Урок "Густина речовини"

Тема: Густина речовини.

Навчальна мета: сформувати поняття густини речовини як величини, яка чисельно дорівнює масі речовини в одиниці об’єму; вміння визначати густину тіла; сформувати понятійну базу для подальшого вивчення фізики при вивченні теми «Плавання тіл»; показати практичне використання отриманих знань в житті людини та подальшому вивченні фізики; продовжити формування  ключових компетенцій у учнів: аналізувати, узагальнювати, робити висновки.

Виховна мета: продовжити формування системи поглядів на оточуючий нас світ; виховувати інтерес до творчої та дослідницької роботи.

Розвиваюча мета: розвивати вміння висловлювати свою думку, творчо мислити, аналізувати, робити висновки, узагальнювати, висувати гіпотези та перевіряти результати; розвивати інтерес до фізики як до науки про природу.

Тип уроку: вивчення нового навчального матеріалу

План уроку: 1) Організаційний момент

                     2)Актуалізація опорних знань і вмінь учнів

                     3) Вивчення нової теми

                     4) Розв’язання задач

                     5) Рефлексія

                     6) В світі цікавого

                     7) Підведення підсумків уроку.

Хід роботи

   I. Організаційний момент.

Повідомлення теми і мети уроку.

   II. Актуалізація опорних знань і вмінь учнів.

1.     Що таке фізичне тіло та речовина? Наведіть приклади.
2.     Що таке маса? Позначення. Одиниці вимірювання.

( Маса – фізична величина, що характеризує кількість речовини в тілі )

3.     Назвіть один із способів вимірювання маси тіла.

( Зважування на терезах )

4.     Якою літерою позначається об’єм тіла і які одиниці вимірювання об’єму ви знаєте?
5.     Як знайти об’єм тіл правильної і неправильної форми?

III. Вивчення нової теми.

Розглянемо основні питання:

1. Чи всі тіла однакової маси мають однаковий об’єм?

(Два тіла однакової маси з дерева і заліза, але різного об’єму )

2. Чи всі тіла однакового об’єму мають однакову масу?

(Три тіла однакового об’єму із заліза, свинцю та алюмінію, але різної маси)

Висновок: маса суцільного тіла залежить не тільки від його об’єму, але й від речовини , з якої складається це тіло.

   Для всіх суцільних тіл з однієї речовини відношення маси до об’єму є однаковим. Отже, ця величина є характеристикою речовини і її називають густиною.

Густина – фізична величина, що дорівнює відношенню маси тіла до його об’єму.

ρ=m /v      [ ρ] =кг / м³ ; [ ρ] =г / см³

1000 кг / м³ =1000 ∙ 1000г / 1000000 см³ = 1 г / см³

Фізичний смисл: густина чисельно дорівнює масі речовини в одиниці об’єму .

Використовування чудового    “трикутника”  для запобігання помилок при використуванні формули:

                                                      ρ=m /v;  m= ρ ∙v; v= m / ρ.

IV. Робота з підручником . ( Таблиця: густина речовини )

1. ρ_алюм =2,7 г / см³=2700 кг / м³

Що це означає? ( Що в об’ємі  1 м³ міститься 2700 кг алюмінію.)

2. Густина заліза дорівнює 7800 кг / м³ , а густина води 1 г / см³.

    Що це означає?

3. Порівняти густини (яка густина більша?)

4.Порівняйте густини твердих тіл, рідин і газів. Зробіть висновки.

V. Розв’язування задач.

№1.  Кусок металу масою 461,5 г має об’єм 65 см³ . Який це метал?

Дано:                              Розв’язання

m =461,5г        ρ=m /v

V=65 см³               ρ=461,5г : 65 см³=7,1 г / см³

   ρ-?                  Відповідь: тіло зроблене з цинку.

№2. Чавунна куля масою 800г має об’єм 125 см³. Чи має порожнини ця куля?

Дано:                               Розв’язання

m =800г          ρ=m /v

V=125см³           ρ=800г : 125 см³=6,4 г / см³  

  ρ-?                 ρ _чавуна =7 г / см³ ;  ρ _чавуна > ρ

                        Відповідь: куля порожня.

№3. В акваріум довжиною 30см та шириною 20см налили води до висоти 25см. Визначте масу води в акваріумі.

Дано:                               Розв’язання

а=30см                 V=а ∙ в∙ с ;  m =ρ ∙ V

в=20см                 V=30см ∙ 20см ∙ 25см = 15000см³

с=25см                  m =15000 см³ ∙ 1 г / см³=15000г

ρ_води =1 г / см³       

                               Відповідь: 15 кг.

m - ?  

№4.  На скільки змінилася маса бака для палива з бензином, якщо в нього долили 200л бензину?

Дано:                         СІ:              Розв’язання

V= 200 л                  0,2 м³                 m =ρ ∙ V

ρ_{бензина} =0,71г/см³   710 кг/м³           m =710 кг/м³ ∙ 0,2 м³ =142кг

m - ?                                              Відповідь: 142 кг.

VI. Узагальнення та закріплення вивченого матеріалу.

1. Як зміниться густина твердого тіла або рідини внаслідок нагрівання?
2. Розширюється чи стискається вода під час замерзання? Обґрунтуйте свою відповідь, використовуючи таблиці густин.
3. Чому лід плаває?
4. На терезах з одного боку стакан з водою, з іншого розчин солі у воді, мають однакові об’єми. Чому другий стакан має більшу масу?
5. Чи однакову масу мають відро з питною водою і таке саме відро, заповнене морською водою?
6. Розміри дерев’яної, алюмінієвої і стальної кульок однакові. Яка з них має найбільшу масу , а яка – найменшу?
7. Пояснити  наступні малюнки:

    а)

б)

в)                       

8. Дослід «Чотири поверхи»

Прилади та матеріали: бокал, папір, ножиці, сіль, червоне вино, олія, фарбований спирт.

Хід виконання досліду.

Спробуємо налити в бокал чотири різних рідини так, щоб вони не змішувались та стояли одна над іншою. Для цього зручніше взяти не стакан, а вузький бокал, який розширюється доверху.

1. Налити на дно бокалу підсоленої фарбованої води.
2. Згорнути з паперу ріжок, кінець його відрізати. Отвір має бути розміром, як булавочна голівка. Налити в ріжок червоного вина; тоненька цівка має витікати з нього горизонтально, розбиватися об стінки бокалу і по ним стікати на підсолену воду. Коли шар червоного вина вирівняється по висоті із шаром пофарбованої води, припинити лити вино.
3. З другого ріжка таким же чином наливаємо в бокал олію.
4. З третього ріжка наливаємо шар пофарбованого спирту.

 Ми отримали чотири поверхи рідин в одному бокалі. Всі різного кольору і різної густини.

 Пояснення

Рідини в бокалі знаходяться в наступній послідовності: фарбована вода, червоне вино, олія, фарбований спирт. Самі важкі – знизу, самі легкі – зверху.

Найбільша густина у солоної води                        ,    найменша –  у фарбованого

спирту

Рисунок 1

VII. У світі цікавого.

I. Практичне застосування поняття густини у побуті:

1. для визначення  % жирності молока – лактометр;
2. для визначення  % спирту – спиртометр;
3. для визначення  % цукру - цукрометр.

ІІ. Екскурс в історію.

Про Архімеда та корону

 Під час свого царювання у Сіракузах Гієрон після вдалого закінчення усіх своїх заходів дав обітницю пожертвувати у будь-який храм золоту корону невмирущим богам. Він домовився із майстром про велику ціну за роботу та дав йому потрібну масу золота. У призначений день майстер приніс свою роботу царю, який оцінив якість її виконання. Після зважування корона виявилась рівною тій масі золота, яку дав майстру цар. Після цього донесли царю, що з корони забрали частину золота і підмінили на срібло.

 Гієрон розлютився на те, що його обдурили, і не маючи способу довести цю крадіжку , звернувся до Архімеда з проханням, подумати про цей випадок.

 Архімед постійно думав про це випадок. Одного разу він прийшов у баню, опустився у ванну, і помітив, що з неї витікає така ж кількість води, який і об’єм його тіла, зануреного у воду. З’ясувавши для себе цінність цього факту, він, не довго думаючи, вискочив радісний із ванни, пішов додому голим та голосно всім повідомляв, що він знайшов те, що шукав. Він біг та голосно кричав одне й те саме по-грецьки : «Еврика, еврика!» («Знайшов, знайшов!»).  Потім, виходячи зі свого відкриття, він зробив два зливка, кожний тої ж маси, якою була корона, один зливок був із золота, інший – із срібла. Зробивши це, він наповнив сосуд до самих країв і занурив у нього срібний зливок, і відповідна йому  кількість води витікла. Так він знайшов відповідність між масою срібла та об’ємом води. (Тобто, що він знайшов? – Густину срібла). Потім він зробив те ж саме дослідження для золотого зливку. Потім цим же методом він визначив і об’єм корони. Вона витіснила води більше, ніж золотий зливок, таким чином крадіжка була доведена.

VIII. Домашнє  завдання.