Ответ от Вровень
[новичек]
Плотность вещества: формула, расчет.
Все вокруг нас состоит из разных веществ. Корабли и бани строят из дерева, утюги и раскладушки делают из железа, покрышки на колесах и стёрки на карандашах – из резины. И разные предметы имеют разный вес – любой из нас без проблем донесет с рынка сочную спелую дыню, а вот над гирей такого же размера уже придется попотеть.
Все помнят знаменитую шутку: «Что тяжелее? Килограмм гвоздей или килограмм пуха?». Мы-то уже не попадемся на эту детскую уловку, мы знаем, что вес и того и другого будет одинаковым, а вот объем будет существенно отличаться. Так почему это происходит? Почему разные тела и вещества имеют разный вес при одинаковом размере? Или наоборот, одинаковый вес при разном размере? Очевидно, что есть какая-то характеристика, вследствие которой вещества так отличаются друг от друга. В физике эта характеристика носит название плотности вещества и проходится в седьмом классе.
Плотность вещества: определение и формула
Определение плотности вещества следующее: плотность показывает, чему равна масса вещества в единице объема, например, в одном кубическом метре. Так, плотность воды 1000 кг/ м3, а льда – 900 кг/м3, именно поэтому лед легче и находится сверху зимой на водоемах. То есть, что показывает нам плотность вещества в данном случае? Плотность льда равная 900 кг/м3, означает, что куб льда со сторонами 1 метр весит 900 кг. А формула для определения плотности вещества следующая: плотность= масса/объем. Обозначаются величины, входящие в это выражение, так: масса – m, объем тела –V, а плотность обозначается буквой? (греч. буква «ро»). И формула можно записать следующим образом:
?=m/V
Как найти плотность вещества
Как найти или рассчитать плотность какого-либо вещества? Для этого нужно знать объем тела и массу тела. То есть, мы измеряем вещество, взвешиваем, а потом полученные данные просто подставляем в формулу и находим нужное нам значение. А в чем измеряется плотность вещества понятно из формулы. Измеряется она в килограммах на метр кубический. Иногда используют еще такое значение, как грамм на сантиметр кубический. Пересчитать одну величину в другую очень просто. 1 г = 0,001 кг, а 1 см3 = 0,000001 м3. Соответственно 1 г/(см) ^3 =1000кг/м^3. Еще следует помнить, что плотность вещества различна в разных агрегатных состояниях. То есть в твердом, жидком или газообразном. Плотность твердых тел, чаще всего, выше плотности жидкостей и намного выше плотности газов. Пожалуй, очень полезное для нас исключение – это вода, которая, как мы уже рассматривали, в твердом состоянии весит меньше, чем в жидком. Именно вследствие этой странной особенности воды на Земле возможна жизнь. Жизнь на нашей планете, как известно, произошла из океанов. А если бы вода вела себя, как и все остальные вещества, то вода в морях и океанах промерзла бы насквозь, лед, будучи тяжелее воды, опустился бы на дно и лежал там, не тая. И только на экваторе в небольшой толще воды существовала бы жизнь в виде нескольких видов бактерий. Так что можно сказать спасибо воде за то, что мы существуем.
7-й класс
Мухаррамова Гульнара Муниповна, учитель физики
Цели урока: 1. Обучающая: - ввести новую характеристику тела (вещества)- плотность;
Выяснить физический смысл плотности;
Вывести формулу расчета, единицы плотности;
2. Развивающая : - формирование самостоятельного мышления, умения сравнивать,
анализировать, делать выводы;
3. Воспитательная : - развитие познавательного интереса учащихся к данной теме и
предмету в целом, расширение кругозора;
Бережное, аккуратное обращение с приборами;
аккуратность записей в тетрадях, наличие учебников
и письменных принадлежностей.
тип урока : урок изучения нового материала
методы : словесно- наглядно- практические
оборудование : рычажные весы с разновесами, два бруска
Демонстрации : демонстрация набора тел одинаковой массы, одинакового объема
Техническое оснащение : компьютер, экран, мультимедийный проектор
I Организационный момент
Дать правильную психологическую установку: «По вашим лицам вижу, что сегодня настроение у вас хорошее. Давайте поработаем сегодня на уроке так, чтобы ваше настроение осталось таким же, а может быть, стало еще лучше»
Создать нормальное рабочее настроение: «Приступим к уроку.»
II. Актуализация опорных знаний
Учитель . На прошедших уроках мы изучали первую форму материи- вещество. Что же такое вещество? Вспомним внутреннее строение вещества.
Вещество состоит из молекул (атомов) с промежутками между ними. Молекулы движутся … Молекулы взаимодействуют…
Учитель - Назовите агрегатные состояния вещества.
Газ, жидкость и твердое тело.
III. Мотивация учебной деятельности учащихся
Учитель Представьте, что геологи обнаружили залежи нефти. Объем залежей они знают. Как определить массу нефти? Очевидно массу нефти мы сможем подсчитать, если будем знать массу в единице объема (1 м 3) и объем. Следовательно, знание массы в единице объема вещества имеет большое значение для практической деятельности человека. В физике оно получила название особое- плотность.
Учащиеся записывают тему урока. Учитель сообщает цели урока. (Слайд)
Знать
:
1.Что такое плотность?
2.Как определяется плотность?
3. Формулу расчета плотности
4. Единицы измерения плотности.
Уметь:
Зная, плотность, научиться определять химический состав вещества.
IV. Восприятие и усвоение учебного материала
Учитель - Расскажите, как определяется объем тела, имеющего форму параллелепипеда. Какой прибор для этого нужен?
Линейка. Объем равен произведению размеров трех сторон V=a b c.
Учитель - Объем тел произвольной формы нельзя измерить при помощи линейки. Для этого можно воспользоваться самым простым способом.
Для измерения объемов жидкостей и твердых тел используется измерительный цилиндр (мензурка). Если налить в измерительный цилиндр жидкость и определить ее объем, а затем опустить туда твердое тело, то уровень жидкости поднимется. Разность этих двух объемов равна объему твердого тела. (Слайд)
Учитель Измерьте объем брусков с помощью линейки и запишите результаты на листе бумаги, который я каждому положила на парту. Какие ответы получились?
Объемы тел получились одинаковые.
Учитель - Что еще вы научились определять на прошедших уроках?
Массу тел.
Учитель - Правильно. С помощью какого прибора?
С помощью рычажных весов.
Учитель
- Правильно. Определите массу брусков с помощью весов, стоящих на вашей парте. Запишите результат на тот же лист. Одинаковы ли массы разных тел?
Учитель
- Тела из разного материала, но одинакового объема имеют разную массу. (Слайд)
Для наглядности положим на одну чашечку весов цилиндр из железа, на другую- из алюминия.
Какие факты видны из наблюдения?
Одно тело состоит из железа, другое- из алюминия. V жел = V алюм. Масса железа больше массы алюминия.
Учитель - Как это объяснить?
Масса вещества, содержащегося в 1 см 3 разная, т.е. плотность разная.
Учитель – Если взять два бруска, изготовленные один из меди, другой из алюминия, то можно видеть, что объем алюминиевого цилиндра почти в четыре раза больше медного (положить на весы ). Почему весы находятся в равновесии?
У них равные массы
Учитель Железный брус массой 1 т имеет объем 0,13 м 3 , а лед массой 1 т – объем 1,1 м 3 , т.е. почти в 9 раз больше (Слайд) . Тела, изготовленные из различных веществ, при одинаковой массе имеют разные объемы. (Слайд)
Учитель - Что можете предложить, чтобы объяснить увиденное?
Масса 1 см 3 разная, то есть плотности тел разные.
Учитель - Объясним смысл слова плотность, используя знания о внутреннем строении вещества.
Атомы железа и алюминия имеют разную массу и разные промежутки между ними.
Учитель – Чем же определяется плотность вещества?
Физическая величина, показывающая, какая масса приходится на единицу объема вещества, называется плотностью. (Слайд)
Чтобы найти плотность вещества, необходимо определить массу и объем тела.
Учитель предлагает пример.
Учитель. Чтобы выяснить, как найти плотность данного вещества рассмотрим пример. Кусок льда объемом 4 м 3 имеет массу 3600 кг. Определить сколько массы содержится в 1 м 3 льда (плотность льда).
В 1 м 3 льда содержится 900 кг. Таким образом, плотность льда составляет 900 кг на 1 м 3 .
Учитель Как же это мы определили?
3600 кг/ 4 м 3 = 900 кг/м 3
Учитель Чтобы определить плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем.
Следовательно, плотность есть физическая величина, равная отношению массы тела к его объему. Коротко определение запишется так: плотность = масса/ объем. (Слайд )
Введем обозначения: ρ – плотность вещества (греческая буква, читается «ро»), m –масса тела, V- его объем. Тогда получим формулу для вычисления плотности: ρ=m/V (Слайд)
Как любая физическая величина плотность имеет свою размерность.
В каких единицах измеряется плотность?
Ученик анализируя формулу говорит : кг/ м 3 или г/ см 3
Учитель В системе СИ плотность измеряется [ кг/ м 3 ] . Часто плотность измеряется в [ г/ см 3 ].
Физкультминутка. Ребята, вы уже знаете о том, что воздействие на нервные окончания в наших ладонях, мы воздействуем почти на весь наш организм. Поэтому я предлагаю вам похлопать и похлопать не просто так, а со смыслом. Представим, что наши ладони молекулы, а от чего зависит движение молекул?
Поэтому, слушая меня и думаем, как должны двигаться наши ладони. Быстро или медленно? Итак, очень холодно. Чуть теплее-теплее. Очень жарко. И снова стало холодно.
А теперь нам не помешает подвигаться. Представим, что мы жидкость в столбике термометра. Температура – 30 0 , -10 0 , 0 0 , + 30 0 , +50 0 .
Учитель Плотности веществ уже определены учеными. В учебнике на стр. 50, 51 вы найдете таблицу плотности веществ в твердом, жидком и газообразном состоянии. Очень важно заметить, что одно и тоже вещество в различных состояниях имеет различную плотность.
Например, плотность воды равна 1000 кг\ м 3 , льда- 900 кг\ м 3 , а водяного пара- 0,59 кг/м 3 . Почему они различны? (Слайд)
Найдите по таблице плотность алюминия.
2700 кг/ м 3 или 2,7 г/см 3
Учитель - Что означают слова: « Плотность алюминия равна 2700 кг/м 3 »?
Согласно определению плотности 1 м 3 алюминия имеет массу 2700 кг, а 1 см 3 алюминия имеет массу 2,7 г. Можно ли так говорить о плотности одного и того же вещества?
Да, можно, потому что ρ=2700 кг/м 3 = 2700 · 1000 г/ 1000 000 см 3 =2,7 г/ см 3 .
Учитель -Во сколько раз число 2700 больше 2,7 ?
В 1000 раз.
Учитель
- Значит, если вам при расчетах плотность потребуется перевести величину 2700 кг/м 3 в г/см 3 , во сколько раз ее надо уменьшить?
Учитель
- Каким арифметическим действием?
Делением
Учитель - А, наоборот, перевести 2,7 г/см 3 в кг/м 3 ?
Увеличить в 1000 раз, умножить.
Учитель Обратите внимание на таблицы плотностей в учебнике и найдите вещества с наибольшей и наименьшей плотностью для твердых, жидких и газообразных веществ.
Самое плотное твердое вещество осмий- 22 600 кг/м 3 . Самая плотная жидкость- ртуть (13600 кг/м 3).
Учитель Ну, а теперь найдем химический состав вещества, зная его плотность
Учитель записывает на доске : плотность вещества равна 19300 кг/м 3 . Что это за вещество?
Ученик работая с таблицей отвечает, что это вещество состоит из золота.
V. Формирование умений и навыков.
Учитель Необходимо определить плотность вещества тел и зная ее, узнать химический состав материала. Как это определить?
Мы вычислили объем брусков, потом пользуясь весами, узнали массу тел. Наконец пользуясь формулой ρ=m/V определим плотность вещества. По таблице посмотрим определенная плотность какому веществу соответствует.
Учитель Оцениваю работы учащихся…В целом весь класс успешно определил химический состав вещества брусков.
VI. Закрепление новых знаний
Расчетные задачи: (Слайд)
Выразите в килограммах массы тел: 2,5 т, 0,25 г, 300 г, 150 мг, 30 г, 3000 г.
VII. Итог урока
Учитель Что нового узнали?
1. Познакомились с новой физической величиной- плотностью?
2. Плотность вещества определяет какая масса вещества содержится в единице объема (в 1м 3 ,1 см 3)
3. Плотность измеряется в 1 кг/ м 3 или 1 г/ см 3
4. Научились определять плотность вещества по формуле: ρ=m/V
5. Зная плотность тела научились определять химический состав вещества.
6. Научить работать с таблицами плотностей твердых, жидких и газообразных веществ.
Учитель - Зачем нужно знать плотность вещества?
Как определить массу кирпича с помощью линейки?
VIII. Домашнее задание
§ 21,рассказ по плану; Упр. 7 (1,2)устно; желающим индивид. задания
Определение объема тела
Определение плотности твердого тела
Определение объема тела
|
№ |
Длина а
см
|
Ширина |
Высота с
см
|
Объем |
Массатела |
Плотность вещества, ρ |
|
|
г/см 3 |
кг/м 3 |
||||||
|
1 | |||||||
|
2 | |||||||
Определение плотности твердого тела
|
№ |
Длина а
см
|
Ширина |
Высота с
см
|
Объем |
Массатела |
Плотность вещества, ρ |
|
|
г/см 3 |
кг/м 3 |
||||||
|
1 | |||||||
|
2 | |||||||
Определение плотности твердого тела
|
№ |
Длина а
см
|
Ширина |
Высота с
см
|
Объем |
Массатела |
Плотность вещества, ρ |
|
|
г/см 3 |
кг/м 3 |
||||||
|
1 | |||||||
|
2 | |||||||
Цели урока:
- ввести понятие плотности вещества.
Задачи урока:
- Сформировать представление о плотности вещества как о величине, численно равной массе единицы объёма.
- Продолжить формирование ключевых компетенций учащихся: анализировать, обобщать, делать выводы.
- Развивать интерес к физике как к науке о природе .
Основные термины:
- Плотность -физическая величина , равная отношению массы тела к его объему
ХОД УРОКА
Повторение темы «Взаимодействие тел. Масса». Проверка домашнего задания.
1. Какая из тележек 1,2 придет в движение, если пережечь нитку?
А.1 Б.2
В. 1 и 2 Г. Никакая
2. Два тела массами m1 и m2 взаимодействуют между собой, и первое из них после взаимодействия движется с большей скоростью, то говорят, что
А. m1
- 3. На весах сравнивают массы шаров 1 и 2. Каково соотношение их масс?
А. Так нельзя сравнивать массы тел
Б. m1
Г. m1>m2
Плотность вещества
Каждое тело имеет свои размеры и массу – это утверждение ни у кого из вас не вызывает сомнения; масса
тела зависит не только от размеров, но и от того, из какого вещества оно состоит.
Проведём небольшое исследование перед вами штангенциркуль и два шарика (диаметры шариков равные) – серого и зелёного цвета, – определите объёмы тел (т.к. учащиеся ещё не знают формулу нахождения объёма шара, они оценивают объёмы шариков по равенству их диаметров). При помощи весов сравните массы тел, сделайте вывод.
Т.к. тела изготовлены из металла и пластмассы, серый и зелёный шарики соответственно, школьники легко приходят к выводу: тела, имеющие равные объёмы, но изготовленные из разных веществ, имеют разные массы.
V 1 = V 2 ; тела изготовлены из разных веществ: m 1 m 2 .
Продолжим наши исследования, для следующего опыта возьмем два цилиндра (опыт за демонстрационным столом выполняется следующим учащимся, остальные ребята – на своих рабочих местах): перед вами два цилиндра, вы легко узнаёте материалы, из которых они выполнены – дерево и пластилин. Сравнивая диаметры (диаметры цилиндров равные) и высоту цилиндров, они оценивают объёмы тел: V 1 V 2 . При помощи весов сравните массы тел, сделайте вывод.
Т.к. тела изготовлены таким образом, что их массы равны, ребята приходят к выводу: тела, имеющие равные массы, изготовленные из разных веществ, имеют разные объёмы.
m 1 = m 2 ; тела изготовлены из разных веществ: V 1 V 2 .
Чем это можно объяснить? - Разные вещества имеют разную плотность. Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в объёме 1м 3 (или 1 см 3).
Как же найти плотность вещества?
И так, чтобы найти плотность вещества, необходимо массу вещества разделить на объём:
.
Видео 1. Понятие плотности тела.
Плотность показывает, какую массу имеет единица объема данного вещества.
Можно ли измерять плотность кроме кг/м³ в г/см³ ; кг/л; г/дм³ ? Чаще применяется кг/м³ и г/см³
Преобразуем значение плотности, выраженное в кг/м³ в г/см³.
Учёные экспериментально рассчитали плотности веществ и создали таблицы “Плотности веществ”
Давайте проверим, верно ли наше предположение и поработаем с таблицей. На рисунку 5 написаны вещества, найдите их плотность.
Таблицы плотностей некоторых веществ
Таблица плотностей
– первая таблица значений физических величин, с которой вы знакомитесь.
Из начальной школы вы знаете, что существует тепловое расширение тел – при изменениях температуры объём тела меняется. Например, при 0 °С масса 1 м 3 воздуха равна 1,3 кг, а при 100 °С из-за расширения воздуха в одном кубометре помещается лишь 950 г воздуха. Поэтому в таблицах плотностей всегда указано, что плотности измерены при определённой температуре.
Плотность всех веществ зависит также от внешнего давления. Например, на высоте 10 км атмосферное давление значительно меньше, чем вблизи поверхности Земли, в результате чего масса 1 м 3 воздуха составляет там всего около 400 граммов.
Плотность твёрдых веществ и жидкостей в меньшей степени зависит от внешнего давления, чем газов. Тем не менее в 1933 году Д.Бассету удалось сжать метровый столб воды до 65 см. Для этого ему пришлось воспользоваться специальным прессом, чтобы создать давление в 25000 раз больше, чем атмосферное.
В правой колонке таблицы плотностей твёрдых веществ собраны металлы. Как видите, плотность этих металлов составляет несколько тысяч килограммов на кубический метр. Например, свинец – 11300 кг/м 3 . Это значение будет выглядеть короче, если его выразить в других единицах, например, так – 11,3 г/см 3 . Поясним, как сделан этот «перевод».
В нижней таблице приведены плотности газов и сжиженных газов (сжижения газов добиваются, сильно их сжимая и понижая температуру). Обратите внимание, как значительно отличается плотность газа и получающейся из него жидкости: воздух, азот и кислород уплотняются приблизительно в 700 раз, водород и гелий – в 800 раз. Исключение: углекислый газ при охлаждении при атмосферном давлении из газообразного состояния превращается сразу в твёрдое, поэтому в таблице вы видите прочерк.
Контролирующий блок:
С какой новой характеристикой вещества вы познакомились?
Как определить плотность вещества?
Зачем нужно знать плотность вещества?
Как определить массу кирпича с помощью линейки?
Когда удобнее определять массу не экспериментально, а расчетом?
Домашнее задание :
Выразите в килограммах массы тел:
2,5 т, 0,25 г, 300г, 150мг, 3000г.
Запишите в тетрадь плотность керосина, плотность стали
Масса чугунного шара 800г, его объем 125 см 3 . Сплошной этот шар или полый?
Средняя плотность Земли 5500 кг/м 3 , Солнца – 1400 кг/м 3 , Луны – 3300 кг/м 3 .
Плотность крови человека 1050 кг/м 3 .
Средняя плотность тела человека 1036 кг/м3. (Подумайте, можете ли вы определить плотность своего тела?)
Плотность – замечательная характеристика!
Определив плотность, можно по таблице узнать, из какого вещества изготовлено тело. Зная плотность, можно определить объем или массу тела.
Список литературы:
1. Урок на тему: «Плотность» Сарахман И.Д., учитель физики, МОУ СОШ №8, г Моздока, РСО-Алания.
2. Урок на тему: «Плотность вещества» Василенко К.Н, учитель физики и информатики, Брянская обл., МОУ Сещинская средняя школа
3. Перышкин А.В. Физика. Учебник для общеобразовательных учебных заведений 7 класс. – М., ОАО «Московские учебники», 2008
Отредактировано и оправлено Борисенко И.Н.
Над уроком работали:
Сархман И.Д.
Василенко К.Н.
Борисенко И.Н.
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме , где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог,
Тема урока: Плотность вещества
Тип урока: Изучение нового материала
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, проблемный, исследовательский, практический.
Цели урока:
познакомиться с физической величиной - плотность, выяснить физический смысл плотности (определение, формула, классифицирующий признак, единицы измерения, способы измерения).
Задачи урока:
Сформировать представление о плотности вещества как о величине, численно равной отношению единицы массы к единице объёма,
формирование ключевых компетенций учащихся: анализировать, обобщать, делать самостоятельные выводы,
развивать интерес к физике как к науке о природе, рассмотреть применение плотности в жизни человека.
Оборудование: демонстрационные рычажные весы, тела равного объема (шарики или цилиндры металлический, деревянный, пластмассовый) но различной плотности, карточки с тестовым заданием, таблицы плотностей веществ; на каждой парте: весы ученические лабораторные, два тела равного объёма, два тела равной массы, карточки с заданиями, ЭОР
Демонстрация: взвешивание тел равного объема, но различной массы, равой массы но различного объема.
План урока
- Актуализация знаний
- Демонстрация опыта (постановка проблемы)
- Формулирование темы и целей урока
- Изучение нового материала
- Первичное закрепление
- Подведение итогов и домашнее задание
Ход урока
1. Актуализация знаний
Здравствуйте, ребята! Я очень рада видеть вас сегодня на уроке.
«Корзина вопросов»
1. Из чего состоят все вещества?
2. В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?
3.Чем отличаются агрегатные состояния друг от друга?
4. Как определить объем тела правильной формы; неправильной формы?
5.Какими способами можно определить массу тела?
6. Что тяжелее атом или молекула?
7. «Что тяжелее, килограмм ваты или килограмм золота?» (золото) А если эти вещества взять одинакового объёма? Что тогда покажут весы? А вы задумывались почему?
2. Демонстрация опыта (постановка проблемы). Исследование
Проведём небольшое исследование (к демонстрационному столу приглашается один ученик, он проводит небольшое исследование на демонстрационном столе, остальные ребята - самостоятельно, за своими партами): перед вами два шарика (диаметры шариков равные), - определите объёмы тел (т.к. учащиеся ещё не знают формулу нахождения объёма шара, они оценивают объёмы шариков по равенству их диаметров или с помощью нитки определяют длину окружности экватора шариков и говорят, что объемы шариков одинаковые).
При помощи весов сравните массы тел, сделайте вывод. (вывод: так как шарики изготовлены из металла и пластмассы, тела, имеющие равные объёмы, но изготовленные из разных веществ, имеют разные массы. Результаты эксперимента записывают в тетрадь V 1 = V 2 ; тела изготовлены из разных веществ: m 1 m, то есть на единицу объема стального шара приходится большая масса, а на единицу объема пластмассового приходится меньшая масса).
Для продолжения нашего исследования проделаем опыт: возьмем два цилиндра (опыт за демонстрационным столом выполняется следующим учащимся, остальные ребята - на своих рабочих местах): перед вами два цилиндра, вы легко узнаёте материалы, из которых они выполнены - дерево и латунь. Сравнивая диаметры (диаметры цилиндров равные) и высоту цилиндров (деревянный выше), они оценивают объёмы тел: V 1 V 2 .
При помощи весов сравните массы цилиндров и, сделайте выводы (вывод: тела, имеющие равные массы, изготовленные из разных веществ, имеют разные объёмы. Результаты эксперимента записывают в тетрадь: m 1 = m 2 ; тела изготовлены из разных веществ: V 1 V 2 )
- Как вы думаете, чем это можно объяснить? (Разные вещества имеют разную плотность)
2. Формулирование темы и целей урока
- Сформулируйте тему урока.
- Какие стоят цели перед нами? Чему нужно научиться?
- Как вы думаете зачем нужно изучать плотность?
Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в объёме 1м3 (или 1 см3). Как же найти плотность вещества?
4. Изучение нового материала (работа с учебником и ЭОР)
Давайте посмотрим. Чему равна масса различных веществ одинакового объёма.
Рассчитаем массу льда для 1 м3 на доске и в тетради.
А если взять тело объемом 2 м3 , чему тогда будет равна масса 1 м3 ? (Разделили массу льда на его объём).
Отношение m/V как своеобразный параметр вещества, или его характеристика. Этой характеристике вещества и дали название «плотность вещества» .
Какие действия вы провели, чтобы определить массу 1 м3 для льда? (массу разделить на объем)
И так, чтобы найти плотность вещества , необходимо массу вещества разделить на его объём:
! Физическая величина, численно равная массе вещества в единице объёма, называется плотностью данного вещества. (обучающиеся записывают в тетрадь составляя опорный конспект)
Можно ли измерять плотность кроме в 
Чаще применяется . В СИ.
Преобразуем значение плотности, выраженное в в (образец есть в учебнике)
Что означает эта величина?
Что за вещество имеет данную плотность? - учёные экспериментально рассчитали плотности веществ и создали таблицы, которые назвали «Плотности веществ», в нашем учебнике - стр. 50. Таблица плотностей - первая таблица значений физических величин, с которой вы знакомитесь.
Вещество, о котором говорилось выше - медь.
Как практически можно определить плотность? (весы - массу, мензурка - объем жидкости, для определения объема твердых тел правильной формы есть математические формулы, например, V = abc, V=a3)
Сообщение ученика о таблицах плотностей.
Мы уже знаем, что существует тепловое расширение тел - при изменениях температуры объём тела меняется. Например, при 0°С масса 1 м3 воздуха равна 1,3 кг, а при 100°С из-за расширения воздуха в одном кубометре помещается лишь 950 г воздуха. Поэтому в таблицах плотностей всегда указано, что плотности измерены при определённой температуре.
Плотность всех веществ зависит также от внешнего давления. Например, на высоте 10 км атмосферное давление значительно меньше, чем вблизи поверхности Земли, в результате чего масса 1 м3 воздуха составляет там всего около 400 граммов.
Плотность твёрдых веществ и жидкостей в меньшей степени зависит от внешнего давления, чем газов. Тем не менее в 1933 году Д.Бассету удалось сжать метровый столб воды до 65 см. Для этого ему пришлось воспользоваться специальным прессом, чтобы создать давление в 25000 раз больше, чем атмосферное.
В правой колонке таблицы плотностей твёрдых веществ собраны металлы. Как видите, плотность этих металлов составляет несколько тысяч килограммов на кубический метр. Например, свинец - 11300 кг/м3. Это значение будет выглядеть короче, если его выразить в других единицах, например, так - 11,3 г/см3.
В нижней таблице приведены плотности газов и сжиженных газов (сжижения газов добиваются, сильно их сжимая и понижая температуру). Обратите внимание, как значительно отличается плотность газа и получающейся из него жидкости: воздух, азот и кислород уплотняются приблизительно в 700 раз, водород и гелий - в 800 раз. Исключение: углекислый газ при охлаждении при атмосферном давлении из газообразного состояния превращается сразу в твёрдое, поэтому в таблице вы видите прочерк.
Образец задачи на расчет плотности записать в тетрадь и прокомментировать.
Теперь вы можете ответить на вопрос зачем нужно изучать плотность веществ?
Сообщение ученика:
В строительстве применяют материалы с малой плотностью (стекловолокно, полиуретан), позволяющие сохранить тепло в домах зимой и оградить их от перегрева летом. В г. Снежинске выпускают пенопласт, обладающий кроме этого звукоизоляционными свойствами. В г. Кыштыме изготавливают пенобетон.
В машиностроении заменяют алюминий и сталь в корпусах самолетов и ракет на более легкий и прочный титан, позволяющий экономить горючее и перевозить больше груза.
В сельском хозяйстве знание плотности почвы необходимо для ее правильного использования.
В экологии при разливе нефти (загрязнение морей и океанов) применяют специальные вещества, плотность которых больше плотности нефти и воды. Они обволакивают пятно и опускают его на дно.
5. Первичное закрепление (раздаточные карточки работа в группах)
1. Что означает запись
2. Чему равна плотность: а) воздуха, если 1м3 его имеет массу 1,29 кг?
б) воды, если 1 л её имеет массу 1 кг?
3. Определите объём: а) 7800 кг стали; б) 19,3 г золота.
4. Лёд, вода, водяной пар - одно и тоже вещество, но в разных агрегатных состояниях. Одинаковы ли плотности льда, воды, водяного пара? (Ребята работают с таблицей в учебнике «Плотности веществ»). Как вы думаете, почему плотности льда, воды и водяного пара различны?
5. Вопросы: (обучающиеся сначала выполняют задания в парах, затем проверяют себя совместно с учителем, один комментирует другие слушаю и корректирую ответ, при этом на интерактивной доске появляется правильный ответ).
Какая физическая величина позволяет сравнивать различные вещества по их массе?
Что она показывает?
Размеры брусков, изображенных на рисунке равны. Какой из них имеет наибольшую массу, а какой наименьшую? Что вы сделали, чтобы ответить на этот вопрос?
Как можно определить плотность вещества?
Посмотрите в таблице плотности жидкостей и запишите их массу:
1 м3 ртути -
1 м3 керосина -
1 м3 эфира -
1 м3 нефти -
В одну из мензурок налито машинное масло, а в другую - вода. Массы жидкостей одинаковы. Воспользуйтесь таблицами плотностей и определите какая жидкость налита в мензурке № 2?
В таблице вашего учебника указано, что плотность серебра равна 10 500 кг/м3. На бирке изделия из серебра указано значение 10,5 г/см3. Не ли здесь каких-либо противоречий? Докажите.
Плотность водорода в газообразном состоянии равна 0,09 кг/м3, а в жидком 69 кг/м3, в твердом 80 кг/м3. В чем причина такого изменения плотности?
Главным компонентом орской яшмы (полезное ископаемое нашей Оренбургской области) является тонкозернистый кварц, содержание которого достигает 90 %. Специалисты утверждают, что удивительный камень имеет до 360 разнообразных цветов, тонов и оттенков. Вычислите плотность кварца, если имеется камешек массой 2,6 кг и объемом 0,001 м3.
6. Подведение итогов и домашнее задание
- Прочтите памятку «Интересно знать что …». Что запомнилось вам самого важного из урока?
Интересно знать что...
Средняя плотность Земли 5500 кг/м3, Солнца - 1400 кг/м3, Луны - 3300 кг/м3.
Плотность крови человека 1050 кг/м3.
Средняя плотность тела человека 1036 кг/м3. (Подумайте, можете ли вы определить плотность своего тела?)
Плотность - замечательная характеристика!
Определив плотность, можно по таблице узнать, из какого вещества изготовлено тело. Зная плотность, можно определить объем или массу тела.
Дети поднимают соответствующий кружок.
Все понял на уроке, настроение отличное
Что-то не понял, настроение нормальное
Много чего не понял, настроение плохое.
Домашнее задание:
- § 21, упр. 7 (1,2,3).
- Предлагаю желающим попробовать свои силы в составлении ребусов и кроссвордов по теме «Плотность вещества».
Окружающие нас тела состоят из различных веществ: железа , дерева, резины и пр. Масса любого тела зависит не только от его размеров, но и от вещества, из которого оно состоит. Тела одинакового объема, состоящие из разных веществ, имеют разные массы. Например, взвесив два цилиндра из разных веществ - алюминия и свинца, увидим, что масса алюминиевого меньше массы свинцового цилиндра.
Вто же время, тела с одинаковыми массами, состоящие из разных веществ, имеют разные объемы . Так, железный брус массой 1 т занимает объем 0,13 м 3 , а лед массой 1 т - объем 1,1 м 3 . Объем льда почти в 9 раз больще объема железного бруса. То есть, разные вещества могут иметь разную плотность.
Отсюда следует, что тела с одинаковым объемом, состоящие из разных веществ, имеют разные массы.
Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в определенном объеме. То есть, если известна масса тела и его объем, можно определить плотность. Чтобы найти плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем.
Плотность одного и того же вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях различна.
Плотность некоторых твердых тел, жидкостей и газов приведена в таблицах.
Плотности некоторых твердых тел (при норм. атм. давл., t = 20 ° C).
|
Твердое тело |
ρ , кг/м 3 |
ρ , г/см 3 |
Твердое тело |
ρ , кг/м 3 |
ρ , г/см 3 |
|||||||||||||||
|
Стекло оконное |
||||||||||||||||||||
|
Сосна (сухая) |
||||||||||||||||||||
|
Оргстекло |
||||||||||||||||||||
|
Сахар-рафинад |
Полиэтилен |
|||||||||||||||||||
|
Дуб (сухой) |
Плотности некоторых жидкостей (при норм. атм. давл. t =20 ° C).
|
Жидкость |
ρ , кг/м 3 |
ρ , г/см 3 |
Жидкость |
ρ , кг/м 3 |
ρ , г/см 3 |
|||||||||
|
Вода чистая |
||||||||||||||
|
Молоко цельное |
||||||||||||||
|
Масло подсолнечное |
Жидкое олово (при t = 400 ° C ) |
|||||||||||||
|
Масло машинное |
Жидкий воздух (при t = -194 ° C ) |