Åben lektion i fysik om emnet: "Materiens tæthed." Densitetsenheder Gentagelse af dækket materiale

DEFINITION

Vægt er en skalar fysisk størrelse, der karakteriserer legemers inerti- og gravitationsegenskaber.

Enhver krop "modstår" forsøg på at ændre den. Denne egenskab ved legemer kaldes inerti. Så for eksempel kan en bilist ikke øjeblikkeligt stoppe en bil, når han ser en fodgænger pludselig springe ud på vejen foran ham. Af samme grund er det svært at flytte en garderobe eller sofa. Under samme påvirkning fra omgivende kroppe kan en krop hurtigt ændre sin hastighed, mens en anden under samme forhold kan ændre sig meget langsommere. Det andet legeme siges at være mere inert eller have større masse.

Således er målet for et legemes inerti dets inertimasse. Hvis to kroppe interagerer med hinanden, så ændres hastigheden af ​​begge kroppe som følge heraf, dvs. i samspilsprocessen erhverver begge kroppe .

Forholdet mellem accelerationsmodulerne for interagerende legemer er lig med det omvendte forhold mellem deres masser:

Målet for gravitationsinteraktion er gravitationsmasse.

Det er eksperimentelt blevet fastslået, at inerti- og gravitationsmasserne er proportionale med hinanden. Ved at vælge en proportionalitetskoefficient lig med enhed taler de om ligheden mellem inerti- og gravitationsmasserne.

I SI-systemet Masseenheden er kg.

Massen har følgende egenskaber:

  1. masse er altid positiv;
  2. massen af ​​et system af legemer er altid lig med summen af ​​masserne af hver af de legemer, der indgår i systemet (additivitetsegenskab);
  3. inden for rammerne afhænger massen ikke af kroppens bevægelsesart og -hastighed (invariansegenskab);
  4. massen af ​​et lukket system bevares under enhver interaktion mellem systemets kroppe med hinanden (lov om bevarelse af masse).

Densitet af stoffer

Densiteten af ​​et legeme er massen pr. volumenhed:

Enhed densitet i SI-system kg/m .

Forskellige stoffer har forskellige tætheder. Et stofs massefylde afhænger af massen af ​​de atomer, som det er sammensat af, og af pakningstætheden af ​​atomer og molekyler i stoffet. Jo større masse af atomer, jo større massefylde af stoffet. I forskellige aggregeringstilstande er pakningstætheden af ​​et stofs atomer forskellig. I faste stoffer er atomerne meget tæt pakket, så stoffer i fast tilstand har den højeste tæthed. I flydende tilstand afviger et stofs massefylde ikke væsentligt fra dets massefylde i fast tilstand, da pakningstætheden af ​​atomer stadig er høj. I gasser er molekyler svagt bundet til hinanden og bevæger sig væk fra hinanden over lange afstande; pakningstætheden af ​​atomer i gasform er meget lav, derfor har stoffer i denne tilstand den laveste densitet.

Baseret på data fra astronomiske observationer blev den gennemsnitlige tæthed af stof i universet bestemt; beregningsresultaterne indikerer, at det ydre rum i gennemsnit er ekstremt sjældent. Hvis vi "spreder" stof gennem hele vores galakse rumfang, vil den gennemsnitlige massefylde af stof i den være lig med cirka 0.000 000 000 000 000 000 000 000 5 g/cm 3 . Den gennemsnitlige tæthed af stof i universet er cirka seks atomer pr. kubikmeter.

Eksempler på problemløsning

EKSEMPEL 1

Dyrke motion En støbejernskugle med et volumen på 125 cm har en masse på 800 g. Er denne kugle solid eller hul?
Løsning Lad os beregne tætheden af ​​bolden ved hjælp af formlen:

Lad os konvertere enhederne til SI-systemet: volumen cm m; vægt g kg.

Ifølge tabellen er densiteten af ​​støbejern 7000 kg/m3. Da den værdi, vi opnåede, er mindre end tabelværdien, er kuglen hul.

Svar Bolden er hul.

EKSEMPEL 2

Dyrke motion Under tankskibsulykken blev der dannet en slibning med en diameter på 640 m og en gennemsnitlig tykkelse på 208 cm. Hvor meget olie var der i havet, hvis dens massefylde var 800 kg/m?
Løsning Forudsat at oliepletterne er runde, bestemmer vi dens areal:

Under hensyntagen til, at

Volumenet af olielaget er lig med produktet af det glatte område og dets tykkelse:

Oliedensitet:

hvor kom massen af ​​spildt olie fra:

Vi konverterer enhederne til SI-systemet: gennemsnitlig tykkelse cm m.

Svar Der var et kilo olie i havet.

EKSEMPEL 3

Dyrke motion Legeringen består af tin, der vejer 2,92 kg og bly, der vejer 1,13 kg. Hvad er densiteten af ​​legeringen?
Løsning Legeringsdensitet:

Det moderne menneske skal leve under konstant skiftende forhold og løse nye, ofte ikke-standardiserede problemer, der opstår foran ham. Evnen til at lære selvstændigt bliver en nødvendig kvalitet, der sikrer en persons faglige mobilitet. Derfor er en af ​​uddannelsens vigtigste opgaver dannelsen universelle læringsaktiviteter, som "kan defineres som et sæt måder til en elevs handlinger, der sikrer hans evne til selvstændigt at tilegne sig ny viden og færdigheder, herunder organiseringen af ​​denne proces."

Uddannelses- og forskningsaktiviteter er en af ​​måderne til at danne universelle uddannelsesaktiviteter. Udviklingen af ​​forskningsfærdigheder gennem uddannelsesfaget "fysik" sker, når man studerer metoden til videnskabelig viden, såvel som når man udfører et frontalt eksperiment og et fysisk værksted. Samtidig er det vigtigt, at opgavernes karakter er af forskningsmæssig karakter og giver eleverne mulighed for ikke blot at opnå viden i færdiglavet form, men selv tilegne sig i processen med at gennemføre et forsøg. Samtidig dannes evnen til at planlægge sine aktiviteter og handle i en uvant situation. Sådant arbejde kan udføres som en forstærkning af det materiale, der studeres. Men af ​​særlig interesse er lektioner, hvor fænomener og fysiske begreber studeres på baggrund af et pædagogisk eksperiment.

Så traditionelt introduceres begrebet massefylde af et stof gennem forholdet mellem en krops masse og dets volumen, og derefter udføres der kun laboratoriearbejde for at bestemme massefylden af ​​stoffet. I dette tilfælde handler eleverne efter færdige instruktioner. Selve begrebet tæthed kan dog introduceres gennem et frontalt eksperiment, hvilket skaber en problematisk situation ved at studere afhængigheden af ​​et legemes masse af dets volumen (for kroppe lavet af samme stof). I dette tilfælde er navnet på den undersøgte mængde (densitet) og formlen til beregning af mængden naturligt begrundet, og der dannes også en algoritme til dens måling.

Nedenfor er udviklingen af ​​en fysiktime i 7. klasse om emnet "Materiens tæthed". Denne lektion introducerer begrebet tæthed for første gang.

Målopnåelse.

Lektionens emne: "Materiens tæthed."

Lektionstype: en lektion i at tilegne sig ny viden, kombineres strukturen.

Det didaktiske hovedmål med lektionen: studere begrebet "densitet".

Træningsmål (pædagogisk):

1) at danne i alle elever begrebet stoffets tæthed som en fysisk størrelse, der er karakteristisk for stoffet; 2) lære, hvordan man beregner tæthed baseret på den kendte masse og volumen af ​​et legeme; 3) sammen med elever udvikle en algoritme til at bestemme tæthed eksperimentelt.

Udviklingsmål: bidrage til udvikling af evnen til at udføre pædagogisk forskning og arbejde med information præsenteret i forskellige tegnsystemer: tekst, tabel, graf.

Uddannelsesmål: dyrke en positiv holdning til læringsprocessen, opbygge selvværd og selvstændighed.

Lektionens mål (for læreren).

1. Organiser arbejdet i grupper og udfør et pædagogisk eksperiment.

2. Præsenter problemstillingen for eleverne og formuler sammen med eleverne formålet med forskningen.

3. Efter at have bygget en kæde af kognitive opgaver, bring eleverne til den konklusion, at massen af ​​et stof er direkte proportional med volumenet af kroppen, der består af dette stof; forholdet mellem masse og volumen afhænger ikke af hverken masse eller volumen, men kun af typen af ​​stof og kan derfor være en størrelse, der karakteriserer stoffet.

4. Formuler definitionen af ​​tæthed og begrund formlen for beregning af tæthed p = m/V.

5. Introducer tæthedsenheder og lær hvordan man konverterer dem til SI-enhedssystemet.

6. Find ud af den fysiske betydning af tæthed, lær hvordan du bruger tæthedstabeller.

7. Formuler sammen med elever en algoritme til at bestemme massefylden af ​​et stof i et forsøg.

8. Forbered eleverne på lektier

9. Identificer og sammenlign resultaterne af lærer- og elevaktiviteter i lektionen.

Lektionens mål (for eleven) formuleres sammen med læreren på forskellige trin af lektionen.

At finde ud af:

1) hvorfor kan legemer af samme masse have forskelligt volumen, og hvorfor legemer med samme volumen kan have forskellig masse?

2) hvad er massefylden af ​​et stof, hvordan kan det måles og beregnes?

3) hvad viser tæthed og i hvilke enheder måles den?

4) hvorfor skal du kende massefylden af ​​et stof?

Lær at måle tæthed gennem erfaring.

Da jeg forberedte lektionen, valgte formen og metoderne til at gennemføre lektionen, stolede jeg på følgende omstændigheder:

1) elevernes evne til at måle masse ved hjælp af vægtstangsvægte og volumen af ​​et fast stof ved hjælp af et bægerglas; oplevelser af deres hverdag;

2) behovet for at udvikle forskningsfærdigheder som en af ​​de universelle uddannelsesaktiviteter samt evnen til at arbejde med information præsenteret i forskellige tegnsystemer: grafer, tabeller, tekst;

3) behovet for at forberede eleverne til statens endelige certificering (i en ny form), hvis testmateriale indeholder opgaver til at teste, ved hjælp af et fuldskalaeksperiment, evnen til ikke kun at udføre direkte målinger og bruge dem til at beregne påkrævet værdi, men også evnen til at studere afhængigheden af ​​en værdi af en anden , opbygge en graf eller tabel over det resulterende forhold, kontrollere den givne antagelse. Den anvendte metode kan således defineres ud fra niveauet af kognitiv aktivitet som søgning (heuristisk), delvist udforskende, og ved niveauet af forventet aktivitet - som interaktiv. Lektionen vil bruge frontale og gruppearbejdsformer.

Udstyr og materialer brugt i lektionen.

Lærer. Vægte med vægte, kroppe med samme volumen, forskellige masser, kroppe med samme masse, men forskellige volumener. Computer, multimedieprojektor, interaktiv tavle. Den elektroniske præsentation viser kun hjælpemateriale: lektionsmål for elever, tabeller, en skabelon til en graf, svar på diagnostiske arbejdsspørgsmål, lektier.

Studerende. Vægt med vægte, et bægerglas med vand, et stykke plasticine på en snor (alle har forskelligt volumen), en metalcylinder (alle har forskellige materialer), et rapportskema

Under timerne

Lektionsfase Læreraktiviteter Elevaktivitet
Organisatorisk Læreren byder eleverne velkommen og inddeler dem i grupper af heterogene vidensniveauer og tjekker deres parathed til lektionen. Hils på lærerne og tag deres pladser.

Stadiet af forberedelse til aktiv assimilering af nyt materiale, formulering af lektionsproblemet.

Fører en samtale, demonstrerer eksperimenter, formulerer lektionens problemstilling, lektionens emne og målene for lektionen. Lyt til læreren og svar på spørgsmål. Sammen med læreren formulerer de lektionens mål.

Lærer: Vi siger ofte: "Jern er tungt, men træ er let." Hvad mener vi med dette? Jeg har to identiske cylindre i hænderne. Kan du fortælle, hvilken der er nemmere?

Studerende: Det kan du ikke, du skal holde det i dine hænder eller veje det på en vægt. Læreren placerer cylindre på forskellige skalaer.

Lærer: Hvad observerer vi? Hvilken konklusion kan man drage?

Studerende: Skællene er ude af balance, hvilket betyder, at kroppe med samme volumen kan have forskellig masse.

Lærer: Kan legemer have samme masse, men forskellige volumener? Nogen husker, at et kilogram vægt og et kilo granuleret sukker har forskellige volumener. Læreren placerer stål- og plasticinkugler med forskelligt volumen, men lige masse, på forskellige skåle med skalaer. Vægten forbliver afbalanceret.

Lærer formulerer problemstillingen: Hvorfor kan kroppe have samme volumen, men forskellige masser? samme masse men forskellig volumen? Hvad bestemmer så kropsvægten?

Studerende: Dette skyldes, at kroppe er lavet af forskellige stoffer. Et stof kan være tættere end et andet.

Lærer: Faktisk har hvert stof sin egen egenskab, som kaldes tæthed. Emnet for vores lektion i dag er "Materiets tæthed." Skriv det ned. Hvad tror du, vi kan lære i klassen i dag?

Studerende: Hvad er tæthed? Hvordan kan det beregnes eller måles? Hvordan angives tæthed? I hvilke enheder måles det? Hvad viser tæthed?

Videnindsamlingsstadiet.

Redegørelse for kognitiv opgave nr. 1

Lærer: Du er godt klar over, at massen af ​​vand i en spand er større end massen af ​​vand i et glas. Et lille og stort stykke plasticine har forskellige masser. Hver af jer har også et stykke plasticine på dit skrivebord. Lad os prøve at udføre et eksperiment og bestemme volumen og massen af ​​et stykke plasticine og derefter sammenligne resultaterne. Hver gruppe registrerer måleresultaterne i tabel nr. 1 i kolonnen med nummeret på dens gruppe. Glem ikke reglerne for brug af vægtstang, når du arbejder med glasudstyr.
Arbejd i en gruppe for at fuldføre kognitiv opgave 1. Observerer arbejdets fremskridt, besvarer spørgsmål, overvåger korrekt udførelse af eksperimenter og overholdelse af sikkerhedsbestemmelser.

Ved hjælp af en vægtstang vejes plasticine.

Brug et bægerglas til at bestemme volumen af ​​et stykke plasticine.

Diskussion og formulering af konklusionen. Læreren registrerer de opnåede resultater i en tabel (på tavlen) eller indtaster dem i en tabel på et præsentationsglas (se slide nr. 5). Eleverne rapporterer deres resultater og indtaster resultaterne fra andre grupper i deres tabel i rapportformularen.
Lærer: Baseret på de opnåede data, kan vi sige, hvad massen af ​​et stykke plasticine afhænger af?

Studerende: Ja. Masse afhænger af kropsvolumen: Jo større volumen, jo større kropsmasse.

Opstilling og udførelse af en kognitiv opgave 2.

Er det muligt at præsentere måleresultater på en anden måde, mere visuelt, end en tabel? Hvilken en? Når du konstruerer en graf, skal du vælge en passende skala. Ja, du kan bygge en graf over kropsvægt versus volumen. Byg en graf efter point. En person arbejder i bestyrelsen.
Hvilken linje repræsenterer grafen? Hvad hedder denne afhængighed? Hvad betyder det? (Dias 6) Lige, dette er en graf over direkte proportionalitet. Det betyder, at uanset hvor mange gange en krops volumen ændrer sig, så er det samme antal gange, som kropsmassen ændres.

Opstilling og udførelse af en kognitiv opgave 3.

Diskussion og konklusionsformulering

Beregn forholdet mellem kropsmasse og volumen for alle legemer. Ændres værdien af ​​dette forhold, når massen ændres? Bind? Hver gruppe rapporterer sine resultater, indtastningerne indtastes i en tabel på tavlen. (Dias nr. 7) Beregn. Efter at have analyseret data indhentet af alle grupper konkluderer de det Forholdet mellem masse og volumen afhænger ikke af kroppens masse og dets volumen.
Opstilling og udførelse af kognitiv opgave 4 Hvad hvis vi tager en krop, der består af et andet stof? Vil forholdet mellem masse og volumen forblive det samme? Tjek dette ved at bestemme dette forhold for andre organer. Skriv resultaterne i din "egen" kolonne i tabel 2. Eleverne, der arbejder i grupper, gentager eksperimentet, bestemmer massen, rumfanget af en metalcylinder og forholdet mellem volumen og masse. Hver gruppe arbejder med cylindre af samme volumen, men lavet af forskellige stoffer.

Diskussion af de opnåede resultater i grupper.

Begrundelse af formlen til beregning af tæthed.

Formulering af en algoritme til eksperimentel bestemmelse af tæthed.

Eleverne rapporterer resultaterne af bestemmelsen af ​​forholdet m/V , læreren skriver dem på tavlen eller inddrager dem i præsentationen. Elever registrerer data fra andre grupper i deres tabel (slide 8).

Lærer: Er forholdet mellem masse og kropsvolumen det samme for forskellige stoffer? For ét stof?

Studerende: Kropsmasse til volumen forhold afhænger af afhængig af stoftypen og afhænger ikke af på kropsvægt og volumen.

Lærer: derfor er det netop dette forhold, der kan betragtes som et kendetegn ved et stof og kaldes tæthed af stof, som vi betegner med bogstavet R. Så tæthed er en fysisk størrelse svarende til forholdet mellem en krops masse og dens volumen:

Hvilken anden information om den fysiske mængde "densitet" skal vi modtage?

Studerende: hvordan beregner man tæthed, i hvilke enheder måles massefylde? Hvordan måler man det?

Lærer: prøv selv at besvare disse spørgsmål, diskuter dem i grupper Dernæst er der en diskussion i grupper, derefter giver hver gruppe sit svar og læreren opsummerer det overordnede resultat: 1) massefylden af ​​et stof kan beregnes ved at dividere massen af et legeme efter dets volumen, 2) massefylden måles i kg/m 3, 3) for at måle tætheden af ​​et stof, er det nødvendigt at måle kropsmassen; - måle kropsvolumen; - beregn massefylden ved hjælp af formel (1).

Konsolidering af det undersøgte materiale. Lærer: Lad os definere den fysiske betydning af begrebet "tæthed af stof", dvs. Lad os besvare spørgsmålet: hvad viser tæthed? Åbn tabellen over tætheder, der er i lærebogen. Find tætheden af ​​aluminium.

Studerende: 200 kg/m 3 .

Lærer: det betyder, at 1 m 3 aluminium har en masse på 2700 kg.

Lærer: hvilken masse har 1? m 3 vand? Hvad er tætheden af ​​is?

Studerende: masse 1 m 3 vand er lig med 1000 kg, og tætheden af ​​is er 900 kg/m 3.

Lærer: Dermed, Densitet viser massen af ​​et stof taget pr. volumenhed. Men når du måler tæthed, bør du slet ikke tage volumener af et stof svarende til 1 m 3. Densitet i SI-enheder måles i kg/m 3, men det kan også måles i andre enheder, for eksempel i g/cm 3. Det er nok at vide, hvordan oversættelsen er lavet kg/m 3 V g/cm 3 og omvendt. Lad os stifte bekendtskab med reglerne for konvertering af tæthedsenheder: 1 kg = 1000 G, 1 m 3 = 1000000 cm 3

For eksempel er tætheden af ​​is 900 kg/m 3 og kobber 8,9 g/cm 3. Midler,

Opsummering af arbejdet: svar på spørgsmålene stillet i begyndelsen af ​​lektionen. Lærer: Kan vi afgøre, hvilken krop med samme volumen vil have mere masse?

Studerende: Ja. I det andet forsøg viste det sig, at legemer med højere tæthed havde større masse. Det betyder, at kropsvægt ikke kun afhænger af kroppens volumen, men også af densitet. Jo større densiteten af ​​et stof, jo større er massen af ​​et legeme med samme volumen.

Lærer: virkelig, siden og din konklusion bekræftes af denne formel. På den anden side kan et legemes volumen bestemmes af formlen, og ved at kende massefylden kan vi beregne hvilket volumen, for eksempel et legeme med kendt masse vil have. Tænk på, hvor dette kan være nyttigt? Lad os nu lave en lille test.

Udførelse af et lille diagnostisk arbejde (arbejdet udføres på et separat stykke papir uden markering).

Vil du være i stand til at opfylde?

1 mulighed

Hvilken af ​​de tre egetræsblokke har den største masse?

elleve; 2) 2; 3) 3; 4) er ens for alle.

2. Betondensiteten er 2200 kg/m 3. Hvad betyder det?

3. 7, 3g/cm 3 = …..kg/m 3

Mulighed 2

Hvilken kugle har mindst masse?

1) for aluminium, 2) for stål; 3) masserne er de samme; 4) der er ikke nok data til at svare på.

2. Petroleumsdensiteten er 8 g/cm 3. Hvad betyder det?

3. 2500 kg/m 3= …..g/cm 3

Selv test Eleverne tjekker deres svar med de svar, der præsenteres i præsentationen (slide 10). Læreren tæller antallet af rigtige svar for hvert spørgsmål.
Fase af forberedelse til lektier Lektier: Ved hjælp af teksten §21 (lærebog af Stepanova G.N. "Fysik. 7. klasse, art. 100-104), 1) i en trykt notesbog, udfør opgave nr. 1, 3, 4 på s. 63-64. Brug reglen til konvertering af tæthedsenheder og eksemplet i din notesbog. 2) de, der ønsker det, kan desuden skabe deres eget problem og løse det.
Vurdering, selvværd, refleksion. Læreren evaluerer elevernes arbejde, noterer dem, der har arbejdet godt i timen, og udtrykker sine ønsker. Han noterer sig selv, hvad der ikke gik som planlagt, og hvad der blev godt. Eleverne besvarer spørgsmålene: Hvad lærte du i dag? Hvad var nemt for dig at gøre? Hvad er svært? Hvad vil du ellers gerne vide? Hvad vil du gerne lære?
"Hvad skal vi lave i den næste lektion?" Lærer: Så efter at have udført forskning, fastslog vi: 1) massefylden af ​​et stof er en fysisk størrelse, der er karakteristisk for et stof og bestemmer massen af ​​et legeme af et givet volumen bestående af et givet stof; 2) modtog en formel til beregning af tæthed; 3) formulerede en algoritme til at bestemme massefylden af ​​et stof og lærte at måle massefylden af ​​et fast stof. I den næste lektion vil vi ved hjælp af denne algoritme måle ikke kun tætheden af ​​faste stoffer, men også væsker og granulære legemer. I fremtiden vil vi lære at løse kvalitative og kvantitative problemer for at bestemme massen, volumen og tætheden af ​​forskellige legemer. Alle sammen tak for arbejdet. Farvel.

Referencer

Begrebet føderale statslige uddannelsesstandarder for almen uddannelse: udkast / Ros. acad. uddannelse; redigeret af ER. Kondakova, A.A. Kuznetsova. – 2. udg. – M.: Uddannelse, 2009. 2. Fysik. 7. klasse. Lærebog for almene uddannelsesinstitutioner. – St. Petersborg: LLC "STP School", 2006.

Legemer lavet af forskellige stoffer med samme volumen har forskellige masser. For eksempel har jern med et volumen på 1 m3 en masse på 7800 kg, og bly af samme volumen har en masse på 13000 kg.

En fysisk størrelse, der viser massen af ​​et stof pr. volumenenhed (dvs. f.eks. i én kubikmeter eller én kubikcentimeter) kaldes massefylde stoffer.

For at finde ud af, hvordan man finder massefylden af ​​et givet stof, skal du overveje følgende eksempel. Det er kendt, at en isflage med et volumen på 2 m 3 har en masse på 1800 kg. Så vil 1 m 3 is have en masse, der er 2 gange mindre. Ved at dividere 1800 kg med 2 m 3 får vi 900 kg/m 3. Dette er tætheden af ​​is.

Så, For at bestemme massefylden af ​​et stof skal du dividere kroppens masse med dets volumen: Lad os angive de mængder, der er inkluderet i dette udtryk med bogstaver:

m- kropsmasse, V- kropsvolumen, ρ - kropsdensitet ( ρ -Græsk bogstav "rho").

Så kan formlen for beregning af tæthed skrives som følger: SI-enheden for tæthed er kilogram per kubikmeter(1 kg/m3). I praksis udtrykkes massefylden af ​​et stof også i gram per kubikcentimeter (g/cm3). For at etablere forbindelsen mellem disse enheder tager vi højde for det

1 g = 0,001 kg, 1 cm 3 = 0,000001 m 3.

Derfor Densiteten af ​​det samme stof i fast, flydende og gasformig tilstand er forskellig. F.eks. er vandtætheden 1000 kg/m3, is er 900 kg/m3, og vanddamp (ved 0 0 C og normalt atmosfærisk tryk) er 0,59 kg/m3.

Tabel 3

Masser af nogle faste stoffer

Tabel 4

Masser af nogle væsker

Tabel 5

Masser af nogle gasser


(Tætheden af ​​legemer angivet i tabel 3-5 er beregnet ved normalt atmosfærisk tryk og ved en temperatur for gasser på 0 °C, for væsker og faste stoffer ved 20 °C.)

1. Hvad viser tæthed? 2. Hvad skal der gøres for at bestemme massefylden af ​​et stof, ved at kende kroppens masse og dets volumen? 3. Hvilke enheder af tæthed kender du? Hvordan forholder de sig til hinanden? 4. Tre terninger - lavet af marmor, is og messing - har samme volumen. Hvilken har mest masse og hvilken har mindst? 5. To terninger - lavet af guld og sølv - har samme masse. Hvilken har den største volumen? 6. Hvilken af ​​cylindrene vist i figur 22 har større densitet? 7. Massen af ​​hver af legemerne vist i figur 23 er 1 ton. Hvilken af ​​dem har mindre tæthed?

Massefylde- en fysisk størrelse, der karakteriserer et stofs fysiske egenskaber, som er lig med forholdet mellem et legemes masse og det volumen, som dette legeme optager.

Massefylde (densitet af et homogent legeme eller gennemsnitligt tæthed af et heterogent legeme) kan beregnes ved hjælp af formlen:

[ρ] = kg/m³; [m] = kg; [V] = m³.

Hvor m- kropsmasse, V- dens volumen; formlen er simpelthen en matematisk notation for definitionen af ​​begrebet "densitet".

Alle stoffer består af molekyler, derfor består massen af ​​ethvert legeme af masserne af dets molekyler. Dette svarer til, hvordan massen af ​​en slikpose er summen af ​​massen af ​​alle slik i posen. Hvis alle slik er ens, så kunne massen af ​​en slikpose bestemmes ved at gange massen af ​​en slik med antallet af slik i posen.

Et rent stofs molekyler er identiske. Derfor er massen af ​​en vanddråbe lig med produktet af massen af ​​et vandmolekyle og antallet af molekyler i dråben.

Densiteten af ​​et stof viser, hvad massen af ​​1 m³ af dette stof er.

Vandmassefylden er 1000 kg/m³, hvilket betyder, at massen af ​​1 m³ vand er 1000 kg. Dette tal kan opnås ved at gange massen af ​​et vandmolekyle med antallet af molekyler indeholdt i 1 m³ af dets volumen.
Densiteten af ​​is er 900 kg/m³, hvilket betyder, at massen af ​​1 m³ is er 900 kg.
Nogle gange bruges tæthedsenheden g/cm³, så det kan vi også sige massen af ​​1 cm³ is er 0,9 g.

Hvert stof optager en vis volumen. Og det kan det vise sig volumenet af de to legemer er lige store, og deres masser er forskellige. I dette tilfælde siger de, at tæthederne af disse stoffer er forskellige.


Også når masserne af to legemer er lige store deres volumener vil være anderledes. For eksempel er volumenet af is næsten 9 gange større end volumenet af en jernstang.

Et stofs massefylde afhænger af dets temperatur.

Når temperaturen stiger, falder densiteten normalt. Dette skyldes termisk ekspansion, når volumenet stiger, mens massen forbliver uændret.

Når temperaturen falder, stiger massefylden. Selvom der er stoffer, hvis tæthed opfører sig anderledes i et bestemt temperaturområde. For eksempel vand, bronze, støbejern. Vandtætheden har således en maksimal værdi ved 4 °C og falder både med stigende og faldende temperatur i forhold til denne værdi.

Når aggregeringstilstanden ændres, ændres massefylden af ​​et stof brat: massefylden øges under overgangen fra en gasformig tilstand til en væske, og når væsken størkner. Vand, silicium, bismuth og nogle andre stoffer er undtagelser fra denne regel, da deres densitet falder, når de størkner.

Problemløsning

Opgave nr. 1.
En rektangulær metalplade 5 cm lang, 3 cm bred og 5 mm tyk har en masse på 85 g. Hvilket materiale kan den laves af?

Analyse af et fysisk problem. For at besvare det stillede spørgsmål er det nødvendigt at bestemme densiteten af ​​det stof, hvorfra pladen er lavet. Bestem derefter ved hjælp af tæthedstabellen, hvilket stof den fundne densitetsværdi svarer til. Dette problem kan løses i disse enheder (dvs. uden konvertering til SI).

Opgave nr. 2.
En kobberkugle med et volumen på 200 cm 3 har en masse på 1,6 kg. Bestem, om denne bold er solid eller tom. Hvis kuglen er tom, skal du bestemme rumfanget af hulrummet.

Analyse af et fysisk problem. Hvis volumenet af kobber er mindre end volumenet af kuglen V kobber

Opgave nr. 3.
En dunk, der kan rumme 20 kg vand, er fyldt med benzin. Bestem massen af ​​benzin i beholderen.

Analyse af et fysisk problem. For at bestemme massen af ​​benzin i en dunk, skal vi finde densiteten af ​​benzin og kapaciteten af ​​dunken, som er lig med vandvolumenet. Vandvolumenet bestemmes af dets masse og densitet. Vi finder tætheden af ​​vand og benzin i tabellen. Det er bedre at løse problemet i SI-enheder.

Opgave nr. 4.
En legering blev fremstillet af 800 cm 3 tin og 100 cm 3 bly. Hvad er dens tæthed? Hvad er masseforholdet mellem tin og bly i legeringen?

Formålet med lektionen: at studere en ny fysisk størrelse "tæthed af stof".

Lektionsplan

  1. Organisering af tid.
  2. Opdatering af viden.
  3. Analyse af lærebogsteksten, identifikation af dominerende videnelementer, skriftlige svar på spørgsmål.
  4. Kontrol af assimilering af elektronisk viden i rækkefølgen af ​​deres logiske rækkefølge.
  5. Lektionsopsummering.
  6. Lektier.

1. Organisatorisk øjeblik.

2. Opdatering af viden.

Hvordan sammenlignes masserne af legemer i hvile før interaktion baseret på de opnåede hastigheder?

Hvad er masseenheden?

Hvordan bestemmes kropsvægten?

3. Uafhængig undersøgelse af materialet ved hjælp af ESD.

Eleverne studerer selvstændigt lærebogsmaterialet og giver skriftlige svar på spørgsmål i deres notesbøger.

Spørgsmål til DEZ

Kilde til viden

1. Hvad kan man sige om massen af ​​legemer lavet af forskellige stoffer med lige meget volumen? A.V. Peryshkin, N.A.Rodina. Lærebog i fysik for 7 klasse. Med. 48 Legemer, der har lige store volumener og er lavet af forskellige stoffer, har samme masse.
2. Hvad forklarer, at legemer lavet af forskellige stoffer har forskellige masser med samme volumen? Med. 48 Dette forklares ved, at forskellige kroppe har forskellige tætheder.
3. Densitetsformel. Med. 49
4. Hvad kaldes massefylden af ​​et stof? Med. 49 Massefylde er en fysisk størrelse svarende til forholdet mellem et legemes masse og dets volumen.
5. Hvad er den fysiske betydning af stoffets tæthed? Med. 49 Massefylde viser, hvor meget masse der er indeholdt i en enhedsvolumen.
6. Hvad er enheden for tæthed? Med. 49 Densitetsenheden er den densitet, ved hvilken en volumenhed indeholder en masseenhed af et stof.
7. Hvad er SI-enheden for tæthed? Med. 49 SI-enheden for massefylde er densiteten, når en kubikmeter af et stof indeholder et kilogram masse.
8. Hent navnet på tæthedsenheden. Med. 49
9. Få betegnelsen for densitetsenheden.
10. Udled formlen for beregning af kropsmasse ud fra formlen for massefylden af ​​et stof. Med. 52
11. Udled fra formlen for massefylden af ​​et stof formlen til beregning af et legemes volumen. Med. 53
12. Hvorfor skal du kende massefylden af ​​et stof? Med. 52 Densiteten af ​​et stof skal være kendt af forskellige praktiske formål. En ingeniør kan, når han opretter en maskine, på forhånd beregne massen af ​​dele af den fremtidige maskine baseret på materialets tæthed og volumen. Bygherren kan bestemme, hvad massen af ​​bygningen under opførelse vil være mv.

4. Kontrol af assimileringen af ​​elektronisk viden i den logiske rækkefølge.

Læreren kalder eleven til tavlen, tager sin notesbog med spørgsmål, tjekker for svar og stiller spørgsmål fra notesbogen i rækkefølge.

5. Opsummering af lektionen.

Læreren stiller flere af de vigtigste spørgsmål fra ECD-notesbogen om emnet.