Բաց դաս ֆիզիկայից՝ «Նյութի խտությունը» թեմայով։ Խտության միավորներ Ծածկված նյութի կրկնություն

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Քաշըսկալյար ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մարմինների իներցիոն և գրավիտացիոն հատկությունները։

Ցանկացած մարմին «դիմադրում է» այն փոխելու փորձերին։ Մարմինների այս հատկությունը կոչվում է իներցիա։ Այսպիսով, օրինակ, վարորդը չի կարող ակնթարթորեն կանգնեցնել մեքենան, երբ տեսնում է հետիոտնին, որը հանկարծակի ցատկում է իր դիմացի ճանապարհը: Նույն պատճառով դժվար է տեղափոխել զգեստապահարան կամ բազմոց։ Շրջապատող մարմինների նույն ազդեցության տակ մի մարմին կարող է արագ փոխել իր արագությունը, մինչդեռ մյուսը, նույն պայմաններում, կարող է շատ ավելի դանդաղ փոխվել: Ասում են, որ երկրորդ մարմինն ավելի իներտ է կամ ավելի մեծ զանգված ունի:

Այսպիսով, մարմնի իներցիայի չափը նրա իներցիոն զանգվածն է։ Եթե ​​երկու մարմին փոխազդում են միմյանց հետ, ապա արդյունքում փոխվում է երկու մարմինների արագությունը, այսինքն. փոխազդեցության գործընթացում երկու մարմիններն էլ ձեռք են բերում .

Փոխազդող մարմինների արագացման մոդուլների հարաբերակցությունը հավասար է նրանց զանգվածների հակադարձ հարաբերակցությանը.

Գրավիտացիոն փոխազդեցության չափը գրավիտացիոն զանգվածն է։

Փորձնականորեն հաստատվել է, որ իներցիոն և գրավիտացիոն զանգվածները համաչափ են միմյանց։ Ընտրելով համամասնության գործակից, որը հավասար է միասնությանը, նրանք խոսում են իներցիոն և գրավիտացիոն զանգվածների հավասարության մասին։

SI համակարգում Զանգվածի միավորը կգ է.

Զանգվածն ունի հետևյալ հատկությունները.

  1. զանգվածը միշտ դրական է;
  2. Մարմինների համակարգի զանգվածը միշտ հավասար է համակարգում ընդգրկված մարմիններից յուրաքանչյուրի զանգվածների գումարին (հավելվածության հատկություն).
  3. շրջանակներում զանգվածը կախված չէ մարմնի շարժման բնույթից և արագությունից (անփոփոխական հատկություն).
  4. փակ համակարգի զանգվածը պահպանվում է համակարգի մարմինների միմյանց հետ ցանկացած փոխազդեցության ժամանակ (զանգվածի պահպանման օրենք)։

Նյութերի խտությունը

Մարմնի խտությունը զանգվածն է մեկ միավորի ծավալով.

Միավոր խտությունը SI համակարգում կգ/մ .

Տարբեր նյութեր ունեն տարբեր խտություն: Նյութի խտությունը կախված է այն ատոմների զանգվածից, որոնցից այն կազմված է, և նյութի ատոմների և մոլեկուլների փաթեթավորման խտությունից: Որքան մեծ է ատոմների զանգվածը, այնքան մեծ է նյութի խտությունը։ Ագրեգացման տարբեր վիճակներում նյութի ատոմների փաթեթավորման խտությունը տարբեր է: Պինդ մարմիններում ատոմները շատ ամուր են փաթեթավորված, ուստի պինդ վիճակում գտնվող նյութերն ունեն ամենաբարձր խտությունը: Հեղուկ վիճակում նյութի խտությունը էականորեն չի տարբերվում պինդ վիճակում նրա խտությունից, քանի որ ատոմների փաթեթավորման խտությունը դեռ բարձր է։ Գազերում մոլեկուլները թույլ են կապված միմյանց հետ և հեռանում են միմյանցից մեծ հեռավորությունների վրա, գազային վիճակում ատոմների փաթեթավորման խտությունը շատ ցածր է, հետևաբար, այս վիճակում նյութերն ունեն ամենացածր խտությունը.

Աստղագիտական ​​դիտարկումների տվյալների հիման վրա որոշվել է Տիեզերքում նյութի միջին խտությունը: Եթե ​​նյութը «տարածենք» մեր Գալակտիկայի ողջ ծավալով, ապա նրա մեջ նյութի միջին խտությունը հավասար կլինի մոտավորապես 0,000 000 000 000 000 000 000 000 5 գ/սմ 3: Տիեզերքում նյութի միջին խտությունը մոտավորապես վեց ատոմ է մեկ խորանարդ մետրի համար:

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

Զորավարժություններ 125 սմ ծավալով թուջե գունդն ունի 800 գ զանգված:
Լուծում Եկեք հաշվարկենք գնդակի խտությունը բանաձևով.

Միավորները փոխարկենք SI համակարգի՝ ծավալի սմ մ; քաշը գ կգ.

Ըստ աղյուսակի՝ չուգունի խտությունը 7000 կգ/մ3 է։ Քանի որ մեր ստացած արժեքը փոքր է սեղանի արժեքից, գնդակը խոռոչ է:

Պատասխանել Գնդակը խոռոչ է:

ՕՐԻՆԱԿ 2

Զորավարժություններ Լցանավի վթարի ժամանակ ծոցում առաջացել է 640 մ տրամագծով և 208 սմ միջին հաստությամբ շերտ, եթե դրա խտությունը 800 կգ/մ է եղել։
Լուծում Ենթադրելով, որ նավթի շերտը կլոր է, մենք որոշում ենք դրա տարածքը.

Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ

Յուղային շերտի ծավալը հավասար է ողորկ տարածքի և դրա հաստության արտադրյալին.

Յուղի խտություն.

որտեղի՞ց է առաջացել թափված յուղի զանգվածը.

Միավորները փոխակերպում ենք SI համակարգի՝ միջին հաստությունը սմ մ։

Պատասխանել Ծովում մեկ կիլոգրամ նավթ կար։

ՕՐԻՆԱԿ 3

Զորավարժություններ Համաձուլվածքը բաղկացած է 2,92 կգ կշռող անագից և 1,13 կգ քաշով կապարից։ Որքա՞ն է համաձուլվածքի խտությունը:
Լուծում Ալյումինե խտություն.

Ժամանակակից մարդը ստիպված է ապրել անընդհատ փոփոխվող պայմաններում և լուծել նոր, հաճախ ոչ ստանդարտ խնդիրներ, որոնք առաջանում են իր առաջ։ Անկախ սովորելու կարողությունը դառնում է անհրաժեշտ որակ, որն ապահովում է մարդու մասնագիտական ​​շարժունակությունը։ Ուստի կրթության կարեւորագույն խնդիրներից մեկը ձեւավորումն է ունիվերսալ ուսումնական գործունեություն, որը «կարող է սահմանվել որպես ուսանողի գործողությունների մի շարք եղանակներ, որոնք ապահովում են նոր գիտելիքներ և հմտություններ ինքնուրույն ձեռք բերելու նրա կարողությունը, ներառյալ այս գործընթացի կազմակերպումը»:

Ուսումնական և հետազոտական ​​գործունեությունը համընդհանուր կրթական գործունեության ձևավորման ուղիներից է։ «Ֆիզիկա» ուսումնական առարկայի միջոցով հետազոտական ​​հմտությունների զարգացումը տեղի է ունենում գիտական ​​գիտելիքների մեթոդը ուսումնասիրելիս, ինչպես նաև ճակատային փորձ և ֆիզիկական սեմինար անցկացնելիս: Միևնույն ժամանակ, կարևոր է, որ առաջադրանքների բնույթը կրի հետազոտական ​​բնույթ և թույլ է տալիս ուսանողներին ոչ միայն պատրաստի ձևով գիտելիքներ ձեռք բերել, այլև դրանք ինքնուրույն ձեռք բերել փորձի անցկացման գործընթացում: Միևնույն ժամանակ ձևավորվում է սեփական գործունեությունը պլանավորելու և անծանոթ իրավիճակում գործելու կարողությունը: Նման աշխատանքը կարող է իրականացվել որպես ուսումնասիրվող նյութի ամրապնդում: Բայց առանձնահատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում այն ​​դասերը, որոնցում երևույթներն ու ֆիզիկական հասկացությունները ուսումնասիրվում են ուսումնական փորձի հիման վրա։

Այսպիսով, ավանդաբար, նյութի խտություն հասկացությունը ներմուծվում է մարմնի զանգվածի և դրա ծավալի հարաբերակցության միջոցով, այնուհետև կատարվում է միայն լաբորատոր աշխատանք՝ նյութի խտությունը որոշելու համար։ Այս դեպքում ուսանողները գործում են ըստ պատրաստի հրահանգների: Սակայն հենց խտության հասկացությունը կարելի է ներմուծել ճակատային փորձի միջոցով՝ ստեղծելով խնդրահարույց իրավիճակ՝ ուսումնասիրելով մարմնի զանգվածի կախվածությունը նրա ծավալից (նույն նյութից պատրաստված մարմինների համար)։ Այս դեպքում ուսումնասիրված մեծության անվանումը (խտությունը) և մեծության հաշվարկման բանաձևը բնականաբար հիմնավորված են, ձևավորվում է նաև դրա չափման ալգորիթմ։

Ստորև ներկայացնում ենք 7-րդ դասարանի ֆիզիկայի դասի մշակումը «Նյութի խտություն» թեմայով. Այս դասը առաջին անգամ ներկայացնում է խտության հայեցակարգը:

Նպատակի կարգավորում.

Դասի թեման՝ «Նյութի խտությունը»:

Դասի տեսակը.նոր գիտելիքների ձեռքբերման դաս, կառուցվածքը համակցված է.

Դասի հիմնական դիդակտիկ նպատակը.ուսումնասիրել «խտություն» հասկացությունը:

Ուսուցման (կրթական) նպատակ.

1) բոլոր ուսանողների մեջ ձևավորել նյութի խտության հայեցակարգը որպես նյութի բնութագրիչ ֆիզիկական մեծություն. 2) սովորեցնել, թե ինչպես հաշվարկել խտությունը՝ ելնելով մարմնի հայտնի զանգվածից և ծավալից. 3) ուսանողների հետ միասին մշակել խտության փորձարարական որոշման ալգորիթմ.

Զարգացման նպատակ.նպաստել կրթական հետազոտություններ անցկացնելու և տարբեր նշանների համակարգերով՝ տեքստ, աղյուսակ, գրաֆիկ, ներկայացված տեղեկատվության հետ աշխատելու կարողության զարգացմանը:

Ուսումնական նպատակ.զարգացնել դրական վերաբերմունք ուսումնական գործընթացի նկատմամբ, ձևավորել ինքնագնահատական ​​և անկախություն:

Դասի նպատակները (ուսուցչի համար).

1. Խմբերով կազմակերպել աշխատանքը և կատարել ուսումնական փորձ:

2. Ներկայացրե՛ք խնդիրը ուսանողներին և ուսանողների հետ միասին ձևակերպե՛ք հետազոտության նպատակը:

3. Կառուցելով ճանաչողական առաջադրանքների շղթա, ուսանողներին բերեք այն եզրակացության, որ նյութի զանգվածն ուղիղ համեմատական ​​է այս նյութից կազմված մարմնի ծավալին. զանգվածի և ծավալի հարաբերակցությունը կախված չէ զանգվածից կամ ծավալից, այլ միայն նյութի տեսակից և, հետևաբար, կարող է լինել նյութը բնութագրող մեծություն:

4. Ձևակերպե՛ք խտության սահմանումը և հիմնավորե՛ք խտության հաշվարկման բանաձևը p = m / V.

5. Ներկայացրե՛ք խտության միավորները և սովորեցրե՛ք, թե ինչպես դրանք փոխարկել միավորների SI համակարգին:

6. Պարզիր խտության ֆիզիկական նշանակությունը, սովորեցրու օգտագործել խտության աղյուսակները:

7. Սովորողների հետ ձևակերպեք փորձի ժամանակ նյութի խտության որոշման ալգորիթմ:

8. Ուսանողներին պատրաստել տնային աշխատանքներին

9. Բացահայտեք և համեմատեք դասի ընթացքում ուսուցչի և աշակերտի գործունեության արդյունքները:

Դասի նպատակները (աշակերտի համար) ձևակերպվում են ուսուցչի հետ միասին դասի տարբեր փուլերում:

Պարզելու համար.

1) ինչու նույն զանգվածի մարմինները կարող են ունենալ տարբեր ծավալներ, և ինչու նույն ծավալով մարմինները կարող են ունենալ տարբեր զանգվածներ:

2) Որքա՞ն է նյութի խտությունը, ինչպե՞ս կարելի է այն չափել և հաշվարկել.

3) ի՞նչ է ցույց տալիս խտությունը և ի՞նչ միավորներով է այն չափվում.

4) ինչո՞ւ է պետք իմանալ նյութի խտությունը:

Սովորեք չափել խտությունը փորձի միջոցով:

Դասին պատրաստվելիս, ընտրելով դասը վարելու ձևն ու մեթոդները, ապավինում էի հետևյալ հանգամանքներին.

1) ուսանողների կարողությունը չափել զանգվածը լծակային կշեռքների միջոցով և պինդ մարմնի ծավալը բաժակի միջոցով. իրենց առօրյա կյանքի փորձը;

2) հետազոտական ​​հմտությունները զարգացնելու անհրաժեշտությունը՝ որպես համընդհանուր կրթական գործունեությունից մեկը, ինչպես նաև տարբեր նշանների համակարգերում ներկայացված տեղեկատվության հետ աշխատելու կարողություն՝ գրաֆիկներ, աղյուսակներ, տեքստ.

3) ուսանողներին պետական ​​վերջնական ատեստավորմանը (նոր ձևով) նախապատրաստելու անհրաժեշտությունը, որի թեստային նյութերը պարունակում են առաջադրանքներ ստուգելու, լայնածավալ փորձի միջոցով, ոչ միայն ուղղակի չափումներ կատարելու և դրանք օգտագործելու կարողություն. պահանջվող արժեքը, այլ նաև մի արժեքի կախվածությունը մյուսից ուսումնասիրելու, ստացված հարաբերությունների գրաֆիկ կամ աղյուսակ կառուցելու, տրված ենթադրությունը ստուգելու ունակություն: Այսպիսով, օգտագործվող մեթոդը կարող է սահմանվել ճանաչողական գործունեության մակարդակով որպես որոնման (էվրիստիկ), մասամբ հետախուզական, իսկ ակնկալվող գործունեության մակարդակով` որպես ինտերակտիվ: Դասի ընթացքում կկիրառվեն աշխատանքի ճակատային և խմբային ձևեր:

Դասի ընթացքում օգտագործվող սարքավորումներ և նյութեր.

Ուսուցիչ. Կշեռքներ կշիռներով, հավասար ծավալի մարմիններ, տարբեր զանգվածներ, նույն զանգվածի, բայց տարբեր ծավալների մարմիններ: Համակարգիչ, մուլտիմեդիա պրոյեկտոր, ինտերակտիվ գրատախտակ։ Էլեկտրոնային ներկայացումը ցույց է տալիս միայն օժանդակ նյութ՝ դասի նպատակներ ուսանողների համար, աղյուսակներ, գրաֆիկի ձևանմուշ, ախտորոշիչ աշխատանքի հարցերի պատասխաններ, տնային աշխատանք:

Ուսանող.Կշեռք՝ կշիռներով, բաժակ ջրով, պլաստիլինի կտոր թելի վրա (բոլորն ունեն տարբեր ծավալներ), մետաղական գլան (բոլորն ունեն տարբեր նյութեր), հաշվետվության ձև

Դասերի ժամանակ

Դասի փուլ Ուսուցչի գործունեություն Ուսանողների գործունեություն
Կազմակերպչական Ուսուցիչը ողջունում է ուսանողներին և նրանց բաժանում գիտելիքների տարասեռ մակարդակների խմբերի և ստուգում նրանց պատրաստակամությունը դասին: Բարևե՛ք ուսուցիչներին և նստե՛ք նրանց տեղերը։

Նոր նյութի ակտիվ յուրացման նախապատրաստման փուլը, դասի խնդրի ձևակերպումը.

Անցկացնում է զրույց, ցուցադրում է փորձեր, ձևակերպում դասի խնդիրը, դասի թեման, դասի նպատակները։ Լսեք ուսուցչին և պատասխանեք հարցերին: Ուսուցչի հետ միասին ձևակերպում են դասի նպատակները.

Ուսուցիչ. Մենք հաճախ ասում ենք. «Երկաթը ծանր է, բայց փայտը թեթև է»: Ի՞նչ նկատի ունենք սրանով: Իմ ձեռքերում երկու նույնական չափի գլան կա: Կարո՞ղ եք ասել, թե որն է ավելի հեշտ:

Ուսանող:Դուք չեք կարող, դուք պետք է այն պահեք ձեր ձեռքերում կամ կշռեք այն կշեռքի վրա: Ուսուցիչը բալոններ է դնում տարբեր մասշտաբների վրա:

Ուսուցիչ:Ի՞նչ ենք մենք դիտարկում: Ի՞նչ եզրակացություն կարելի է անել:

Ուսանող:Կշեռքները անհավասարակշռված են, ինչը նշանակում է, որ նույն ծավալով մարմինները կարող են ունենալ տարբեր զանգվածներ։

Ուսուցիչ:Կարո՞ղ են մարմիններն ունենալ նույն զանգվածը, բայց տարբեր ծավալներ: Ինչ-որ մեկը հիշում է, որ մեկ կիլոգրամ քաշը և մեկ կիլոգրամ հատիկավոր շաքարավազը տարբեր ծավալներ ունեն: Ուսուցիչը տարբեր ծավալների, բայց հավասար զանգվածի պողպատե և պլաստիլինե գնդիկներ է դնում կշեռքի տարբեր բաժակների վրա: Կշեռքները մնում են հավասարակշռված:

Ուսուցիչձևակերպում է խնդիրը. Ինչու՞ մարմինները կարող են ունենալ նույն ծավալը, բայց տարբեր զանգվածները: նույն զանգվածը, բայց տարբեր ծավալը. Ի՞նչն է այդ դեպքում որոշում մարմնի քաշը:

Ուսանողները:Դա պայմանավորված է նրանով, որ մարմինները կազմված են տարբեր նյութերից։ Մի նյութը կարող է ավելի խիտ լինել, քան մյուսը:

Ուսուցիչ:Իրոք, յուրաքանչյուր նյութ ունի իր առանձնահատկությունը, որը կոչվում է խտություն: Մեր այսօրվա դասի թեման է «Նյութի խտությունը»: Ձեր կարծիքով, ի՞նչ կարող ենք սովորել այսօր դասարանում:

Ուսանողները:Ի՞նչ է խտությունը: Ինչպե՞ս կարելի է այն հաշվարկել կամ չափել: Ինչպե՞ս է նշվում խտությունը: Ի՞նչ միավորներով է այն չափվում: Ի՞նչ է ցույց տալիս խտությունը:

Գիտելիքների ձեռքբերման փուլ.

Թիվ 1 ճանաչողական առաջադրանքի հայտարարություն

Ուսուցիչ:Դուք լավ գիտեք, որ դույլի ջրի զանգվածն ավելի մեծ է, քան բաժակի ջրի զանգվածը։ Պլաստիլինի փոքր ու մեծ կտորը տարբեր զանգվածներ ունի։ Ձեզանից յուրաքանչյուրի գրասեղանի վրա կա նաև պլաստիլինի կտոր։ Փորձենք կատարել փորձ և որոշել պլաստիլինի կտորի ծավալն ու զանգվածը, իսկ հետո համեմատել արդյունքները։ Յուրաքանչյուր խումբ իր խմբի թվով սյունակում գրանցում է չափումների արդյունքները թիվ 1 աղյուսակում: Մի մոռացեք ապակե սարքավորումների հետ աշխատելիս լծակային կշեռքների օգտագործման կանոնները:
Աշխատեք խմբով, որպեսզի կատարեք ճանաչողական առաջադրանքը 1. Դիտարկում է աշխատանքի առաջընթացը, պատասխանում է հարցերին, վերահսկում է փորձերի ճիշտ կատարումը և անվտանգության կանոնների պահպանումը:

Լծակի կշեռքի միջոցով կշռում են պլաստիլին։

Բաժակով որոշեք պլաստիլինի կտորի ծավալը։

Քննարկում և եզրակացության ձևակերպում. Ստացված արդյունքները ուսուցիչը գրանցում է աղյուսակում (գրատախտակին) կամ դրանք մուտքագրում ներկայացման սլայդի աղյուսակի մեջ (տե՛ս սլայդ թիվ 5): Աշակերտները զեկուցում են իրենց արդյունքները և մյուս խմբերի արդյունքները մուտքագրում են իրենց աղյուսակում հաշվետվության ձևում:
Ուսուցիչ:Ստացված տվյալների հիման վրա կարո՞ղ ենք ասել, թե ինչից է կախված պլաստիլինի կտորի զանգվածը։

Ուսանող:Այո՛։ Զանգվածը կախված է մարմնի ծավալից: Որքան մեծ է ծավալը, այնքան մեծ է մարմնի զանգվածը:

Ճանաչողական առաջադրանքի սահմանում և կատարում 2.

Հնարավո՞ր է չափումների արդյունքները ներկայացնել այլ կերպ, ավելի տեսողական, քան աղյուսակը: Որ մեկը? Գրաֆիկ կառուցելիս ընտրեք հարմար սանդղակ: Այո, դուք կարող եք կառուցել մարմնի քաշի գծապատկեր՝ ծավալի համեմատ: Կառուցեք գրաֆիկ՝ ըստ կետերի: Խորհրդում աշխատում է մեկ մարդ։
Ի՞նչ գիծ է ներկայացնում գրաֆիկը: Ինչ է կոչվում այս կախվածությունը: Ինչ է դա նշանակում? (Սլայդ 6) Ուղղակիորեն սա ուղիղ համեմատականության գրաֆիկ է։ Սա նշանակում է, որ անկախ նրանից, թե մարմնի ծավալը քանի անգամ է փոխվում, նույնքան անգամ է փոխվում մարմնի զանգվածը:

Ճանաչողական առաջադրանքի սահմանում և կատարում 3.

Քննարկում և եզրակացության ձևակերպում

Հաշվե՛ք մարմնի զանգվածի և նրա ծավալի հարաբերակցությունը բոլոր մարմինների համար: Արդյո՞ք այս հարաբերակցության արժեքը փոխվում է զանգվածի փոփոխության հետ մեկտեղ: Ծավա՞լը Յուրաքանչյուր խումբ հայտնում է իր արդյունքները, գրառումները մուտքագրվում են գրատախտակի աղյուսակում: (Սլայդ թիվ 7) Հաշվիր։ Բոլոր խմբերի ստացած տվյալները վերլուծելուց հետո եզրակացնում են, որ զանգվածի և ծավալի հարաբերակցությունը կախված չէ մարմնի զանգվածից և դրա ծավալից.
Ճանաչողական առաջադրանքի սահմանում և կատարում 4 Իսկ եթե վերցնենք մեկ այլ նյութից բաղկացած մարմին: Արդյո՞ք զանգվածի և ծավալի հարաբերակցությունը կմնա նույնը: Ստուգեք սա՝ որոշելով այս հարաբերակցությունը այլ մարմինների համար: Արդյունքները գրեք աղյուսակ 2-ի ձեր «սեփական» սյունակում: Աշակերտները, խմբերով աշխատելով, կրկնում են փորձը՝ որոշելով մետաղյա գլանների զանգվածը, ծավալը և ծավալի և զանգվածի հարաբերակցությունը։ Յուրաքանչյուր խումբ աշխատում է հավասար ծավալի, բայց տարբեր նյութերից պատրաստված բալոններով։

Ստացված արդյունքների քննարկում խմբերով.

Խտության հաշվարկման բանաձեւի հիմնավորումը.

Խտության փորձնական որոշման ալգորիթմի ձևակերպում.

Աշակերտները զեկուցում են հարաբերակցության որոշման արդյունքները մ/վ , ուսուցիչը դրանք գրում է գրատախտակին կամ ներառում է ներկայացման մեջ։ Ուսանողները գրանցում են այլ խմբերի տվյալները իրենց աղյուսակում (սլայդ 8):

ՈւսուցիչԱրդյո՞ք զանգվածի և մարմնի ծավալի հարաբերակցությունը նույնն է տարբեր նյութերի համար: Մեկ նյութի համար?

Ուսանող:Զանգվածի և մարմնի ծավալի հարաբերակցությունը կախված է կախված նյութի տեսակից և կախված չէ մարմնի քաշի և ծավալի վրա.

Ուսուցիչ:հետեւաբար, հենց այս հարաբերությունն է, որ կարելի է համարել նյութի հատկանիշ եւ կոչել նյութի խտությունը,որը մենք նշում ենք տառով Ռ. Այսպիսով, խտությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է մարմնի զանգվածի և դրա ծավալի հարաբերությանը.

Ի՞նչ այլ տեղեկություններ պետք է ստանանք ֆիզիկական քանակի «խտության» մասին:

Ուսանողները:Ինչպե՞ս հաշվարկել խտությունը, ինչ միավորներով է չափվում խտությունը: Ինչպե՞ս չափել այն:

Ուսուցիչ:Փորձեք ինքներդ պատասխանել այս հարցերին, քննարկեք դրանք խմբերով, այնուհետև տեղի է ունենում խմբային քննարկում, այնուհետև յուրաքանչյուր խումբ տալիս է իր պատասխանը և ուսուցիչը ամփոփում է. ծավալը, 2) խտությունը չափվում է կգ/մ 3, 3) նյութի խտությունը չափելու համար անհրաժեշտ է չափել մարմնի զանգվածը. - չափել մարմնի ծավալը; - հաշվարկել խտությունը՝ օգտագործելով (1) բանաձևը:

Ուսումնասիրված նյութի համախմբում. Ուսուցիչ:Եկեք սահմանենք «նյութի խտություն» հասկացության ֆիզիկական իմաստը, այսինքն. Պատասխանենք հարցին՝ ի՞նչ է ցույց տալիս խտությունը։ Բացեք խտությունների աղյուսակը, որը կա դասագրքում: Գտեք ալյումինի խտությունը:

Ուսանող: 200 կգ/մ 3 .

Ուսուցիչ:սա նշանակում է, որ 1 մ 3ալյումինի զանգվածը 2700 է կգ.

Ուսուցիչ:ինչ զանգված ունի 1-ը մ 3ջուր? Որքա՞ն է սառույցի խտությունը:

Ուսանող:զանգված 1 մ 3ջուրը 1000 է կգ, իսկ սառույցի խտությունը 900 է կգ/մ 3.

Ուսուցիչ:Այսպիսով, Խտությունը ցույց է տալիս նյութի զանգվածը, որը վերցված է մեկ միավորի ծավալով:Բայց երբ չափում եք խտությունը, ընդհանրապես չպետք է 1 մ 3 հավասար նյութի ծավալներ վերցնեք: Խտությունը SI միավորներով չափվում է կգ/մ 3, բայց այն կարող է չափվել նաև այլ միավորներով, օրինակ՝ in գ/սմ 3. Բավական է իմանալ, թե ինչպես է կատարվում թարգմանությունը կգ/մ 3Վ գ/սմ 3և հակառակը։ Ծանոթանանք խտության միավորների փոխակերպման կանոններին՝ 1 կգ = 1000 Գ, 1 մ 3 = 1000000 սմ 3

Օրինակ՝ սառույցի խտությունը 900 է կգ/մ 3, և պղինձ 8.9 գ/սմ 3. Նշանակում է,

Աշխատանքի ամփոփում՝ դասի սկզբում տրված հարցերի պատասխանները: Ուսուցիչ:Կարո՞ղ ենք որոշել, թե որ հավասար ծավալով մարմինը կունենա ավելի մեծ զանգված:

Ուսանող:Այո՛։ Երկրորդ փորձի ժամանակ պարզվեց, որ ավելի մեծ խտություն ունեցող մարմիններն ավելի մեծ զանգված ունեին։ Սա նշանակում է, որ մարմնի քաշը կախված է ոչ միայն մարմնի ծավալից, այլեւ խտությունից։ Որքան մեծ է նյութի խտությունը, այնքան մեծ է նույն ծավալով մարմնի զանգվածը։

Ուսուցիչ:իսկապես, քանի որ և ձեր եզրակացությունը հաստատվում է այս բանաձևով. Մյուս կողմից՝ բանաձևով կարելի է որոշել մարմնի ծավալը և իմանալով խտությունը՝ հաշվել, թե ինչ ծավալ կունենա, օրինակ, հայտնի զանգվածի մարմինը։ Մտածեք, թե որտեղ կարող է սա օգտակար լինել: Հիմա եկեք մի փոքր թեստ անենք։

Փոքր ախտորոշիչ աշխատանքի կատարում (աշխատանքը կատարվում է առանձին թղթի վրա՝ առանց մակնշման):

Կկարողանա՞ք կատարել:

1 տարբերակ

Երեք կաղնու բլոկներից որն ունի ամենամեծ զանգվածը:

տասնմեկ; 2) 2; 3) 3; 4) բոլորի համար նույնն է:

2. Բետոնի խտությունը 2200 է կգ/մ 3. Ինչ է դա նշանակում?

3. 7, 3գ/սմ 3 = …..կգ/մ 3

Տարբերակ 2

Ո՞ր գնդակն ունի ամենաքիչ զանգվածը.

1) ալյումինի համար, 2) պողպատի համար. 3) զանգվածները նույնն են. 4) պատասխանելու համար բավարար տվյալներ չկան.

2. Կերոսինի խտությունը 8 է գ/սմ 3. Ինչ է դա նշանակում?

3. 2500 կգ/մ 3= …..գ/սմ 3

Ինքնաթեստ Ուսանողները ստուգում են իրենց պատասխանները ներկայացման մեջ ներկայացված պատասխաններով (սլայդ 10): Ուսուցիչը յուրաքանչյուր հարցի համար հաշվում է ճիշտ պատասխանների քանակը:
Տնային աշխատանքների նախապատրաստման փուլը Տնային աշխատանք:Օգտագործելով §21 տեքստը (Դասագիրք Ստեփանովա Գ.Ն. «Ֆիզիկա. 7-րդ դասարան, գեղ. 100-104), 1) տպագիր տետրում կատարել առաջադրանքները թիվ 1, 3, 4 էջ 63-64: Օգտագործեք խտության միավորների փոխակերպման կանոնը և ձեր նոթատետրի օրինակը: 2) ցանկացողները կարող են լրացուցիչ ստեղծել իրենց խնդիրը և լուծել այն.
Գնահատում, ինքնագնահատական, արտացոլում: Ուսուցիչը գնահատում է աշակերտների աշխատանքը՝ նշելով նրանց, ովքեր լավ են աշխատել դասում, հայտնում է իր ցանկությունները։ Նա ինքն է նշում, թե ինչն այնպես չստացվեց, ինչպես նախատեսված էր, և ինչ ստացվեց։ Ուսանողները պատասխանում են հարցերին. Ի՞նչ սովորեցիք այսօր: Ի՞նչն էր ձեզ համար հեշտ անելը: Ի՞նչն է դժվար: Էլ ի՞նչ կցանկանայիք իմանալ: Ի՞նչ կցանկանայիք սովորել:
«Ի՞նչ ենք անելու հաջորդ դասին»: Ուսուցիչ. Այսպիսով, հետազոտություն կատարելուց հետո մենք սահմանեցինք. 2) ստացել է խտության հաշվարկման բանաձև. 3) ձևակերպեց նյութի խտությունը որոշելու ալգորիթմ և սովորեց չափել պինդ մարմնի խտությունը: Հաջորդ դասին, օգտագործելով այս ալգորիթմը, մենք կչափենք ոչ միայն պինդ մարմինների խտությունը, այլև հեղուկների և հատիկավոր մարմինների: Հետագայում մենք կսովորենք լուծել որակական և քանակական խնդիրներ՝ տարբեր մարմինների զանգվածը, ծավալը և խտությունը որոշելու համար։ Բոլորը շնորհակալություն աշխատանքի համար. Ցտեսություն.

Հղումներ

Հանրակրթության դաշնային պետական ​​կրթական չափորոշիչների հայեցակարգ. նախագիծ / Ռոս. ակադ. կրթություն; խմբագրել է Ա.Մ. Կոնդակովա, Ա.Ա. Կուզնեցովա. - 2-րդ հրատ. – Մ.: Կրթություն, 2009. 2. Ֆիզիկա. 7-րդ դասարան. Դասագիրք հանրակրթական հաստատությունների համար. – Սանկտ Պետերբուրգ: ՍՊԸ «STP School», 2006 թ.

Նույն ծավալներով տարբեր նյութերից պատրաստված մարմինները տարբեր զանգվածներ ունեն։ Օրինակ՝ 1 մ3 ծավալով երկաթն ունի 7800 կգ զանգված, իսկ նույն ծավալի կապարը՝ 13000 կգ։

Ֆիզիկական մեծությունը, որը ցույց է տալիս նյութի զանգվածը միավորի ծավալով (այսինքն, օրինակ, մեկ խորանարդ մետրով կամ մեկ խորանարդ սանտիմետրով), կոչվում է. խտությունընյութեր.

Պարզելու համար, թե ինչպես կարելի է գտնել տվյալ նյութի խտությունը, դիտարկենք հետևյալ օրինակը. Հայտնի է, որ 2 մ 3 ծավալով սառցաբեկորն ունի 1800 կգ զանգված։ Այդ դեպքում 1 մ 3 սառույցը կունենա 2 անգամ պակաս զանգված։ 1800 կգ-ը բաժանելով 2 մ 3-ի, ստանում ենք 900 կգ/մ 3: Սա սառույցի խտությունն է:

Այսպիսով, Նյութի խտությունը որոշելու համար հարկավոր է մարմնի զանգվածը բաժանել նրա ծավալովՏառերով նշենք այս արտահայտության մեջ ներառված մեծությունները.

մ- մարմնի զանգված, Վ- մարմնի ծավալը, ρ - մարմնի խտություն ( ρ -Հունարեն տառ «rho»):

Այնուհետև խտության հաշվարկման բանաձևը կարելի է գրել հետևյալ կերպ. SI խտության միավորն է կիլոգրամ մեկ խորանարդ մետրի համար(1 կգ/մ3): Գործնականում նյութի խտությունը արտահայտվում է նաև գրամներով մեկ խորանարդ սանտիմետրով (գ/սմ3)։ Այս միավորների միջև կապը հաստատելու համար մենք հաշվի ենք առնում, որ

1 գ = 0,001 կգ, 1 սմ 3 = 0,000001 մ 3:

Ահա թե ինչու Նույն նյութի խտությունը պինդ, հեղուկ և գազային վիճակներում տարբեր է։ Օրինակ՝ ջրի խտությունը 1000 կգ/մ3 է, սառույցը՝ 900 կգ/մ3, իսկ ջրի գոլորշին (0 0 C ջերմաստիճանում և նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում)՝ 0,59 կգ/մ3։

Աղյուսակ 3

Որոշ պինդ մարմինների խտությունները

Աղյուսակ 4

Որոշ հեղուկների խտություն

Աղյուսակ 5

Որոշ գազերի խտություն


(3-5 աղյուսակներում նշված մարմինների խտությունները հաշվարկվում են նորմալ մթնոլորտային ճնշման և 0 0C գազերի դեպքում, հեղուկների և պինդ մարմինների համար՝ 20 0C ջերմաստիճանում):

1. Ի՞նչ է ցույց տալիս խտությունը: 2. Ի՞նչ է պետք անել նյութի խտությունը որոշելու համար՝ իմանալով մարմնի զանգվածը և դրա ծավալը: 3. Խտության ի՞նչ միավորներ գիտեք: Ինչպե՞ս են նրանք առնչվում միմյանց հետ: 4. Երեք խորանարդներ՝ պատրաստված մարմարից, սառույցից և արույրից, ունեն նույն ծավալը։ Ո՞րն է ամենաշատ զանգվածը և ո՞րն է ամենաքիչը: 5. Երկու խորանարդ՝ պատրաստված ոսկուց և արծաթից, ունեն նույն զանգվածը։ Ո՞ր մեկն ունի ավելի մեծ ծավալ: 6. Նկար 22-ում ներկայացված բալոններից որն ունի ավելի մեծ խտություն: 7. Նկար 23-ում ներկայացված մարմիններից յուրաքանչյուրի զանգվածը 1 տոննա է:

Խտություն- նյութի ֆիզիկական հատկությունները բնութագրող ֆիզիկական մեծություն, որը հավասար է մարմնի զանգվածի և այս մարմնի զբաղեցրած ծավալի հարաբերությանը.

Խտությունը (միատարր մարմնի խտությունը կամ տարասեռ մարմնի միջին խտությունը) կարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով բանաձևը.

[ρ] = կգ/մ³; [մ] = կգ; [V] = մ³:

Որտեղ մ- մարմնի զանգված, Վ- դրա ծավալը; Բանաձևը պարզապես մաթեմատիկական նշում է «խտություն» տերմինի սահմանման համար:

Բոլոր նյութերը բաղկացած են մոլեկուլներից, հետևաբար ցանկացած մարմնի զանգվածը բաղկացած է նրա մոլեկուլների զանգվածներից։ Սա նման է այն բանին, թե ինչպես է կոնֆետի տոպրակի զանգվածը տոպրակի բոլոր կոնֆետների զանգվածների գումարն է: Եթե ​​բոլոր կոնֆետները նույնն են, ապա կոնֆետների տոպրակի զանգվածը կարելի է որոշել՝ մեկ կոնֆետի զանգվածը տոպրակի մեջ եղած կոնֆետների քանակով բազմապատկելով։

Մաքուր նյութի մոլեկուլները նույնական են։ Ուստի ջրի մեկ կաթիլի զանգվածը հավասար է մեկ ջրի մոլեկուլի զանգվածի և կաթիլում մոլեկուլների քանակի արտադրյալին։

Նյութի խտությունը ցույց է տալիս, թե որքան է այս նյութի 1 մ³ զանգվածը:

Ջրի խտությունը 1000 կգ/մ³ է, ինչը նշանակում է, որ 1 մ³ ջրի զանգվածը 1000 կգ է։ Այս թիվը կարելի է ստանալ՝ ջրի մեկ մոլեկուլի զանգվածը բազմապատկելով նրա ծավալի 1 մ³ մոլեկուլների քանակով։
Սառույցի խտությունը 900 կգ/մ³ է, ինչը նշանակում է, որ 1 մ³ սառույցի զանգվածը 900 կգ է։
Երբեմն օգտագործվում է խտության միավորը g/cm³, ուստի կարող ենք նաև դա ասել 1 սմ³ սառույցի զանգվածը 0,9 գ է։

Յուրաքանչյուր նյութ զբաղեցնում է որոշակի ծավալ։ Եվ կարող է այնպես ստացվել երկու մարմինների ծավալները հավասար են, և նրանց զանգվածները տարբեր են։ Այս դեպքում ասում են, որ այդ նյութերի խտությունները տարբեր են։


Նաև երբ երկու մարմինների զանգվածները հավասար ենդրանց ծավալները տարբեր կլինեն։ Օրինակ՝ սառույցի ծավալը գրեթե 9 անգամ ավելի մեծ է, քան երկաթե ձողի ծավալը։

Նյութի խտությունը կախված է նրա ջերմաստիճանից։

Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ խտությունը սովորաբար նվազում է: Դա պայմանավորված է ջերմային ընդլայնմամբ, երբ ծավալը մեծանում է, մինչդեռ զանգվածը մնում է անփոփոխ:

Ջերմաստիճանի նվազման հետ խտությունը մեծանում է։ Չնայած կան նյութեր, որոնց խտությունը տարբեր կերպ է վարվում որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում: Օրինակ՝ ջուր, բրոնզ, չուգուն։ Այսպիսով, ջրի խտությունը առավելագույն արժեք ունի 4 °C-ում և նվազում է այս արժեքի համեմատ ջերմաստիճանի բարձրացման և նվազման հետ:

Երբ ագրեգացման վիճակը փոխվում է, նյութի խտությունը կտրուկ փոխվում է. խտությունը մեծանում է գազային վիճակից հեղուկի անցնելու ժամանակ և երբ հեղուկը պնդանում է։ Ջուրը, սիլիցիումը, բիսմութը և որոշ այլ նյութեր բացառություններ են այս կանոնից, քանի որ դրանց խտությունը նվազում է, երբ ամրացվում է:

Խնդրի լուծում

Առաջադրանք թիվ 1.
5 սմ երկարությամբ, 3 սմ լայնությամբ և 5 մմ հաստությամբ ուղղանկյուն մետաղական թիթեղն ունի 85 գ զանգված:

Ֆիզիկական խնդրի վերլուծություն.Առաջադրված հարցին պատասխանելու համար անհրաժեշտ է որոշել այն նյութի խտությունը, որից պատրաստված է ափսեը։ Այնուհետև, օգտագործելով խտության աղյուսակը, որոշեք, թե որ նյութին է համապատասխանում հայտնաբերված խտության արժեքը: Այս խնդիրը կարող է լուծվել այս միավորներում (այսինքն՝ առանց SI-ի փոխակերպման):

Առաջադրանք թիվ 2.
200 սմ 3 ծավալով պղնձե գնդակն ունի 1,6 կգ զանգված։ Որոշեք՝ այս գնդակը պինդ է, թե դատարկ։ Եթե ​​գնդակը դատարկ է, ապա որոշեք խոռոչի ծավալը:

Ֆիզիկական խնդրի վերլուծություն.Եթե ​​պղնձի ծավալը փոքր է գնդի V պղնձի ծավալից

Առաջադրանք թիվ 3.
Բենզինով լցվում է 20 կգ ջուր պահող տարա: Որոշեք բենզինի զանգվածը տարայի մեջ:

Ֆիզիկական խնդրի վերլուծություն.Բենզինի զանգվածը տարայի մեջ որոշելու համար պետք է գտնել բենզինի խտությունը և տարողության տարողությունը, որը հավասար է ջրի ծավալին։ Ջրի ծավալը որոշվում է նրա զանգվածով և խտությամբ։ Աղյուսակում գտնում ենք ջրի և բենզինի խտությունը։ Ավելի լավ է խնդիրը լուծել SI միավորներով:

Առաջադրանք թիվ 4.
800 սմ 3 թիթեղից և 100 սմ 3 կապարից պատրաստվել է համաձուլվածք։ Որքա՞ն է դրա խտությունը: Որքա՞ն է անագի և կապարի զանգվածային հարաբերակցությունը համաձուլվածքում:

Դասի նպատակը՝ ուսումնասիրել նոր ֆիզիկական մեծություն «նյութի խտությունը»:

Դասի պլան

  1. Կազմակերպման ժամանակ.
  2. Գիտելիքների թարմացում.
  3. Դասագրքի տեքստի վերլուծություն, գիտելիքի գերիշխող տարրերի բացահայտում, հարցերի գրավոր պատասխաններ։
  4. Էլեկտրոնային գիտելիքների յուրացման ստուգում` ըստ դրանց տրամաբանական հաջորդականության:
  5. Դասի ամփոփում.
  6. Տնային աշխատանք.

1. Կազմակերպչական պահ.

2. Գիտելիքների թարմացում.

Ինչպե՞ս են համեմատվում հանգստի վիճակում գտնվող մարմինների զանգվածները մինչև փոխազդեցությունը ձեռք բերված արագությունների հիման վրա:

Ո՞րն է զանգվածի միավորը:

Ինչպե՞ս է որոշվում մարմնի քաշը:

3. Նյութի անկախ ուսումնասիրություն՝ օգտագործելով ESD:

Սովորողները ինքնուրույն ուսումնասիրում են դասագրքի նյութը և գրավոր պատասխաններ տալիս իրենց տետրերում:

Հարցեր DEZ-ի համար

Գիտելիքի աղբյուր

1. Ի՞նչ կարելի է ասել հավասար ծավալով տարբեր նյութերից կազմված մարմինների զանգվածների մասին։ Ա.Վ. Պերիշկին, Ն.Ա.Ռոդինա. Ֆիզիկայի դասագիրք 7-րդ դասարանի համար. Հետ. 48 Այն մարմինները, որոնք ունեն հավասար ծավալներ և կազմված են տարբեր նյութերից, ունեն նույն զանգվածը։
2. Ինչո՞վ է բացատրվում, որ տարբեր նյութերից կազմված մարմիններն ունեն հավասար ծավալով տարբեր զանգվածներ: Հետ. 48 Սա բացատրվում է նրանով, որ տարբեր մարմիններ ունեն տարբեր խտություն։
3. Խտության բանաձեւ. Հետ. 49
4. Ի՞նչ է կոչվում նյութի խտությունը: Հետ. 49 Խտությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է մարմնի զանգվածի և ծավալի հարաբերությանը։
5. Ո՞րն է նյութի խտության ֆիզիկական նշանակությունը: Հետ. 49 Խտությունը ցույց է տալիս, թե որքան զանգված է պարունակվում միավորի ծավալում:
6. Որքա՞ն է խտության միավորը: Հետ. 49 Խտության միավորը այն խտությունն է, որի դեպքում ծավալի միավորը պարունակում է նյութի զանգվածի միավոր:
7. Որքա՞ն է SI խտության միավորը: Հետ. 49 SI խտության միավորը այն խտությունն է, երբ նյութի մեկ խորանարդ մետրը պարունակում է մեկ կիլոգրամ զանգված:
8. Ստացեք խտության միավորի անվանումը: Հետ. 49
9. Ստացեք խտության միավորի նշանակումը:
10. Մարմնի զանգվածի հաշվման բանաձևը դուրս բերեք նյութի խտության բանաձևից: Հետ. 52
11. Նյութի խտության բանաձևից ստացիր մարմնի ծավալը հաշվելու բանաձևը: Հետ. 53
12. Ինչու՞ է պետք իմանալ նյութի խտությունը: Հետ. 52 Նյութի խտությունը պետք է հայտնի լինի տարբեր գործնական նպատակներով: Ինժեները մեքենա ստեղծելիս կարող է նախապես հաշվարկել ապագա մեքենայի մասերի զանգվածը՝ ելնելով նյութի խտությունից և ծավալից։ Շինարարը կարող է որոշել, թե որքան է լինելու կառուցվող շենքի զանգվածը և այլն։

4. Էլեկտրոնային գիտելիքների յուրացման ստուգում` ըստ դրանց տրամաբանական հաջորդականության:

Ուսուցիչը աշակերտին կանչում է գրատախտակ, վերցնում հարցերով նրա նոթատետրը, ստուգում է պատասխանները և տետրից հարցեր տալիս հերթականությամբ:

5. Ամփոփելով դասը.

Ուսուցիչը հարցնում է ECD-ի նոթատետրից մի քանի ամենակարևոր հարցերը թեմայի վերաբերյալ: