Die studie van die digtheid van stowwe begin in die loop van hoërskoolfisika. Hierdie konsep word as fundamenteel beskou in die verdere aanbieding van die grondslae van molekulêre kinetiese teorie in die kursusse van fisika en chemie. Die doel van die bestudering van die struktuur van materie, navorsingsmetodes kan aanvaar word as die vorming van wetenskaplike idees oor die wêreld.
Aanvanklike idees oor 'n enkele prentjie van die wêreld word deur fisika gegee. Graad 7 bestudeer die digtheid van materie aan die hand van die eenvoudigste idees oor navorsingsmetodes, die praktiese toepassing van fisiese konsepte en formules.
Metodes van fisiese navorsing
Soos jy weet, word waarneming en eksperimentering onderskei tussen die metodes om natuurverskynsels te bestudeer. Waarnemings van natuurverskynsels word in die laerskool geleer: eenvoudige mates word geneem, dikwels hou hulle 'n "Natuurkalender". Hierdie vorme van leer kan die kind lei tot die behoefte om die wêreld te verken, waargenome verskynsels te vergelyk, oorsaak-en-gevolg verhoudings te identifiseer.
Slegs 'n ten volle uitgevoer eksperiment sal die jong navorser die gereedskap gee om die geheime van die natuur te ontbloot. Die ontwikkeling van eksperimentele navorsingsvaardighede word in praktiese klasse en in die loop van laboratoriumwerk uitgevoer.
'n Eksperiment in die loop van fisika begin met die definisies van sulke fisiese hoeveelhede soos lengte, area, volume. Terselfdertyd word 'n verband gelê tussen wiskundige (nogal abstrak vir 'n kind) en fisiese kennis. Doen 'n beroep op die ervaring van die kind, oorweging van feite wat vir 'n lang tyd uit 'n wetenskaplike oogpunt aan hom bekend is, dra by tot die vorming van die nodige bevoegdheid in hom. Die doel van leer in hierdie geval is die begeerte om die nuwe onafhanklik te begryp.
Studeerdigtheid
In ooreenstemming met die problematiese onderrigmetode kan jy aan die begin van die les 'n bekende raaisel vra: "Wat is swaarder: 'n kilogram pluis of 'n kilogram gietyster?" Natuurlik kan 11-12-jariges maklik 'n vraag beantwoord wat hulle ken. Maar om die essensie van die saak aan te spreek, die vermoë om die eienaardigheid daarvan te openbaar, lei tot die konsep van digtheid.
Die digtheid van 'n stof is die massa van 'n eenheid van sy volume. Die digtheidstabel van stowwe, wat gewoonlik in handboeke of naslaanboeke gegee word, laat jou toe om die verskille tussen stowwe, sowel as die totale toestande van 'n stof, te evalueer. 'n Aanduiding van die verskil in die fisiese eienskappe van vaste stowwe, vloeistowwe en gasse, wat vroeër bespreek is, 'n verduideliking van hierdie verskil nie net in die struktuur en onderlinge rangskikking van deeltjies nie, maar ook in die wiskundige uitdrukking van die eienskappe van 'n stof, neem die studie van fisika na 'n ander vlak.
Die tabel laat jou toe om kennis oor die fisiese betekenis van die konsep wat bestudeer word, te konsolideerstofdigtheid. Die kind, wat 'n antwoord gee op die vraag: "Wat beteken die waarde van die digtheid van 'n sekere stof?", Verstaan dat dit 'n massa is van 1 cm3 (of 1 m) 3) substances.
Die kwessie van digtheidseenhede kan reeds in hierdie stadium geopper word. Dit is nodig om maniere te oorweeg om meeteenhede in verskillende verwysingstelsels om te skakel. Dit maak dit moontlik om van statiese denke ontslae te raak, om ander calculusstelsels ook in ander sake te aanvaar.
Bepaling van digtheid
Natuurlik kan die studie van fisika nie volledig wees sonder om probleme op te los nie. Op hierdie stadium word berekeningsformules ingevoer. Die digtheidsformule in graad 7 fisika is waarskynlik die eerste fisiese verhouding van hoeveelhede vir kinders. Dit word spesiale aandag gegee nie net as gevolg van die bestudering van die konsepte van digtheid nie, maar ook vir die feit van onderrigmetodes om probleme op te los.
Dit is op hierdie stadium dat die algoritme vir die oplossing van 'n fisiese berekeningsprobleem gelê word, die ideologie van die toepassing van die basiese formules, definisies, patrone. Die onderwyser probeer die analise van die probleem leer, die manier om na die onbekende te soek, die eienaardighede van die gebruik van meeteenhede deur so 'n verhouding soos die digtheidsformule in fisika te gebruik.
Voorbeeld van probleemoplossing
Voorbeeld 1
Bepaal van watter stof 'n kubus met massa 540 g en volume van 0,2 dm gemaak is3.
ρ -? m=540 g, V=0,2 dm3 =200 cm3
analise
Gegrond op die vraag na die probleem, verstaan ons dat dit ons sal help om die materiaal te bepaal waaruit die kubus gemaak isdigtheidstabel vir vaste stowwe.
Gevolglik, kom ons bepaal die digtheid van materie. In die tabelle word hierdie waarde in g/cm3 gegee, dus die volume van dm3 vertaal na cm3.
Besluit
Per definisie: ρ=m: V.
Ons word gegee: volume, massa. Die digtheid van materie kan bereken word:
ρ=540g: 200cm3=2.7g/cm3, wat ooreenstem met aluminium.
Antwoord: die kubus is van aluminium gemaak.
Bepaling van ander hoeveelhede
Deur die digtheidsberekeningsformule te gebruik, kan jy ander fisiese hoeveelhede bepaal. Massa, volume, lineêre afmetings van liggame wat met volume geassosieer word, word maklik in take bereken. Kennis van wiskundige formules vir die bepaling van die oppervlakte en volume van meetkundige vorms word in take gebruik, wat dit moontlik maak om die behoefte om wiskunde te bestudeer, te verduidelik.
Voorbeeld 2
Bepaal die dikte van die koperlaag wat 'n deel met 'n oppervlakte van 500 cm bedek2 as dit bekend is dat 5 g koper vir die deklaag gebruik is.
h - ? S=500cm2, m=5g, ρ=8,92g/cm3.
analise
Die digtheidstabel van stowwe stel jou in staat om die digtheid van koper te bepaal.
Kom ons gebruik die digtheidsberekeningsformule. In hierdie formule is daar 'n volume van 'n stof, gebaseer op wat lineêre afmetings bepaal kan word.
Besluit
Per definisie: ρ=m: V, maar daar is geen gewenste waarde in hierdie formule nie, daarom gebruik ons:
V=S x h.
Deur die hoofformule te vervang, kry ons: ρ=m: Sh, waarvandaan:
h=m: S xρ.
Bereken: h=5 g: (500 cm2 x 8, 92 g/cm3)=0,0011 cm=11 mikron.
Antwoord: Die dikte van die koperlaag is 11 mikron.
Eksperimentele bepaling van digtheid
Eksperimentele aard van fisiese wetenskap word in die loop van laboratoriumeksperimente gedemonstreer. Op hierdie stadium word die vaardighede aangeleer om 'n eksperiment uit te voer en die resultate daarvan te verduidelik.
Praktiese taak om die digtheid van materie te bepaal, sluit in:
- Bepaling van die digtheid van 'n vloeistof. Op hierdie stadium kan die ouens wat reeds 'n gegradueerde silinder gebruik het maklik die digtheid van 'n vloeistof bepaal deur die formule te gebruik.
- Bepaling van die digtheid van 'n soliede liggaam met gereelde vorm. Hierdie taak is ook bo twyfel, aangesien soortgelyke berekeningsprobleme reeds oorweeg is en ondervinding opgedoen is met die meet van volumes deur die liniêre dimensies van liggame.
- Bepaling van die digtheid van 'n onreëlmatige gevormde soliede liggaam. Wanneer ons hierdie taak uitvoer, gebruik ons die metode om die volume van 'n onreëlmatige gevormde liggaam met behulp van 'n beker te bepaal. Dit is nuttig om weer die kenmerke van hierdie metode te onthou: die vermoë van 'n soliede liggaam om 'n vloeistof te verplaas waarvan die volume gelyk is aan die volume van die liggaam. Verder word die taak op die standaard manier opgelos.
Vrae van verhoogde kompleksiteit
Jy kan die taak bemoeilik deur die ouens te nooi om die stof te bepaal waaruit die liggaam gemaak is. Die digtheidstabel van stowwe wat in hierdie geval gebruik word, laat jou toe om aandag te gee aan die behoefte om mee te kan werkagtergrondinligting.
Wanneer hulle eksperimentele probleme oplos, moet studente die nodige hoeveelheid kennis hê op die gebied van die gebruik van fisiese instrumente en die omskakeling van meeteenhede. Dikwels is dit wat die grootste aantal foute en tekortkominge veroorsaak. Miskien moet hierdie stadium van die studie van fisika meer tyd gegun word, dit laat jou toe om die kennis en ervaring van navorsing te vergelyk.
grootmaatdigtheid
Die studie van 'n suiwer stof is natuurlik interessant, maar hoe gereeld word suiwer stowwe gevind? In die alledaagse lewe kom ons mengsels en legerings teë. Hoe om te wees in hierdie geval? Die konsep van grootmaatdigtheid sal studente verhoed om die tipiese fout te maak om gemiddelde digtheidswaardes van stowwe te gebruik.
Dit is uiters noodsaaklik om hierdie kwessie op te klaar, om 'n geleentheid te gee om te sien, om te voel die verskil tussen die digtheid van 'n stof en die massadigtheid is in 'n vroeë stadium. Om hierdie verskil te verstaan is nodig in die verdere studie van fisika.
Hierdie verskil is uiters interessant in die geval van grootmaatmateriaal. Dit is moontlik om die kind toe te laat om massadigtheid te bestudeer, afhangende van die verdigting van die materiaal, die grootte van individuele deeltjies (gruis, sand, ens.) tydens die aanvanklike navorsingsaktiwiteit.
Relatiewe digtheid van stowwe
Vergelyking van die eienskappe van verskeie stowwe is nogal interessant op grond van relatiewe waardes. Die relatiewe digtheid van materie is een van hierdie hoeveelhede.
Gewoonlik word die relatiewe digtheid van 'n stof bepaal deurna gedistilleerde water. As die verhouding van die digtheid van 'n gegewe stof tot die digtheid van 'n standaard, word hierdie waarde met behulp van 'n piknometer bepaal. Maar hierdie inligting word nie in die skoolkursus van natuurwetenskap gebruik nie, dit is interessant vir diepgaande studie (meestal opsioneel).
Die Olimpiade-vlak van die bestudering van fisika en chemie kan ook beïnvloed word deur die konsep van "relatiewe digtheid van 'n stof met betrekking tot waterstof". Dit word gewoonlik op gasse toegepas. Om die relatiewe digtheid van 'n gas te bepaal, word die verhouding van die molêre massa van die gas wat bestudeer word tot die molêre massa van waterstof gevind. Die gebruik van relatiewe molekulêre gewig is nie uitgesluit nie.
