Приклади про те, навіщо потрібно знати щільність. Що свідчить щільність речовини. Середня щільність матеріалу

7-й клас

Мухаррамова Гульнара Муніпівна, учитель фізики

Цілі уроку: 1. Навчальна:- Ввести нову характеристику тіла (речовини) - щільність;

З'ясувати фізичний зміст густини;

Вивести формулу розрахунку, одиниці густини;

2. Розвиваюча: - Формування самостійного мислення, вміння порівнювати,

аналізувати, робити висновки;

3. Виховна: - розвиток пізнавального інтересу учнів до цієї теми та

предмету загалом, розширення кругозору;

Бережне, акуратне поводження з приладами;

акуратність записів у зошитах, наявність підручників

та письмового приладдя.

тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

методи: словесно-наочно-практичні

обладнання: Ваги важеля з різновагами, два бруски.

Демонстрації: демонстрація набору тіл однакової маси, однакового обсягу

Технічне оснащення: комп'ютер, екран, мультимедійний проектор

I Організаційний момент

Дати правильну психологічну установку: «На ваші особи бачу, що сьогодні настрій у вас гарний. Давайте попрацюємо сьогодні на уроці так, щоб ваш настрій залишився таким самим, а можливо, став ще кращим».

Створити нормальний робочий настрій: "Приступимо до уроку."

ІІ. Актуалізація опорних знань

Вчитель. На уроках ми вивчали першу форму матерії- речовина. Що таке речовина? Згадаймо внутрішню будову речовини.

Речовина складається з молекул (атомів) із проміжками між ними. Молекули рухаються... Молекули взаємодіють...

Вчитель- Назвіть агрегатні стани речовини.

Газ, рідина та тверде тіло.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів

ВчительУявіть, що геологи виявили поклади нафти. Обсяг покладів вони знають. Як визначити масу нафти? Очевидно масу нафти ми зможемо підрахувати, якщо знатимемо масу в одиниці об'єму (1 м 3) та об'єм. Отже, знання маси в одиниці обсягу речовини має значення для практичної діяльності людини. У фізиці воно одержало назву особливе- щільність.

Учні записують тему уроку. Вчитель повідомляє цілі уроку. (Слайд)

Знати:
1. Що таке щільність?
2.Як визначається щільність?
3. Формулу розрахунку щільності
4. Одиниці виміру щільності.

Вміти:

Знаючи, щільність, навчитися визначати хімічний склад речовини.

IV. Сприйняття та засвоєння навчального матеріалу

Вчитель- Розкажіть, як визначається об'єм тіла, що має форму паралелепіпеда. Який прилад для цього потрібний?

Лінійка. Обсяг дорівнює добутку розмірів трьох сторін V = a b c.

Вчитель- Об'єм тіл довільної форми не можна виміряти за допомогою лінійки. Для цього можна скористатися найпростішим способом.

Для вимірювання об'ємів рідин та твердих тіл використовується вимірювальний циліндр (мензурка). Якщо налити у вимірювальний циліндр рідину та визначити її об'єм, а потім опустити туди тверде тіло, то рівень рідини підніметься. Різниця цих двох обсягів дорівнює обсягу твердого тіла. (Слайд)

ВчительВиміряйте об'єм брусків за допомогою лінійки та запишіть результати на аркуші паперу, який я кожному поклала на парту. Які відповіді вийшли?

Обсяги тіл вийшли однакові.

Вчитель- Що ви ще навчилися визначати на минулих уроках?

Масу тел.

Вчитель- Правильно. За допомогою якого приладу?

За допомогою важелів.

Вчитель- Правильно. Визначте масу брусків за допомогою терезів, що стоять на вашій парті. Запишіть результат на той самий аркуш. Чи однакові маси різних тіл?
Вчитель- Тіла з різних матеріалів, але однакового обсягу мають різну масу. (Слайд)

Для наочності покладемо на одну філіжанку терезів циліндр із заліза, на іншу - з алюмінію.

Які факти видно зі спостереження?

Одне тіло складається із заліза, інше – з алюмінію. V жел = V алюм. Маса заліза більша за масу алюмінію.

Вчитель– Як це пояснити?

Маса речовини, що міститься в 1 см 3 різна, тобто. густина різна.

Вчитель -Якщо взяти два бруски, виготовлені один з міді, інший з алюмінію, то можна бачити, що об'єм алюмінієвого циліндра майже в чотири рази більший за мідний. (покласти на ваги). Чому ваги перебувають у рівновазі?

У них рівні маси

ВчительЗалізний брус масою 1 т має об'єм 0,13 м 3 а лід масою 1 т - об'єм 1,1 м 3 тобто. майже в 9 разів більше (Слайд) . Тіла, виготовлені з різних речовин, за однакової маси мають різні обсяги. (Слайд)

Вчитель– Що можете запропонувати, щоб пояснити побачене?

Маса 1 см 3 різна, тобто густини тіл різні.

Вчитель- Пояснимо зміст слова щільність, використовуючи знання про внутрішню будову речовини.

Атоми заліза та алюмінію мають різну масу та різні проміжки між ними.

Вчитель– Чим визначається щільність речовини?

Фізична величина, що показує, яка маса посідає одиницю обсягу речовини, називається щільністю. (Слайд)

Щоб знайти густину речовини, необхідно визначити масу та об'єм тіла.

Вчитель пропонує приклад.

Вчитель.Щоб з'ясувати, як знайти щільність цієї речовини, розглянемо приклад. Шматок льоду об'ємом 4 м3 має масу 3600 кг. Визначити скільки маси міститься в 1 м 3 льоду (щільність льоду).

У 1 м 3 льоду міститься 900 кг. Таким чином, густина льоду становить 900 кг на 1 м 3 .

ВчительЯк це ми визначили?

3600 кг/4 м3 = 900 кг/м3

ВчительЩоб визначити густину речовини, треба масу тіла розділити на її об'єм.

Отже, щільність є фізична величина, що дорівнює відношенню маси тіла до його об'єму.Коротко визначення запишеться так: щільність = маса/об'єм.(Слайд )

Введемо позначення: ρ – щільність речовини (грецька літера, читається «ро»), m – маса тіла, V – його об'єм. Тоді отримаємо формулу для обчислення густини: ρ=m/V(Слайд)

Як будь-яка фізична величина щільність має власну розмірність.

У яких одиницях вимірюється густина?

Учень аналізуючи формулу каже: кг/м3 або г/см3

ВчительУ системі СІ щільність вимірюється [кг/м 3 ]. Часто щільність вимірюється в [г/см3].

Фізкультхвилинка.Діти, ви вже знаєте про те, що вплив на нервові закінчення в наших долонях, ми впливаємо майже на весь наш організм. Тому я пропоную вам поплескати і поплескати не просто так, а із змістом. Уявімо, що наші долоні молекули, а від чого залежить рух молекул?

Тому, слухаючи мене і думаємо, як мають рухатись наші долоні. Швидко чи повільно? Отже, дуже холодно. Трохи тепліше-тепліше. Дуже жарко. І знову стало холодно.

А тепер нам не завадить рухатися. Припустимо, що ми рідина в стовпчику термометра. Температура - 30 0, -10 0, 0 0, + 30 0, +50 0.

ВчительЩільність речовин уже визначено вченими. У підручнику на стор. 50, 51 ви знайдете таблицю щільності речовин у твердому, рідкому та газоподібному стані. Дуже важливо помітити, що одна і теж речовина в різних станах має різну щільність.

Наприклад, щільність води дорівнює 1000 кг м 3 , льоду - 900 кг м 3 , а водяної пари - 0,59 кг / м 3 . Чому вони різні? (Слайд)

Знайдіть по таблиці густину алюмінію.

2700 кг/м 3 або 2,7 г/см 3

Вчитель- Що означають слова: «Щільність алюмінію дорівнює 2700 кг/м3»?

Згідно з визначенням щільності 1 м 3 алюмінію має масу 2700 кг, а 1 см 3 алюмінію має масу 2,7 г. Чи можна так говорити про щільність однієї й тієї ж речовини?

Так, можна тому, що ρ=2700 кг/м 3 = 2700 · 1000 г/ 1000 000 см 3 =2,7 г/см 3 .

Вчитель-У скільки разів число 2700 більше 2,7?

1000 разів.

Вчитель- Значить, якщо вам при розрахунках щільність потрібно перевести величину 2700 кг/м 3 г/см 3 , у скільки разів її треба зменшити?
Вчитель- Якою арифметичною дією?

Поділом

Вчитель- А, навпаки, перевести 2,7 г/см 3 кг/м 3 ?

Збільшити у 1000 разів, помножити.

ВчительЗверніть увагу на таблиці щільностей у підручнику та знайдіть речовини з найбільшою та найменшою щільністю для твердих, рідких та газоподібних речовин.

Найбільш щільна тверда речовина осмій-22600 кг/м 3 . Найщільніша рідина-ртуть (13600 кг/м 3 ).

ВчительНу, а тепер знайдемо хімічний склад речовини, знаючи її щільність

Вчитель записує на дошці: густина речовини дорівнює 19300 кг/м 3 . Що це за речовина?

Учень працюючи з таблицею відповідає, що ця речовина складається із золота.

V. Формування умінь та навичок.

ВчительНеобхідно визначити щільність речовини тіл і знаючи її, дізнатися хімічний склад матеріалу. Як це визначити?

Ми вирахували об'єм брусків, потім користуючись вагами, дізналися масу тіл. Нарешті, користуючись формулою ρ=m/Vвизначимо густину речовини. По таблиці подивимося певна щільність якій речовині відповідає.

ВчительОцінюю роботи учнів ... Загалом весь клас успішно визначив хімічний склад речовини брусків.

VI. Закріплення нових знань

Розрахункові завдання: (Слайд)

1. 
   Виразіть у кілограмах маси тіл: 2,5 т, 0,25 г, 300 г, 150 мг, 30 г, 3000 г.

VII. Підсумок уроку

ВчительЩо нового впізнали?

1. Познайомилися з новою фізичною величиною-щільністю?

2. Щільність речовини визначає, яка маса речовини міститься в одиниці об'єму (в 1м 3 ,1 см 3)

3. Щільність вимірюється в 1 кг/м3 або 1 г/см3

4. Навчилися визначати густину речовини за формулою: ρ=m/V

5. Знаючи густину тіла навчилися визначати хімічний склад речовини.

6. Навчити працювати з таблицями щільностей твердих, рідких та газоподібних речовин.

Вчитель- Навіщо потрібно знати густину речовини?

Як визначити масу цегли за допомогою лінійки?

VIII. Домашнє завдання

§ 21, розповідь за планом; Упр. 7 (1,2) усно; бажаючим індивід. завдання

Визначення об'єму тіла

Визначення густини твердого тіла

Визначення об'єму тіла

Визначення густини твердого тіла

Визначення густини твердого тіла

Відкритий урок з фізики у 7 класі на тему

«Щільність речовини»

Тип уроку: урок вивчення та закріплення нового матеріалу.

Обладнання: інтерактивна дошка, ваги, тіла різної маси та об'єму, ноутбук, відеокамера, мензурка з водою, презентація, складена за допомогою програми PowerPoint.

Мета: Введення визначення фізичної величини - щільність речовини, формули, одиниці виміру, способи виміру.

Учні володіють:

Регулятивними УУД:

Перетворювати практичне завдання на навчально-пізнавальну спільними зусиллями.

Пізнавальними УУД:

визначати способи вирішення проблем за допомогою вчителя;

Формулювати нові знання спільними груповими зусиллями.

Комунікативними УУД:

Брати участь у колективному обговоренні.

Особистісними УУД:

Виявляють ситуативний пізнавальний інтерес до нової теми.

1. Повторення пройденого матеріалу. При повторенні потрібно. Щоб учні згадали матеріал, розглянутий раніше, запровадження поняття маси. Для цього можна відповісти на запитання.

Як визначити масу тіла?

Як визначити об'єм тіла?

Один чи два учні пояснюють вирішення домашніх завдань.

2. Самостійна робота

1. Зміна швидкості тіла відбувається…

А) Після на нього іншого тіла.

б). Поки що на нього діє інше тіло.

У). Без на нього іншого тіла.

г). До того, як подіє на нього інше тіло.

2. Основною одиницею маси у Міжнародній системі є …

А). Міліграм Б). Грам У). Тонна Г) Кілограм Д). Центнер

3. Чи може тіло змінити свою швидкість без дії інших тіл?

А). Іноді може б). Може В) Не може

4. Скільки міліграмів у одному грамі?

А). 0,001 мг Б). 0,01 мг; В) 1000 мг; Г) 10 мг; Д). 0,1 мг; Е) 100 мг.

3. Демонстрація досвіду з тілами різної маси.

4. Вивчення нового матеріалу

Вводиться поняття густини.

Фізична величина, яка показує, чому дорівнює маса речовини в одиниці об'єму, називається щільністю речовини.

Щоб знайти густину речовини, необхідно визначити масу та об'єм тіла.

Щільність = Маса/обсяг.

Де m-маса тіла

V-об'єм тіла

ᵨ -щільність тіла

У системі СІ щільність речовини вимірюється: кілограм/м3 = кг/м3.

Щільність твердих, рідких та газоподібних речовин є табличною величиною.

Розглянемо розрахункові завдання:

Знайдіть у підручнику таблицю густин. За цією таблицею визначте та запишіть у зошит щільність води, бензину, гасу, ртуті, золота, заліза, пари.

Маса алюмінієвої кулі 400 г. Знайдіть об'єм цієї алюмінієвої кулі.

Чому рівна маса чавунного листа довжиною 2 м, шириною 40 см, товщиною 2 мм.

4.Закріплення пройденого матеріалу.

Дайте визначення густини речовини?

Навіщо потрібно знати густину речовини?

Як визначити масу гасу, якщо об'єм гасу в цистерні 50 м 3 .

Виконується тест на закріплення поняття густини.

Перевіряємо правильність.

Як ви вважаєте, чи ми досягли мети уроку?

Розв'язати задачу: Обчисліть масу цегли, якщо довжина 20 см, ширина 15 см, товщина 15 см.

Щільність дерева є одним із найважливіших факторів, що враховується у разі перевезення лісу. Саме цей параметр фахівці вважають основним у разі розрахунку вартості всього перевезення, вибору спеціального транспорту для її організації.

Різновиди ваги деревини

Щільність дерева дозволяє розглядати об'ємну та питому вагу деревини. Питома величина характеризується масою одиниці обсягу деревини без підсумовування вологи, породи, інших чинників. Об'ємний показник передбачає облік породи та вологості деревини. Маючи уявлення про об'ємну вагу, можна обчислити щільність дерева. Різні породи відрізняються одна від одної цим показником. Залежить щільність дерева і від кліматичних особливостей регіону, в якому воно знаходиться.

Залежність від вологості

Ця величина серйозно впливає щільність дерева. Сосна, наприклад, при вологості 15% має густину 0,51 т/м3. У разі зростання показника вологості до 70%, щільність суттєво змінюється, вона становить 0,72 т/м3.

Класифікація

Залежно від того, скільки вологи знаходиться в деревині, існує розподіл на кілька груп:

• абсолютно сухими вважають деревину, у якій відсутня вода;
• кімнатно-сухе, у якому відсоток водяної пари не перевищує 10 відсотків;
• повітряно-сухе з вологістю від 15 до 20 відсотків;
• свіжозрубане, вміст вологи в діапазоні 50-100 відсотків;
• мокре дерево, що знаходиться у воді.

Характеристика

Що таке щільність дерева? Таблиця, подана нижче, показує, що це величина дуже нестабільна. Навіть для одного сорту деревини можлива серйозна зміна частки. Якщо розглядати різні ділянки одного шматка, вони відрізнятимуться щільністю. Значення частки є усередненими величинами. Насправді існує різниця між табличними показниками і тими, які насправді має порода дерева, що розглядається.

Деревина є природним матеріалом, що має певну структуру. Вона створюється стінками клітин, а також навколоклітинними та міжклітинними порожнинами. Розмірковуючи над тим, яка щільність дерева, професіонали аналізують, про яку саме частину деревини йдеться. Між показниками для серцевини та стінками є серйозні відмінності по щільності, це враховують ті, хто працює з даним будівельним матеріалом.

Дерев'яною речовиною називають тверду масу, яка не має природних порожнин. За його густиною і судять про твердість самого матеріалу. Визначають цей показник за умов аналітичної лабораторії. По товщині стінки матеріалу настільки малі, що провести вимірювання за допомогою лінійки просто неможливо.

Незалежно від породи деревини, питома вага має певні показники. Для визначення елементарного кількісного хімічного складу стін деревини користуються стандартними методами. Ця величина практично всім порід є постійної, загалом вона становить 1540 кг/м3. Питому вагу (щільність) дерева можна визначити, озброївшись стандартними засобами. Наприклад, провести зважування шматка дерева, визначити його обсяг, а потім, скориставшись арифметичними діями, визначити питому вагу шуканої речовини. Існує прямий зв'язок між будовою клітинної структури та вологістю досліджуваного зразка.

Об'єктивним чинником густини є клітинна структура дерева. Волокниста багатоклітинна структура даного природного матеріалу є каркасом, що несе, саме від її орієнтації в просторі, форми, залежить щільність матеріалу. При зменшенні розмірів клітин збільшується їх кількість, у результаті підвищується щільність їх розташування у просторі. Відбувається ущільнення клітинної структури, збільшується число компонента деревини на одиницю об'єму. У цьому спостерігається підвищення питомої ваги деревини. Різниця між показниками пояснюється різною щільністю порід, а також шаруватістю матеріалу.

Крім того, серйозний вплив на будову клітковини мають географічні, кліматичні, інші умови зростання, вік дерева. Знаючи питому вагу, можна розглядати сфери застосування цієї деревини, продумувати умови її експлуатації, зберігання.

густина- фізична величина, що характеризує фізичні властивості речовини, яка дорівнює відношенню маси тіла до об'єму, що займає цим тілом.

Щільність (щільність однорідного тіла або середня щільність неоднорідного) можна розрахувати за такою формулою:

[ρ] = кг/м³; [m] = кг; [V] = м?.

де m- маса тіла, V- Його обсяг; Формула є просто математичним записом визначення терміна «щільність».

Усі речовини складаються з молекул, отже маса будь-якого тіла складається з мас молекул. Це подібно до того, як маса пакета з цукерками складається з мас всіх цукерок у пакеті. Якщо всі цукерки однакові, масу пакета з цукерками можна було б визначити, помноживши масу однієї цукерки на число цукерок у пакеті.

Молекули чистої речовини однакові. Тому маса краплі води дорівнює добутку маси однієї молекули води на число молекул у краплі.

Щільність речовини показує, чому дорівнює маса 1 м 3 цієї речовини.

Щільність води дорівнює 1000 кг/м³, отже, маса 1 м³ води дорівнює 1000 кг. Це число можна отримати, помноживши масу однієї молекули води на число молекул, що містяться в 1 м його обсягу.
Щільність льоду дорівнює 900 кг/м³, це означає, що маса 1 м³ льоду дорівнює 900 кг.
Іноді використовують одиницю виміру щільності г/см³, тому ще можна сказати, щомаса 1см³ льоду дорівнює 0,9 г.

Кожна речовина займає певний обсяг. І може виявитися, що об'єми двох тіл дорівнюють, які маси різні. І тут кажуть, що щільності цих речовин різні.

Також при рівності мас двох тілїх обсяги будуть різні. Наприклад, об'єм льоду майже в 9 разів більший за об'єм залізного бруса.

Щільність речовини залежить від її температури.

При підвищенні температури зазвичай густина зменшується. Це з термічним розширенням, коли за постійної масі збільшується обсяг.

При зменшенні температури густина збільшується. Хоча існують речовини, щільність яких у певному діапазоні температур поводиться інакше. Наприклад, вода, бронза, чавун. Так, щільність води має максимальне значення при 4 °C і зменшується як з підвищенням, так і зниженням температури щодо цього значення.

При зміні агрегатного стану щільність речовини змінюється стрибкоподібно: щільність зростає при переході з газоподібного стану в рідкий і затвердіння рідини. Вода, кремній, вісмут та інші речовини є винятками з цього правила, оскільки їх щільність при затвердінні зменшується.

Вирішення задач

Завдання №1.
Прямокутна металева пластинка довжиною 5 см, шириною 3 см та товщиною 5 мм має масу 85 г. З якого матеріалу вона може бути виготовлена?

Аналіз фізичної проблеми.Щоб відповісти на поставлене питання, необхідно визначити густину речовини, з якої виготовлена ​​пластинка. Потім, скориставшись таблицею густин, визначити – якій речовині відповідає знайдене значення густини. Це завдання можна розв'язати у даних одиницях (тобто без перекладу СІ).

Завдання №2.
Мідна куля об'ємом 200 см 3 має масу 1,6 кг. Визначте, цілісний цей шар або порожній. Якщо куля порожня, то визначте об'єм порожнини.

Аналіз фізичної проблеми.Якщо об'єм міді менший за об'єм кулі V мед

Завдання №3.
Каністру, яка вміщує 20 кг води, наповнили бензином. Визначте масу бензину у каністрі.

Аналіз фізичної проблеми.Для визначення маси бензину в каністрі нам необхідно знайти щільність бензину та ємність каністри, яка дорівнює обсягу води. Об'єм води визначимо за її масою та щільністю. Щільність води та бензину знайдемо в таблиці. Завдання краще вирішувати у одиницях СІ.

Завдання №4.
З 800 см 3 олова та 100 см 3 свинцю виготовили сплав. Якою є його щільність? Яке відношення мас олова та свинцю у сплаві?