Урок по теме "Расчет массы и объема тела по его плотности"
Цель урока: повторить плотность тела, уметь определять массу и объём тела по заданной плотности, научиться решать задачи, применяя эти формулы, применять полученные знания в новой ситуации;
Задачи:
образовательные (формирование познавательных УУД ) :
закрепить изученный материал по теме «Плотность вещества»;
уметь экспериментально определять плотность твердого тела с помощью весов и измерительного цилиндра, линейки;
закрепить навыки решения задач по данной теме.
воспитательные (формирование коммуникативных и личностных УУД ) :
работать в группе -устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации; интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми
- развивающие (формирование регулятивных УУД )
Расширять кругозор учащихся;
Воспитывать бережное, аккуратное обращение с приборами; аккуратность записей в тетрадях
Форма работы: индивидуально - групповая.
Оборудование : рычажные весы с разновесами, измерительный цилиндр (мензурка), колба, ключ, брусок (сосна), мешочек с кнопками, кусок мыла, растительное масло.
Здесь будет файл: /data/edu/files/o1448041365.ppt (Расчет массы и объема тела)
Здесь будет файл: /data/edu/files/o1448041436.docx (Алгоритм для руководителя групппы)
Здесь будет файл: /data/edu/files/j1448041511.docx (Задания группам)
Техническое оснащение : компьютер, экран, мультимедийный проектор, презентация к уроку Приложение 1.
Раздаточный материал: задания для групп, алгоритм для руководителя эксперимента. Приложение 2.
План урока
1.Организационный момент- 1 мин.
2.Актуализация знаний.- 8 мин.
3. Мотивация учебной деятельности учащихся к изучению темы.-2 мин
3.Закрепление изученного материала.- 14 мин.
4.Физкультминутка - 2 мин.
5. Решение задач - 10 мин.
6.Рефлексия - 2 мин.
7.Домашнее задание - 1 мин.
Ход урока
1.Организационный момент
Здравствуйте садитесь.Обратите своё внимание на доску (слайд №1) Любое знание желательно добыть опытным путём, эти слова принадлежат великому учёному Леонардо да Винчи. Как вы их понимаете? Правильно, молодцы. Сегодня мы с вами на уроке будем добывать знания опытным путём.
2. Актуализация знаний
Но вначале давайте немного повторим теорию.
В каких единицах измеряется?
Что надо знать, чтобы можно было найти плотность?
Как найти плотность вещества? (формулу записать на доске)
Как из формулы плотности вещества найти массу или объём тела?
3. Мотивация учебной деятельности учащихся к изучению темы.
Постановка целей и задач урока.
На предыдущих уроках мы с познакомились с физической величиной «Плотность» и проделали 2 лабораторные работы, в ходе которой научились опытным путем находить объемы тел и плотности различных веществ.
Скажите, как вы определяли объём тела произвольной формы, когда выполняли лабораторную работу?
(С помощью мензурки. В мензурку наливали воду, замеряли налитый объем жидкости, затем в мензурку опускали тело неправильной формы и снова замеряли изменившийся объем жидкости. Вычисляли насколько изменился объем жидкости, изменение объема и будет являться объемом тела неправильной формы.)
Знать плотность веществ очень важно для практических целей. Например, можно определить, какого объема изготовить сосуд, чтобы влить в него подсолнечное масло массой 1 кг, или, создавая машину, заранее по плотности и объему материала рассчитать массу будущей машины.
Поскольку плотность любого вещества вычисляется по формуле:
ρ= то отсюда можно найти массу и объем:
Это и есть тема нашего урока: «Расчет массы и объема тела по его плотности». Цель урока: уметь определять массу, объём и плотность тел экспериментально, уметь решать задачи применяя формулу плотности.
4. Закрепление изученного материала. Проведём экспериментальное исследование. Будем работать в группе по 4 человека. В каждой группе 1 руководитель эксперимента, 1 лаборант и 2 статиста. Руководитель эксперимента дает задания лаборанту и статистам, контролирует всю работу в группе. Все вопросы в группе задаются руководителю, и только руководитель эксперимента может задать вопрос учителю.
1 группа Определить из какого вещества изготовлен ключ
Оборудование: мензурка, весы с разновесами.
2 группа Определить массу бруска, зная породу дерева, из которого он изготовлен.
Оборудование: брусок(сосна), линейка
При выполнении заданий не забывайте про технику безопасности при работе с мензурками, весами и телами.
3 группа Определить из какого вещества изготовлена кнопка
Оборудование: коробка с кнопками, мензурка с водой, весы с разновесками
При выполнении заданий не забывайте про технику безопасности при работе с мензурками, весами и телами.
4 группа Определить плотность мыла
Оборудование: мыло, весы с разновесками, линейка
При выполнении заданий не забывайте про технику безопасности при работе с мензурками, весами и телами.
5 группа Определить плотность растительного масла
Оборудование: колба с растительным маслом, весы с разновесками, мензурка.
При выполнении заданий не забывайте про технику безопасности при работе с мензурками, весами и телами.
5. Физкультминутка
- Изобразим, как наш автобус едет. Поворачиваем руль влево-(дети наклоняются вправо)
- А сейчас резкий поворот направо. (дети наклоняются влево)
- Едем прямо. Как шумят наши двигатели? (дети озвучивают)
- А сейчас резкий поворот налево. (дети наклоняются вправо)
- И снова сейчас резкий поворот направо. (дети наклоняются влево)
- Едем прямо. Резкая остановка. (дети наклоняются вперед)
-Резко трогаемся с места (дети наклоняются вперед)
- Молодцы, ребята. Какое явление вы изображали?
- А что такое инерция?
6. Решение задач
1).Задача № 1. Какая жидкость налита в сосуд вместимостью 100 л, если ее масса 93 кг?
2). Задача № 2. Определите массу медного бруска, если объём равен 500 см3.
Ответ: 4450 г = 4,45 кг.
3) Задача № 3 Найдите объем айсберга массой 240 т?
6. Рефлексия (подведение итогов урока, оценки)
| В правой колонке подчеркни свой ответ из предложенных вариантов. |
|
| 1. Как общение в ходе работы влияло на выполнение задания? | Делало её более эффективной, Тормозило выполнение задания, Не позволило точно выполнить задачу, испортило отношения в группе. |
| 2. Какие трудности вы испытывали при выполнении задания? | Недостаток информации, Недостаток средств коммуникации (речевых образцов, текстов и др.), Трудности в общении. |
| 3. Какой стиль общения преобладал в работе? | Ориентированный на человека, Ориентированный на выполнение задания. |
| 5. Кто или что сыграло решающую роль в том, что произошло в группе? | Руководитель группы Нежелание наладить контакт большинства участников группы, Непонимание задачи, поставленной для совместной работы, Сама задача оказалась неинтересной, трудной. |
7. Домашнее задание.
§22 упр. 8 (№ 1,2,3)
Литература
“Физика” - 7 класс, А. В. Пёрышкин М.,2004 г.
Сборник задач по физике 7 -8 класс, В. И. Лукашик 2000 г.
Познай самого себя, Библиотечка “ Первое сентября ”, М., “ Чистые пруды” 2009 г.
Приложение “Физика ” № 17, 2001 г.
Тематическое планирование по физике 7 класс М., “Вако” 2005 г.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Плотностью называется количество вещества, приходящееся в среднем на единичный объем тела.
Это количество можно определять по-разному. Если речь идет о числе частиц, то говорят о плотности частиц. Эту величину обозначают буквой n . В СИ она измеряется в м -3 . Если имеется ввиду масса вещества, то вводят плотность массы. Её обозначают через . В Си измеряется в кг/м 3 . Между и n существует связь. Так, если тело состоит из частиц одного сорта, то
= m ×n ,
где m - масса одной частицы.
Плотность массы можно вычислить по формуле:
Данное выражение можно преобразовать так, чтобы получилась формула массы через объем и плотность:
Таблица 1. Плотности некоторых веществ.
|
Вещество |
Плотность, кг/м 3 |
Вещество |
Плотность, кг/м 3 |
|
Вещества атомного ядра |
|||
|
Сжатые газы в центре самых плотных звезд |
Жидкий водород |
||
|
Воздух у поверхности Земли |
|||
|
Воздух на высоте 20 км |
|||
|
Сжатое железо в ядре Земли |
Наивысший искусственный вакуум |
||
|
(7,6 - 7,8)×10 3 |
Газы межзвездного пространства |
||
|
Газы межгалактического пространства |
|||
|
Алюминий |
|||
|
Человеческое тело |
Независимо от степени сжатия плотности жидких и твердых тел лежат в весьма узком интервале значений (табл. 1). Плотности же газов варьируются в весьма широких пределах. Причина заключается в том, что как в твердых телах, так и в жидкостях частицы вплотную примыкают друг к другу. В этих средах расстояние между соседними частицами составляет величину порядка 1 А и сравнимо с размерами атомов и молекул. По этой причине твердые и жидкие тела обладают очень малой сжимаемостью, чем обусловлено малое различие в их плотности. В газах положение иное. Среднее расстояние между частицами значительно превышает их размеры. Например, для воздуха у поверхности Земли оно составляет 10 2 А. Вследствие этого газы обладают большой сжимаемостью, а их плотность может изменяться в очень широких пределах.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Определите молярную концентрацию и массовую долю хлорида натрия в растворе, полученном растворением 14,36 г сухой соли в 100 мл воды (плотность раствора 1,146 г/мл). |
| Решение | Первоначально находим массу раствора:
m solution = m(NaCl) + m(H 2 O); m(H 2 O) = r(H 2 O) ×V(H 2 O); m(H 2 O) = 1 × 100 = 100 г. m solution = 14,63 + 100 = 114,63 г. Рассчитаем массовую долю хлорида натрия в растворе: w(NaCl) = m(NaCl) / m solution ; w(NaCl) = 14,63 / 114,63 = 0,1276 (12,76%). Найдем объем раствора и количество вещества хлорида натрия в нем: V solution = m solution / r solution ; V solution = 114,63 / 1,146 = 100 мл = 0,1 л. n(NaCl) = m(NaCl) / M(NaCl); M(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль; n(NaCl) = 14,63 / 58,5 = 0,25 моль. Тогда, молярная концентрация раствора хлорида натрия в воде будет равна: C(NaCl) = n(NaCl) / V solution ; C(NaCl) = 0,25 / 0,1 = 2,5 моль/л. |
| Ответ | Массовая доля хлорида натрия в растворе равна 12,76%, а молярная концентрация раствора хлорида натрия в воде — 2,5 моль/л. |
ПРИМЕР 2
| Задание | Какую массу медного купороса можно получить упариванием 300 мл раствора сульфата меди с массовой долей сульфата меди 15% и плотностью 1,15 г/мл? |
| Решение | Найдем массу раствора:
m solution = V solution ×r solution ; m solution = 300 × 1,15 = 345 г. Рассчитаем массу растворенного сульфата меди: w(CuSO 4) = m(CuSO 4) / m solution ; m(CuSO 4) = m solution ×w(CuSO 4); m(CuSO 4) = 345 × 0,15 = 51,75 г. Определим количество вещества сульфата меди: n(CuSO 4) = m(CuSO 4) / M(CuSO 4); M(CuSO 4) = Ar(Cu) + Ar(S) + 4 ×Ar(O) = 64 + 32 + 4 × 16 = 98 + 64 = 160 г/моль; n(CuSO 4) = 51,75 / 160 = 0,3234 моль. В одном моле медного купороса (CuSO 4 × 5H 2 O) содержится 1 моль сульфата меди, поэтому n(CuSO 4) = n(CuSO 4 × 5H 2 O) = 0,3234 моль. Найдем массу медного купороса: m(CuSO 4 × 5H 2 O) = n(CuSO 4 × 5H 2 O) ×M(CuSO 4 × 5H 2 O); M(CuSO 4 × 5H 2 O) = M(CuSO 4) + 5 × M(H 2 O); M(H 2 O) = 2 ×Ar(H) + Ar(O) = 2 × 1 + 16 = 2 + 16 = 18 г/моль; M(CuSO 4 × 5H 2 O) = 160 + 5 × 18 = 160 + 90 = 250 г/моль; m(CuSO 4 × 5H 2 O) = 0,3234 × 250 = 80,85 г. |
| Ответ | Масса медного купороса 80,85 г. |