Åpen leksjon i fysikk om emnet: "Materiens tetthet." Tetthetsenheter Repetisjon av dekket materiale

DEFINISJON

Vekt er en skalar fysisk størrelse som karakteriserer treghets- og gravitasjonsegenskapene til legemer.

Enhver kropp "motstår" forsøk på å endre den. Denne egenskapen til legemer kalles treghet. Så for eksempel kan en sjåfør ikke stoppe en bil umiddelbart når han ser en fotgjenger plutselig hoppe ut på veien foran seg. Av samme grunn er det vanskelig å flytte på en garderobe eller sofa. Under samme påvirkning fra omkringliggende kropper kan en kropp raskt endre hastigheten, mens en annen, under de samme forholdene, kan endre seg mye langsommere. Den andre kroppen sies å være mer inert eller ha større masse.

Dermed er målet på tregheten til et legeme dens treghetsmasse. Hvis to kropper samhandler med hverandre, vil hastigheten til begge kropper som et resultat endres, dvs. i samhandlingsprosessen får begge kropper .

Forholdet mellom akselerasjonsmodulene til samvirkende kropper er lik det inverse forholdet mellom massene deres:

Målet for gravitasjonsinteraksjon er gravitasjonsmasse.

Det er eksperimentelt fastslått at treghets- og gravitasjonsmassene er proporsjonale med hverandre. Ved å velge en proporsjonalitetskoeffisient lik enhet, snakker de om likheten mellom treghets- og gravitasjonsmassene.

I SI-systemet Masseenheten er kg.

Massen har følgende egenskaper:

  1. masse er alltid positiv;
  2. massen til et system av kropper er alltid lik summen av massene til hver av legemene som inngår i systemet (additivitetsegenskap);
  3. innenfor rammen avhenger ikke massen av kroppens natur og bevegelseshastighet (invariansegenskap);
  4. massen til et lukket system er bevart under alle interaksjoner mellom systemets kropper med hverandre (lov om bevaring av masse).

Tetthet av stoffer

Tettheten til et legeme er massen per volumenhet:

Enhet tetthet i SI-system kg/m .

Ulike stoffer har ulik tetthet. Tettheten til et stoff avhenger av massen til atomene det er sammensatt av og av pakkingstettheten til atomer og molekyler i stoffet. Jo større masse av atomer, jo større tetthet av stoffet. I forskjellige aggregeringstilstander er pakkingstettheten til atomene til et stoff forskjellig. I faste stoffer er atomer veldig tettpakket, så stoffer i fast tilstand har den høyeste tettheten. I flytende tilstand avviker ikke tettheten til et stoff vesentlig fra dens tetthet i fast tilstand, siden pakkingstettheten til atomer fortsatt er høy. I gasser er molekyler svakt bundet til hverandre og beveger seg bort fra hverandre over lange avstander, pakkingstettheten av atomer i gassform er derfor svært lav, i denne tilstanden har stoffer den laveste tettheten.

Basert på data fra astronomiske observasjoner ble den gjennomsnittlige tettheten av materie i universet bestemt. Beregningsresultatene indikerer at det ytre rom i gjennomsnitt er ekstremt sjeldent. Hvis vi "spreder" materie gjennom hele volumet av galaksen vår, vil den gjennomsnittlige tettheten av materie i den være lik omtrent 0.000 000 000 000 000 000 000 000 5 g/cm 3 . Gjennomsnittlig tetthet av materie i universet er omtrent seks atomer per kubikkmeter.

Eksempler på problemløsning

EKSEMPEL 1

Trening En støpejernskule med et volum på 125 cm har en masse på 800 g. Er denne kulen solid eller hul?
Løsning La oss beregne tettheten til ballen ved å bruke formelen:

La oss konvertere enhetene til SI-systemet: volum cm m; vekt g kg.

I følge tabellen er tettheten til støpejern 7000 kg/m3. Siden verdien vi fikk er mindre enn tabellverdien, er ballen hul.

Svar Ballen er hul.

EKSEMPEL 2

Trening Under tankskipulykken ble det dannet en glatt med en diameter på 640 m og en gjennomsnittlig tykkelse på 208 cm. Hvor mye olje var det i havet hvis dens tetthet var 800 kg/m?
Løsning Forutsatt at oljeflaket er rundt, bestemmer vi området:

Tatt i betraktning det faktum at

Volumet av oljelaget er lik produktet av det glatte området og dets tykkelse:

Oljetetthet:

hvor kom massen av oljesøl fra:

Vi konverterer enhetene til SI-systemet: gjennomsnittlig tykkelse cm m.

Svar Det var en kilo olje i havet.

EKSEMPEL 3

Trening Legeringen består av tinn som veier 2,92 kg og bly som veier 1,13 kg. Hva er tettheten til legeringen?
Løsning Legeringstetthet:

Det moderne mennesket må leve under stadig skiftende forhold og løse nye, ofte ikke-standardiserte problemer som dukker opp foran ham. Evnen til å lære selvstendig blir en nødvendig egenskap som sikrer en persons profesjonelle mobilitet. Derfor er en av de viktigste oppgavene til utdanning dannelsen universelle læringsaktiviteter, som "kan defineres som et sett med måter for en elevs handlinger som sikrer hans evne til selvstendig å tilegne seg ny kunnskap og ferdigheter, inkludert organisering av denne prosessen."

Utdannings- og forskningsaktiviteter er en av måtene å danne universelle utdanningsaktiviteter på. Utviklingen av forskningsferdigheter gjennom pedagogisk fag "fysikk" skjer når man studerer metoden for vitenskapelig kunnskap, så vel som når man gjennomfører et frontalt eksperiment og et fysisk verksted. Samtidig er det viktig at oppgavenes karakter er av forskningskarakter og lar studentene ikke bare skaffe seg kunnskap i ferdig form, men selv skaffe seg i prosessen med å gjennomføre et forsøk. Samtidig dannes evnen til å planlegge sine aktiviteter og handle i en ukjent situasjon. Slikt arbeid kan utføres som en forsterkning av materialet som studeres. Men av spesiell interesse er leksjoner der fenomener og fysiske begreper studeres på grunnlag av et pedagogisk eksperiment.

Tradisjonelt blir begrepet tetthet av et stoff derfor introdusert gjennom forholdet mellom massen til et legeme og dets volum, og deretter utføres bare laboratoriearbeid for å bestemme stoffets tetthet. I dette tilfellet handler elevene i henhold til ferdige instruksjoner. Selve begrepet tetthet kan imidlertid introduseres gjennom et frontalt eksperiment, og skaper en problematisk situasjon ved å studere avhengigheten av massen til en kropp av volumet (for kropper laget av samme stoff). I dette tilfellet er navnet på mengden som studeres (tetthet) og formelen for beregning av mengden naturlig begrunnet, og en algoritme for måling er også dannet.

Nedenfor er utviklingen av en fysikktime i 7. klasse om temaet "Materiens tetthet". Denne leksjonen introduserer begrepet tetthet for første gang.

Målsetting.

Leksjonsemne: "Materiens tetthet."

Leksjonstype: en leksjon i å tilegne seg ny kunnskap, er strukturen kombinert.

Det didaktiske hovedmålet med leksjonen: studere begrepet "tetthet".

Opplæringsmål:

1) å danne i alle elever begrepet materiens tetthet som en fysisk størrelse som er en egenskap ved materie; 2) lære hvordan man beregner tetthet basert på kjent masse og volum til en kropp; 3) sammen med studenter utvikle en algoritme for å bestemme tetthet eksperimentelt.

Utviklingsmål: bidra til utvikling av evnen til å drive pedagogisk forskning og arbeide med informasjon presentert i ulike tegnsystemer: tekst, tabell, graf.

Utdanningsmål: dyrke en positiv holdning til læringsprosessen, bygge selvfølelse og selvstendighet.

Leksjonens mål (for læreren).

1. Organiser arbeidet i grupper og utfør et pedagogisk eksperiment.

2. Presenter problemstillingen for studentene og formuler sammen med studentene formålet med forskningen.

3. Etter å ha bygget en kjede av kognitive oppgaver, bring elevene til den konklusjon at massen til et stoff er direkte proporsjonal med volumet av kroppen som består av dette stoffet; forholdet mellom masse og volum avhenger ikke av verken masse eller volum, men kun av typen stoff og kan derfor være en mengde som karakteriserer stoffet.

4. Formuler definisjonen av tetthet og begrunn formelen for beregning av tetthet p = m/V.

5. Introduser tetthetsenheter og lær hvordan du konverterer dem til SI-systemet av enheter.

6. Finn ut den fysiske betydningen av tetthet, lær hvordan du bruker tetthetstabeller.

7. Formuler sammen med elever en algoritme for å bestemme tettheten til et stoff i et forsøk.

8. Forbered elevene på lekser

9. Identifiser og sammenlign resultatene av lærerens og elevens aktiviteter i leksjonen.

Leksjonsmål (for eleven) formuleres sammen med lærer på ulike trinn i timen.

Å finne ut:

1) hvorfor kan kropper med samme masse ha forskjellig volum, og kropper med samme volum kan ha forskjellig masse?

2) hva er tettheten til et stoff, hvordan kan det måles og beregnes?

3) hva viser tetthet og i hvilke enheter måles den?

4) hvorfor trenger du å vite tettheten til et stoff?

Lær å måle tetthet gjennom erfaring.

Da jeg forberedte meg til leksjonen, valgte formen og metodene for å gjennomføre leksjonen, stolte jeg på følgende omstendigheter:

1) elevenes evne til å måle masse ved hjelp av vekter og volumet til et fast stoff ved hjelp av et beger; opplevelser av hverdagen deres;

2) behovet for å utvikle forskningsferdigheter som en av de universelle utdanningsaktivitetene, samt evnen til å arbeide med informasjon presentert i ulike tegnsystemer: grafer, tabeller, tekst;

3) behovet for å forberede studentene på statens endelige sertifisering (i en ny form), hvis testmateriale inneholder oppgaver for å teste, ved hjelp av et fullskala eksperiment, evnen til ikke bare å utføre direkte målinger og bruke dem til å beregne nødvendig verdi, men også evnen til å studere avhengigheten av en verdi av en annen , bygge en graf eller tabell over det resulterende forholdet, sjekk den gitte antakelsen. Dermed kan metoden som brukes, defineres av nivået av kognitiv aktivitet som søk (heuristisk), delvis utforskende, og av nivået av forventet aktivitet - som interaktiv. Leksjonen vil bruke frontale og gruppearbeidsformer.

Utstyr og materialer brukt i timen.

Lærer. Vekter med vekter, kropper med likt volum, forskjellige masser, kropper med samme masse, men forskjellige volum. Datamaskin, multimediaprojektor, interaktiv tavle. Den elektroniske presentasjonen viser kun hjelpemateriell: leksjonsmål for elever, tabeller, mal for en graf, svar på diagnostiske arbeidsspørsmål, lekser.

Student. Vekter med vekter, et beger med vann, et stykke plastelina på en tråd (alle har forskjellig volum), en metallsylinder (alle har forskjellige materialer), et rapportskjema

I løpet av timene

Leksjonsstadiet Læreraktiviteter Studentaktivitet
Organisatorisk Læreren ønsker elevene velkommen og deler dem inn i grupper med heterogene kunnskapsnivåer og sjekker deres beredskap for timen. Hils på lærerne og sett deg på plass.

Forberedelsesstadiet for aktiv assimilering av nytt materiale, formulering av leksjonsproblemet.

Gjennomfører en samtale, demonstrerer eksperimenter, formulerer leksjonens problemstilling, temaet for leksjonen og målene for leksjonen. Lytt til læreren og svar på spørsmål. Sammen med læreren formulerer de målene for timen.

Lærer: Vi sier ofte: "Jern er tungt, men tre er lett." Hva mener vi med dette? Jeg har to sylindre av samme størrelse i hendene. Kan du si hvilken som er lettere?

Student: Du kan ikke, du må holde den i hendene eller veie den på en vekt. Læreren plasserer sylindre på forskjellige skalaer.

Lærer: Hva observerer vi? Hvilken konklusjon kan man trekke?

Student: Vektene er i ubalanse, noe som betyr at kropper med samme volum kan ha ulik masse.

Lærer: Kan kropper ha samme masse, men forskjellig volum? Noen husker at en kilo vekt og en kilo granulert sukker har forskjellige volum. Læreren plasserer stål- og plastelinakuler med forskjellig volum, men lik masse, på forskjellige skåler med vekter. Vektene forblir balanserte.

Lærer formulerer problemstillingen: Hvorfor kan kropper ha samme volum, men forskjellige masser? samme masse men forskjellig volum? Hva bestemmer da kroppsvekten?

Studenter: Dette skyldes det faktum at kropper er laget av forskjellige stoffer. Ett stoff kan være tettere enn et annet.

Lærer: Faktisk har hvert stoff sin egen egenskap, som kalles tetthet. Temaet for leksjonen vår i dag er "Materiens tetthet." Hva tror du vi kan lære i klassen i dag?

Studenter: Hva er tetthet? Hvordan kan det beregnes eller måles? Hvordan angis tetthet? I hvilke enheter måles det? Hva viser tetthet?

Kunnskapsinnhentingsstadiet.

Redegjørelse for kognitiv oppgave nr. 1

Lærer: Du er godt klar over at massen av vann i en bøtte er større enn massen av vann i et glass. Et lite og stort stykke plastelina har forskjellig masse. Hver av dere har også et stykke plastelina på skrivebordet. La oss prøve å utføre et eksperiment og bestemme volumet og massen til et stykke plasticine, og deretter sammenligne resultatene. Hver gruppe registrerer måleresultatene i tabell nr. 1 i kolonnen med nummeret på gruppen. Ikke glem reglene for bruk av spakvekter når du arbeider med glassutstyr.
Arbeid i en gruppe for å fullføre kognitiv oppgave 1. Observerer fremdriften i arbeidet, svarer på spørsmål, overvåker korrekt utførelse av eksperimenter og overholdelse av sikkerhetsforskrifter.

Ved hjelp av en spakvekt veies plasticine.

Bruk et beger for å bestemme volumet til et stykke plastelina.

Diskusjon og formulering av konklusjonen. Læreren registrerer resultatene som er oppnådd i en tabell (på tavlen) eller legger dem inn i en tabell på et presentasjonslysbilde (se lysbilde nr. 5). Elevene rapporterer resultatene sine, og legger inn resultatene fra andre grupper i tabellen deres i rapportskjemaet.
Lærer: Basert på dataene som er oppnådd, kan vi si hva massen til et stykke plastelina avhenger av?

Student: Ja. Masse avhenger av kroppsvolum: Jo større volum, jo ​​større kroppsmasse.

Sette og utføre en kognitiv oppgave 2.

Er det mulig å presentere måleresultater på en annen måte, mer visuelt, enn en tabell? Hvilken? Når du konstruerer en graf, velg en passende skala. Ja, du kan lage en graf over kroppsvekt kontra volum. Lag en graf etter poeng. En person jobber i styret.
Hvilken linje representerer grafen? Hva kalles denne avhengigheten? Hva betyr det? (lysbilde 6) Direkte, dette er en graf over direkte proporsjonalitet. Dette betyr at uansett hvor mange ganger volumet av en kropp endres, det samme antall ganger kroppsmassen endres.

Sette og utføre en kognitiv oppgave 3.

Diskusjon og konklusjonsformulering

Beregn forholdet mellom kroppsmasse og volum for alle kropper. Endres verdien av dette forholdet ettersom massen endres? Volum? Hver gruppe rapporterer sine resultater, oppføringene legges inn i en tabell på tavlen. (lysbilde nr. 7) Regne ut. Etter å ha analysert dataene innhentet av alle gruppene, konkluderer de med det.
forholdet mellom masse og volum avhenger ikke av kroppens masse og volum Sette og utføre kognitiv oppgave 4 Hva om vi tar en kropp som består av et annet stoff? Vil forholdet mellom masse og volum forbli det samme? Sjekk dette ved å bestemme dette forholdet for andre organer. Skriv resultatene i din "egen" kolonne i tabell 2.

Studenter, som jobber i grupper, gjentar eksperimentet, bestemmer massen, volumet til en metallsylinder og forholdet mellom volum og masse. Hver gruppe arbeider med sylindre med likt volum, men laget av forskjellige stoffer.

Diskusjon av oppnådde resultater i grupper.

Begrunnelse av formelen for beregning av tetthet.

Formulering av en algoritme for eksperimentell bestemmelse av tetthet. Elevene rapporterer resultatene av å bestemme forholdet m/V

Lærer, læreren skriver dem på tavlen eller inkluderer dem i presentasjonen. Elevene registrerer data fra andre grupper i tabellen deres (lysbilde 8).

Student:: Er forholdet mellom masse og kroppsvolum det samme for ulike stoffer? For ett stoff? Kroppsmasse til volumforhold avhenger avhengig av type stoff og er ikke avhengig

Lærer: på kroppsvekt og volum. derfor er det nettopp dette forholdet som kan betraktes som en egenskap ved et stoff og kalles tetthet av materie, som vi betegner med bokstaven. R

Så tetthet er en fysisk mengde lik forholdet mellom massen til en kropp og volum:

Studenter: Hvilken annen informasjon om den fysiske mengden "tetthet" bør vi motta?

Lærer: hvordan beregne tetthet, i hvilke enheter måles tetthet? Hvordan måle det? prøv å svare på disse spørsmålene selv, diskuter dem i grupper. Deretter er det en diskusjon i grupper, så gir hver gruppe sitt svar og læreren oppsummerer: 1) tettheten til et stoff kan beregnes ved å dele massen til en kropp på dens. volum, 2) tettheten måles i kg/m 3

, 3) for å måle tettheten til et stoff, er det nødvendig å måle kroppsmassen; - måle kroppsvolum; - beregne tettheten ved hjelp av formel (1). Lærer: Konsolidering av det studerte materialet.

Student: 200 prøv å svare på disse spørsmålene selv, diskuter dem i grupper. Deretter er det en diskusjon i grupper, så gir hver gruppe sitt svar og læreren oppsummerer: 1) tettheten til et stoff kan beregnes ved å dele massen til en kropp på dens. volum, 2) tettheten måles i .

Lærer: La oss definere den fysiske betydningen av begrepet "materietetthet", dvs. La oss svare på spørsmålet: hva viser tetthet? Åpne tabellen over tettheter som er i læreboken. Finn tettheten til aluminium. dette betyr at 1 aluminium har en masse på 2700 kg.

Lærer: hvilken masse har 1? dette betyr at 1 vann? Hva er tettheten av is?

Student: masse 1 dette betyr at 1 vann tilsvarer 1000 kg, og tettheten av is er 900 prøv å svare på disse spørsmålene selv, diskuter dem i grupper. Deretter er det en diskusjon i grupper, så gir hver gruppe sitt svar og læreren oppsummerer: 1) tettheten til et stoff kan beregnes ved å dele massen til en kropp på dens. volum, 2) tettheten måles i.

Lærer: Dermed, Tetthet viser massen til et stoff tatt per volumenhet. Men når du måler tetthet, bør du ikke ta volumer av et stoff som tilsvarer 1 m 3 i det hele tatt. Tetthet i SI-enheter måles i prøv å svare på disse spørsmålene selv, diskuter dem i grupper. Deretter er det en diskusjon i grupper, så gir hver gruppe sitt svar og læreren oppsummerer: 1) tettheten til et stoff kan beregnes ved å dele massen til en kropp på dens. volum, 2) tettheten måles i, men det kan også måles i andre enheter, for eksempel i g/cm 3. Det er nok å vite hvordan oversettelsen er laget prøv å svare på disse spørsmålene selv, diskuter dem i grupper. Deretter er det en diskusjon i grupper, så gir hver gruppe sitt svar og læreren oppsummerer: 1) tettheten til et stoff kan beregnes ved å dele massen til en kropp på dens. volum, 2) tettheten måles i V g/cm 3 og vice versa. La oss bli kjent med reglene for å konvertere tetthetsenheter: 1 kg = 1000 G, 1 dette betyr at 1 = 1000000 cm 3

For eksempel er tettheten av is 900 prøv å svare på disse spørsmålene selv, diskuter dem i grupper. Deretter er det en diskusjon i grupper, så gir hver gruppe sitt svar og læreren oppsummerer: 1) tettheten til et stoff kan beregnes ved å dele massen til en kropp på dens. volum, 2) tettheten måles i og kobber 8.9 g/cm 3. Midler,

Oppsummering av arbeidet: svar på spørsmålene som ble stilt i begynnelsen av leksjonen. Lærer: Kan vi bestemme hvilken kropp med likt volum som vil ha mer masse?

Student: Ja. I det andre forsøket viste det seg at kropper med høyere tetthet hadde større masse. Dette betyr at kroppsvekt ikke bare avhenger av kroppens volum, men også av tetthet. Jo større tetthet et stoff har, desto større er massen til et legeme med samme volum.

Lærer: egentlig siden og konklusjonen din bekreftes av denne formelen. På den annen side kan volumet til et legeme bestemmes av formelen, og når vi kjenner tettheten, kan vi beregne hvilket volum, for eksempel en kropp med kjent masse vil ha. Tenk på hvor dette kan være nyttig? La oss nå ta en liten test.

Utføre et lite diagnostisk arbeid (arbeidet utføres på et eget stykke papir uten merking).

Vil du være i stand til å oppfylle?

1 alternativ

Hvilken av de tre eikeblokkene har mest masse?

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

2. Betongdensiteten er 2200 prøv å svare på disse spørsmålene selv, diskuter dem i grupper. Deretter er det en diskusjon i grupper, så gir hver gruppe sitt svar og læreren oppsummerer: 1) tettheten til et stoff kan beregnes ved å dele massen til en kropp på dens. volum, 2) tettheten måles i. Hva betyr det?

3. 7, 3g/cm 3 = …..kg/m 3

Alternativ 2

Hvilken ball har minst masse?

1) for aluminium, 2) for stål; 3) massene er de samme; 4) det er ikke nok data til å svare på.

2. Parafintettheten er 8 g/cm 3. Hva betyr det?

3. 2500 prøv å svare på disse spørsmålene selv, diskuter dem i grupper. Deretter er det en diskusjon i grupper, så gir hver gruppe sitt svar og læreren oppsummerer: 1) tettheten til et stoff kan beregnes ved å dele massen til en kropp på dens. volum, 2) tettheten måles i= …..g/cm 3

Selv test Elevene sjekker svarene sine med svarene presentert i presentasjonen (lysbilde 10). Læreren teller antall riktige svar for hvert spørsmål.
Stadium av forberedelse til lekser Hjemmelekser: Ved å bruke teksten §21 (lærebok av Stepanova G.N. «Fysikk. 7. klasse, art. 100-104), 1) i en trykt notatbok, fullfør oppgave nr. 1, 3, 4 på s. 63-64. Bruk regelen for å konvertere tetthetsenheter og eksemplet i notatboken. 2) de som ønsker kan i tillegg lage sitt eget problem og løse det.
Vurdering, selvfølelse, refleksjon. Læreren vurderer elevenes arbeid, noterer seg de som har jobbet godt i timen, og gir uttrykk for sine ønsker. Han noterer selv hva som ikke gikk som planlagt, og hva som ble bra. Elevene svarer på spørsmålene: Hva lærte du i dag? Hva var lett for deg å gjøre? Hva er vanskelig? Hva annet vil du vite? Hva vil du lære?
"Hva skal vi gjøre i neste leksjon?" Lærer: Så, etter å ha utført forskning, etablerte vi: 1) tettheten til et stoff er en fysisk mengde som er karakteristisk for et stoff og bestemmer massen til en kropp av et gitt volum som består av et gitt stoff; 2) mottok en formel for beregning av tetthet; 3) formulerte en algoritme for å bestemme tettheten til et stoff og lærte å måle tettheten til et fast stoff. I neste leksjon, ved å bruke denne algoritmen, vil vi måle ikke bare tettheten av faste stoffer, men også væsker og granulære kropper. I fremtiden vil vi lære å løse kvalitative og kvantitative problemer for å bestemme massen, volumet og tettheten til ulike kropper. Alle sammen takk for arbeidet. Ha det.

Referanser

Konsept for føderale statlige utdanningsstandarder for generell utdanning: utkast / Ros. acad. utdanning; utg. ER. Kondakova, A.A. Kuznetsova. – 2. utg. – M.: Utdanning, 2009. 2. Fysikk. 7. klasse. Lærebok for allmenne utdanningsinstitusjoner. – St. Petersburg: LLC “STP School”, 2006.

Kroppene laget av forskjellige stoffer med samme volum har forskjellige masser. For eksempel har jern med et volum på 1 m3 en masse på 7800 kg, og bly med samme volum har en masse på 13000 kg.

En fysisk størrelse som viser massen til et stoff per volumenhet (dvs. for eksempel i én kubikkmeter eller én kubikkcentimeter) kalles tetthet stoffer.

For å finne ut hvordan du finner tettheten til et gitt stoff, vurder følgende eksempel. Det er kjent at et isflak med et volum på 2 m 3 har en masse på 1800 kg. Da vil 1 m 3 is ha en masse som er 2 ganger mindre. Ved å dele 1800 kg på 2 m 3 får vi 900 kg/m 3. Dette er tettheten av is.

Så, For å bestemme tettheten til et stoff, må du dele kroppens masse med volumet: La oss angi mengdene som er inkludert i dette uttrykket med bokstaver:

m- kroppsmasse, V- kroppsvolum, ρ - kroppstetthet ( ρ -Gresk bokstav "rho").

Da kan formelen for beregning av tetthet skrives som følger: SI-enheten for tetthet er kilo per kubikkmeter(1 kg/m3). I praksis uttrykkes også tettheten til et stoff i gram per kubikkcentimeter (g/cm3). For å etablere sammenhengen mellom disse enhetene tar vi hensyn til det

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

Derfor Tettheten til det samme stoffet i fast, flytende og gassform er forskjellig. For eksempel er tettheten av vann 1000 kg/m3, is er 900 kg/m3, og vanndamp (ved 0 0 C og normalt atmosfærisk trykk) er 0,59 kg/m3.

Tabell 3

Tettheter av noen faste stoffer

Tabell 4

Tettheter av enkelte væsker

Tabell 5

Tettheter av enkelte gasser


(Tetthetene av legemer angitt i tabellene 3-5 er beregnet ved normalt atmosfærisk trykk og ved en temperatur for gasser på 0 °C, for væsker og faste stoffer ved 20 °C.)

1. Hva viser tetthet? 2. Hva må gjøres for å bestemme tettheten til et stoff, vite kroppens masse og volum? 3. Hvilke enheter av tetthet kjenner du? Hvordan forholder de seg til hverandre? 4. Tre kuber - laget av marmor, is og messing - har samme volum. Hvilken har mest masse og hvilken har minst? 5. To kuber - laget av gull og sølv - har samme masse. Hvilken har størst volum? 6. Hvilken av sylindrene vist i figur 22 har større tetthet? 7. Massen til hver av kroppene vist i figur 23 er 1 tonn.

Tetthet- en fysisk mengde som karakteriserer de fysiske egenskapene til et stoff, som er lik forholdet mellom massen til et legeme og volumet som okkuperes av denne kroppen.

Tetthet (tetthet av en homogen kropp eller gjennomsnittlig tetthet av en heterogen kropp) kan beregnes ved å bruke formelen:

[ρ] = kg/m³; [m] = kg; [V] = m³.

Hvor m- kroppsmasse, V- volumet; formelen er ganske enkelt en matematisk notasjon for definisjonen av begrepet "tetthet".

Alle stoffer består av molekyler, derfor består massen til ethvert legeme av massene til dets molekyler. Dette ligner på hvordan massen til en godteripose er summen av massene av alle godteriene i posen. Hvis alle godteriene er like, kan massen til en godteripose bestemmes ved å multiplisere massen til ett godteri med antall godterier i posen.

Molekylene til et rent stoff er identiske. Derfor er massen til en vanndråpe lik produktet av massen til ett vannmolekyl og antall molekyler i dråpen.

Tettheten til et stoff viser hva massen til 1 m³ av dette stoffet er.

Vannets tetthet er 1000 kg/m³, som betyr at massen til 1 m³ vann er 1000 kg. Dette tallet kan oppnås ved å multiplisere massen til ett vannmolekyl med antall molekyler i 1 m³ av volumet.
Tettheten av is er 900 kg/m³, som betyr at massen til 1 m³ is er 900 kg.
Noen ganger brukes tetthetsenheten g/cm³, så det kan vi også si massen av 1 cm³ is er 0,9 g.

Hvert stoff opptar et visst volum. Og det kan det vise seg volumene til de to kroppene er like, og massene deres er forskjellige. I dette tilfellet sier de at tetthetene til disse stoffene er forskjellige.


Også når massene til to legemer er like volumene deres vil være forskjellige. For eksempel er volumet av is nesten 9 ganger større enn volumet til en jernstang.

Tettheten til et stoff avhenger av temperaturen.

Når temperaturen øker, synker tettheten vanligvis. Dette skyldes termisk ekspansjon, når volumet øker mens massen forblir uendret.

Når temperaturen synker, øker tettheten. Selv om det er stoffer hvis tetthet oppfører seg annerledes i et visst temperaturområde. For eksempel vann, bronse, støpejern. Dermed har tettheten av vann en maksimal verdi ved 4 °C og avtar både med økende og synkende temperatur i forhold til denne verdien.

Når aggregeringstilstanden endres, endres tettheten til et stoff brått: tettheten øker under overgangen fra gassform til væske og når væsken størkner. Vann, silisium, vismut og noen andre stoffer er unntak fra denne regelen, siden deres tetthet avtar når de størkner.

Problemløsning

Oppgave nr. 1.
En rektangulær metallplate 5 cm lang, 3 cm bred og 5 mm tykk har en masse på 85 g. Hvilket materiale kan den være laget av?

Analyse av et fysisk problem. For å svare på spørsmålet som stilles, er det nødvendig å bestemme tettheten til stoffet som platen er laget av. Deretter, ved hjelp av tetthetstabellen, bestemme hvilket stoff den funnet tetthetsverdien tilsvarer. Dette problemet kan løses i disse enhetene (dvs. uten konvertering til SI).

Oppgave nr. 2.
En kobberkule med et volum på 200 cm 3 har en masse på 1,6 kg. Finn ut om denne ballen er solid eller tom. Hvis ballen er tom, må du bestemme volumet av hulrommet.

Analyse av et fysisk problem. Hvis volumet av kobber er mindre enn volumet til kulen V kobber

Oppgave nr. 3.
En dunk som rommer 20 kg vann er fylt med bensin. Bestem massen av bensin i beholderen.

Analyse av et fysisk problem. For å bestemme massen av bensin i en dunk, må vi finne tettheten til bensin og kapasiteten til dunken, som er lik volumet av vann. Vannvolumet bestemmes av dets masse og tetthet. Vi finner tettheten av vann og bensin i tabellen. Det er bedre å løse problemet i SI-enheter.

Oppgave nr. 4.
En legering ble laget av 800 cm 3 tinn og 100 cm 3 bly. Hva er dens tetthet? Hva er masseforholdet mellom tinn og bly i legeringen?

Hensikten med leksjonen: å studere en ny fysisk mengde "materietetthet".

Timeplan

  1. Organisering av tid.
  2. Oppdatering av kunnskap.
  3. Analyse av lærebokteksten, identifisering av dominerende kunnskapselementer, skriftlige svar på spørsmål.
  4. Kontrollere assimileringen av elektronisk kunnskap i den logiske rekkefølgen deres.
  5. Leksjonssammendrag.
  6. Hjemmelekser.

1. Organisatorisk øyeblikk.

2. Oppdatering av kunnskap.

Hvordan sammenlignes massene av kropper i hvile før interaksjon basert på de ervervede hastighetene?

Hva er masseenheten?

Hvordan bestemmes kroppsvekt?

3. Selvstendig studie av materialet ved bruk av ESD.

Studentene studerer selvstendig lærebokmaterialet og gir skriftlige svar på spørsmål i notatbøkene.

Spørsmål til DEZ

Kilde til kunnskap

1. Hva kan sies om massene av kropper laget av forskjellige stoffer med likt volum? A.V. Peryshkin, N.A.Rodina. Lærebok i fysikk for 7. klasse. Med. 48 Kroppene med like volum og laget av forskjellige stoffer har samme masse.
2. Hva forklarer at legemer laget av forskjellige stoffer har forskjellige masser med likt volum? Med. 48 Dette forklares med at ulike legemer har ulik tetthet.
3. Tetthetsformel. Med. 49
4. Hva kalles tettheten til et stoff? Med. 49 Tetthet er en fysisk størrelse lik forholdet mellom massen til et legeme og dets volum.
5. Hva er den fysiske betydningen av materietettheten? Med. 49 Tetthet viser hvor mye masse som er inneholdt i en enhetsvolum.
6. Hva er enheten for tetthet? Med. 49 Tetthetsenheten er tettheten der en volumenhet inneholder en masseenhet av et stoff.
7. Hva er SI-enheten for tetthet? Med. 49 SI-enheten for tetthet er tettheten når én kubikkmeter av et stoff inneholder én kilo masse.
8. Få navnet på tetthetsenheten. Med. 49
9. Skaff betegnelsen for tetthetsenheten.
10. Utled formelen for å beregne kroppsmasse fra formelen for tettheten til et stoff. Med. 52
11. Utled fra formelen for tettheten til et stoff formelen for å beregne volumet til et legeme. Med. 53
12. Hvorfor trenger du å vite tettheten til et stoff? Med. 52 Tettheten til et stoff må være kjent for ulike praktiske formål. En ingeniør, når han lager en maskin, kan på forhånd beregne massen til deler av den fremtidige maskinen basert på materialets tetthet og volum. Byggherren kan bestemme massen til bygget som er under oppføring, osv.

4. Kontrollere assimileringen av elektronisk kunnskap i den logiske rekkefølgen.

Læreren kaller eleven til tavlen, tar notatboken med spørsmål, sjekker for svar og stiller spørsmål fra notatboken i rekkefølge.

5. Oppsummering av leksjonen.

Læreren stiller flere av de viktigste spørsmålene fra ECD-notatboken om emnet.