испарения влаги с кожи. Чтобы полностью избежать сухости кожи зимой, достаточно не подвергать ее воздействию сухого воздуха, возникающего при работе обогревательных приборов. Для этого относительная влажность в помещении должна быть не менее 50 %.
Для поддержания нужного уровня влажности можно вывешивать мокрые полотенца или ставить на батарею ванночку с горячей водой, ежедневно выполнять влажную уборку, либо установить в комнате увлажнитель воздуха.
2.Подготовьте сообщение, заполнив таблицу:
| Влажность | Результат неблагоприятного воздействия | Способы устранения |
| повышенная влажность |
|
|
| пониженная влажность |
|
|
Примерный ответ
Подготовьте сообщение, заполнив таблицу:
| Влажность | Результат неблагоприятного воздействия | Способы устранения |
| повышенная влажность |
кожа впитывает воду и растягивается. не может быстро сократиться, отвисает и покрывается морщинами.
| проветривать помещение, не занавешивать и не заставлять окна, впуская в комнату больше солнечного света. Возможно применение кондиционера с функцией подсушивания воздуха.
|
| пониженная влажность |
кожи, и как следствие, она становится сухой, грубой, склонной к воспалению и начинает шелушиться, появляется раздражение. Все это способствуют более быстрому старению кожи.
волосы, в сухом воздухе, испаряя влагу, становятся тоньше и растрескиваются, секутся на концах и легко обламываются при расчесывании. Прическа в этом случае выглядит ужасно.
| Для поддержания нужного уровня влажности можно вывешивать мокрые полотенца или ставить на батарею ванночку с горячей водой, ежедневно выполнять влажную уборку, либо установить в комнате увлажнитель воздуха.
|
4 группа «Биологи»
Внимательно прочитайте текст
Влажность воздуха играет огромную роль для растений и животных.Чем суше воздух, тем больше происходит испарений с поверхности листа, тем больше всасывается воды из почвы. В засушливых районах растения приспосабливаются к нехватке влаги, сокращая листовую поверхность, вплоть до почти полной редукции, видоизменения листа: колючки, чешуевидные листья, утолщение кутикулы, густое опушение, сокращение числа устьиц и уменьшение их размера. В сухую жаркую погоду устьица растений закрываются как в ночное время. Часто листья бывают покрыты густым слоем серых или белых волосков, представляющих как бы полупрозрачный экран, защищающий растения от перегревания и снижающий интенсивность испарения. Многие растения пустынь (ковыль, перекати-поле, вереск) имеют жесткие, кожистые листья. Такие растения способны переносить длительное завядание. В это время их листья скручиваются в трубку, причем устьица находятся внутри нее. Условия испарения зимой резко меняются. Из мерзлой почвы корни не могут всасывать воду. Поэтому за счет листопада уменьшается испарение влаги растением.
При повышенной влажности у растений появились приспособления: большая поверхность листа, много устьиц, при этом интенсивности испарения увеличивается.
Влажность воздуха в жизни сухопутных животных имеет меньшее значение, чем для растений, так как животные более активны в поиске воды. Наибольшее значение влажность воздуха имеет для земноводных, так кожа у них должна быть всегда влажная. Если животные не могут мигрировать в более влажные места, то они могут впадать в спячку. Если животные не очень подвижны (черепахи), то тело у них имеет плотные покровы, препятствующие испарению. Или метаболизм их идет таким образом, что воду они получают в результате окисления.
Для терморегуляции организма важную роль играет потоотделение, оно обеспечивает постоянство температуры тела человека ли животного. За счет испарения пота уменьшается внутренняя энергия, благодаря этому организм охлаждается.
Очень интересны с точки зрения терморегуляции верблюды. Верблюд почти не потеет даже в сорокаградусную жару. Его тело покрыто густой и плотной шерстью -Шерсть препятствует и испарению влаги из организма. Верблюд никогда, даже самый сильный зной, не раскрывает рта: ведь со слизистой оболочки ротовой полости, если открыть широко рот, испаряете много воды!
В теплорегуляции птиц большую роль играют воздушные мешки. В жаркое время с внутренней поверхности воздушных мешков испаряется влага, что способствует охлаждению организма. В связи с этим птица в жаркую погоду открывает клю
Подготовьте сообщение, заполнив таблицу:
| Влажность | Приспособления растений | Приспособление животных |
| повышенная влажность |
|
|
| пониженная влажность |
|
|
Примерный ответ
| Влажность | Приспособления растений | Приспособление животных |
| повышенная влажность | большая поверхность листа, много устьиц |
|
| пониженная влажность | сокращение листовой поверхности сокращение числа устьиц и уменьшение их размера жесткие, кожистые листья листопад | мигрировать в более влажные места впадать в спячку пониженное потоотделение и отдача воды со слизистых шерсть
|
5 группа «Метеорологи»
1. Внимательно прочитайте текст
Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. Для человека наиболее благоприятная влажность воздуха 40-60%. На влажность, как и на многое другое, распространяется правило: слишком много и слишком мало – одинаково нехорошо.
Действительно, при повышенной влажности человек острее ощущает низкие температуры. Многие могли убедиться, что сильные морозы при низкой влажности воздуха переносятся легче, чем не столь сильные, но при высокой влажности. Дело в том, что пары воды, так же как и жидкая вода, обладают гораздо большей теплоемкостью, чем воздух. Поэтому, во влажном воздухе тело отдает в окружающее пространство больше теплоты, чем в сухом. В жаркую погоду высокая влажность опять же вызывает дискомфорт. В этих условиях уменьшается испарение влаги с поверхности тела (человек потеет), а значит, тело хуже охлаждается и, следовательно, перегревается.
В очень сухом воздухе тело теряет слишком много влаги и, если не удается ее восполнить, это сказывается на самочувствии человека.
Как же определить влажность воздуха? Проще всего определить изменение относительной влажности воздуха . На изменение влажности реагируют растения. Например, при увеличении влажности воздуха многие цветы (одуванчик, вьюнок и др.) сжимают свои соцветия, а рябина начинает сильно пахнуть. Обычно это бывает перед дождем. Клен, жимолость и некоторые комнатные растения при большой влажности выделяют капельки влаги на краях своих листочков. Хвойные деревья (особенно это заметно у ели) при увеличении влажности опускают ветви, а при уменьшении – поднимают. Эти свойства растений можно использовать для определения изменения влажности воздуха и, соответственно, погоды.
Для точного определения относительной влажности воздуха метеорологи пользуются прибором, состоящим из двух одинаковых термометров. Шарик одного из них обернут марлей, конец которой опущен в стакан с водой. Такой прибор называется психрометром. Изобрёл психрометр немецкий аэролог Рихард Асман. Как действует прибор? Вода из стакана по марле поднимается вверх, поэтому марля всегда влажная. Другой термометр, шарик которого сух, показывает температуру воздуха. С влажного термометра испаряется вода и температура его при этом понижается. Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идет испарение и тем меньше разность показаний термометра. По разности температур сухого и влажного термометров, с помощью специальной таблицы можно определить относительную влажность воздуха. (см. ниже психрометрическую таблицу)
Психрометрическая таблица
2.Задание:
Изучите устройство психрометра
Заполните таблицу
| Влажность | Определение изменения влажности по реакции растений | Определение влажности с помощью психрометра |
| повышенная влажность |
|
|
| пониженная влажность |
|
|
Примерный ответ
| Влажность | Определение изменения влажности по реакции растений | Определение влажности с помощью психрометра |
| повышенная влажность | многие цветы (одуванчик, вьюнок и др.) сжимают свои соцветия рябина начинает сильно пахнуть клен, жимолость и некоторые комнатные растения выделяют капельки влаги на краях своих листочков хвойные деревья (особенно это заметно у ели) опускают ветви | разность показаний сухого и влажного термометра меньше |
| пониженная влажность | звойные деревья (особенно это заметно у ели) при уменьшении поднимают ветви
| разность показаний сухого и влажного термометра больше |
И так мы с вами выяснили, что такое влажность, ее характеристики и значение в нашей с вами жизни. Обращаю ваше внимание, что оптимальной для нас является относительная влажность воздуха от 40 до 60% при температуре 18 - 24°С. Причиной плохого самочувствия в некоторых помещениях может быть отклонение уровня влажности от оптимального значения. Поэтому очень важно следить за влажностью воздуха в помещении, уметь измерять её. Из выступления группы метеорологов, вы узнали о приборе для измерения влажности воздуха: психрометрическом гигрометре (психрометр). Но как измерить влажность воздуха в нашей квартире, не имея под рукой психрометра? Что может его заменить?
Существует способ определения влажности воздуха с помощью психрометрической таблицы, сухого и «влажного» термометра. И сейчас я предлагая ознакомится с ним.
Практическая часть (работа в паре) (Формирование умений и навыков)
Лабораторная работа.
У каждого из вас на парте имеется инструкция по определению влажности, используя ее, вы должны, определить влажность воздуха в кабинете физики
Измерение относительной влажности воздуха
Помните, что термометр – стеклянный, с ним нужно обращаться осторожно и бережно. После выполнения задания обязательно положите термометр в футляр. Для более точного определения температуры расположите термометр так, чтобы столбик термометра оказался на уровне глаз.
Цель: определить влажность воздуха в кабинете физики
Приборы:
Порядок выполнения работы
Снимите показания сухого термометра, запишите в таблицу
Снимите показания влажного термометра
для этого намочите кусочек ватки, отожмите
оберните ватку вокруг термометра
дождитесь момента, когда показания термометра перестанут меняться
запишите результат в таблицу
Найдите разность температур сухого и влажного термометра, запишите в таблицу
С помощью психрометрической таблицы, определите влажность воздуха
| № опыта | условия | t сух | t вл | t сух - t вл | φ, % |
| 1 | в кабинете |
|
|
|
|
Сделайте вывод
Психрометрическая таблица
И так влажность воздуха в кабинете-?. Соответствует результат оптимальному значению? (если не соответствует, что нужно сделать)
Подведение итогов
И так ребят, давайте подведем итоги нашего урока. Что нового вы для себя узнали?
В воздухе всегда содержится некоторое количество водяного пара.
Величина, характеризующая содержание водяных паров в различных частях атмосферы Земли, называется влажностью воздуха.
Влажность воздуха влияет на растения, животных, на сохранность техники и оборудования, на здоровье человека
Контролируя влажность воздуха можно добиться отличной сохранности оборудования, техники, книг, избежать плохого самочувствия
Для хорошего самочувствия и здоровья необходимо, чтобы относительная влажность была в пределах от 40 до 60%. Оптимальная влажность составляет 45%.
Как вы думаете, можно ли изученную сегодня тему считать важной для здоровья человека? Будите ли вы применять полученные сегодня знания для улучшения своего здоровья?
5. Домашнее задание
Домашнее задание: § 19.Заполните таблицу
| прибор | устройство | принцип действия |
| Гигрометр |
|
|
| Психрометр |
|
|
На выбор, изготовить устройство для повышения влажности в помещении
