Tabulka hustoty látek. Vzorec hustoty ve fyzice. Jak je naznačena hustota ve fyzice

Studium hustoty látek začíná v průběhu fyziky střední školy. Tento koncept je považován za zásadní při další prezentaci základů molekulárně-kinetické teorie v předmětech fyziky a chemie. Cílem studia struktury hmoty, výzkumných metod je možné předpokládat formování vědeckých představ o světě.

Počáteční představy o jediném obrázku světa jsou dány fyzikou. Stupeň 7 zkoumá hustotu hmoty na základě nejjednodušších myšlenek o metodách vyšetřování, praktické aplikaci fyzických pojmů a vzorců.

Metody fyzického výzkumu

Jak je známo, mezi metodami zkoumání jevů přírody, pozorování a experimentu jsou vytyčeny. Provádět pozorování přírodních jevů vyučovaných na základní škole: provádět jednoduchá měření, často vedou "Kalendář přírody". Tyto formy vzdělávání mohou dítě vést k potřebě studovat svět, srovnávat pozorované jevy, identifikovat vztahy příčin-účinek.

Pouze plně provedený experiment však poskytne mladým badatelům nástroje při odhalení tajemství přírody. Vývoj experimentálních a výzkumných dovedností probíhá v praxi a při provádění laboratorních prací.

Pokusy ve fyzikálním kurzu začínají definicí takových fyzikálních veličin, jako je délka, plocha, objem. Současně vzniká spojení mezi matematickými (pro dítě zcela abstraktními) a fyzickými znalostmi. Odvolání se ke zkušenostem dítěte, zvážení vědomostí, které mu byly známy z vědeckého pohledu, mu pomohou vytvořit potřebnou kompetenci. Cílem učení v tomto případě je touha samostatně pochopit nové.

Studium hustoty

V souladu s metodou problémového tréninku na začátku hodiny, můžete zadat známou hádanku: „Co je to těžší: kilo chmýří nebo kilo železa“ Samozřejmě, 11-12-letých lze snadno zodpovědět slavnou otázku. Ale odvolání se na podstatu otázky, příležitost odhalit její zvláštnost, vede k pojmu hustoty.

Hustota látky je hmotnost jednotky objemu. Tabulka hustoty látky, typicky přítomné v učebnicích a příručkách, umožňuje vyhodnotit rozdíly mezi materiály, také celkových skupenstvích. Všimněte si rozdílu ve fyzikálních vlastností pevných látek, kapalin a plynů, již bylo uvedeno výše, vysvětlení tohoto rozdílu je nejen konstrukce a vzájemné uspořádání částic, avšak v matematické vyjádření vlastností látky potřebuje ke studiu fyziky na jinou úroveň.

K upevnění poznatků o fyzickém významu studované koncepce je možná tabulka hustoty látek. Dítě dává odpověď na otázku: "Co znamená hodnota hustoty určité látky?" Chápe, že tato hmotnost je 1 cm³ (nebo 1 m³).látky.

Otázka jednotek hustoty může být v této fázi zvýšena. Je třeba zvážit způsoby přenosu měrných jednotek v různých referenčních rámcích. To umožňuje zbavit se statického myšlení, přijímat jiné systémy výpočtu v jiných záležitostech.

Stanovení hustoty

Samozřejmě, studie fyziky nemůže být úplná bez řešení problémů. V této fázi jsou zadány výpočtové vzorce. Vzorec hustoty ve fyzice třídy 7 je pravděpodobně první fyzickou korelací hodnot pro děti. Zvláštní pozornost věnuje nejen studiu koncepcí hustoty, ale také faktu výuky metod řešení problémů.

V této fázi je položen algoritmus pro řešení fyzikálního výpočetního problému, ideologie uplatnění základních vzorců, definic, zákonitostí. Aby učil analýzu problému, metodu hledání neznámého, zvláštnosti použití měřicích jednotek, učitel se pokouší aplikovat takový vztah jako vzorec hustoty ve fyzice.

Příklad řešení problémů

Příklad 1

Určete z jaké látky kosti s hmotností 540 g a objemem 0,2 dm³.

rho- - m = 540 g, V = 0,2 dm³ = 200 cm³

Analýza

Vycházejíc z problému problému, chápeme, že tabulka pevných hustot nám pomůže určit materiál, ze kterého je kostka vyrobena.

Proto určujeme hustotu hmoty. V tabulkách je tato hodnota uvedena v g / cm³, proto objem dm³ přeloženo do centimetrů³.

Řešení

Podle definice: rho = m: V.

Dává nám: objem, hmotnost. Hustota hmoty lze vypočítat:

rho = 540 g: 200 cm³ = 2,7 g / cm³ , což odpovídá hliníku.

Odpovědět: kostka je vyrobena z hliníku.

Definice dalších hodnot

Pomocí vzorce výpočtu hustoty můžete určit další fyzikální veličiny. Hmotnost, objem, lineární rozměry těles spojená s objemem lze snadno vyčíslit v problémech. Znalosti matematických vzorců pro určení oblasti a objemu geometrických tvarů se používají v problémech, což umožňuje vysvětlit nutnost studovat matematiku.

Příklad 2

Určete tloušťku měděné vrstvy, která je pokryta o ploše 500 cm², pokud je známo, že na povlaku se spotřebuje 5 g mědi.

h -? S = 500 cm², m = 5 g, rho = 8,92 g / cm³.

Analýza

Tabulka hustoty látek umožňuje stanovit hodnotu hustoty mědi.

Používáme vzorec pro výpočet hustoty. V tomto vzorci existuje objem látky, ze kterého je možné určit lineární rozměry.

Řešení

Podle definice: rho = m: V, ale tento vzorec nemá požadovanou hodnotu, takže používáme:

V = S x h.

Nahrazením základního vzorce získáváme: rho- = m: Sh, odkud:

h = m: Sx rho-.

Vypočítáme: h = 5 g: (500 cm² x8,92 g / cm³) = 0,0011 cm = 11 um.

Odpovědět: tloušťka měděné vrstvy je 11 μm.

Experimentální stanovení hustoty

Experimentální povaha fyzikálních věd je demonstrována v průběhu laboratorních experimentů. V této fázi jsou získány dovednosti pro provádění experimentu a vysvětlení jeho výsledků.

Praktický úkol stanovení hustoty hmoty zahrnuje:

• Stanovení hustoty tekutin. V tomto okamžiku chlapci, kteří dříve používali měřící válec, snadno určili hustotu kapaliny podle vzorce.
• Stanovení hustoty pevných látek v pevné formě. Tento úkol také nezpůsobuje pochybnosti, protože již byly zváženy podobné výpočetní problémy a byla získána zkušenost s měřením objemů lineárními rozměry těles.
• Stanovení hustoty tuhého tělesa v nepravidelném tvaru. Při provádění tohoto úkolu používáme metodu stanovení objemu nepravidelně tvarovaného tělesa pomocí kádinky. Stojí za to znovu připomenout zvláštnosti této metody: schopnost pevného těla vytlačit tekutinu, jejíž objem se rovná objemu těla. Poté se problém vyřeší jako standardní.

Úkoly s vyšší složitostí

Úkoly můžete komplikovat tím, že vyzvete děti k určení látky, z níž je tělo vyrobeno. Tabulka hustoty použitých látek umožňuje poukázat na potřebu schopnosti pracovat s referenčními informacemi.

Při řešení problémů s experimenty je nutné, aby studenti měli potřebné znalosti v oblasti použití fyzické nástroje a konverzních jednotek. Často to způsobuje největší počet chyb a nedostatků. Možná by měla být tato fáze studia fyziky přidělena více času, umožňuje vám porovnávat znalosti a zkušenosti s výzkumem.

Sypná hustota

Studium čisté látky je samozřejmě zajímavé, ale často se jedná o čisté látky? V každodenním životě se setkáváme se směsmi a slitinami. Jak být v tomto případě? Koncept sypné hustoty neumožní studentům provádět typickou chybu a použije průměrné hodnoty hustoty látek.

Je nesmírně nutné tuto otázku vysvětlit a dát příležitost vidět a cítit rozdíly mezi hustotou hmoty a objemovou hustotou v raných fázích. Porozumění tomuto rozdílu je nezbytné v dalším studiu fyziky.

Tento rozdíl je velmi zajímavý v případě sypkých materiálů. Nechte dítě studovat objemovou hmotnost v závislosti na materiálu těsnění, velikost jednotlivých částic (štěrk, písek a podobné. D.), jak je to možné v průběhu počátečního výzkumu.

Relativní hustota látek

Srovnání vlastností různých látek je docela zajímavé na základě relativní hodnoty. Relativní hustota látky je jedno z těchto veličin.

Obvykle se relativní hustota látky určuje vzhledem k destilované vodě. Jako poměr hustoty dané látky k hustotě normy se tato hodnota stanoví pomocí pyknometru. Ale v přírodovědných školách se tyto informace nepoužívají, je zajímavé pro hluboké studium (nejčastěji nepovinné).

Olympijská úroveň studia fyziky a chemie může také ovlivnit koncept "relativní hustoty hmoty nad vodíkem". Obvykle se aplikuje na plyny. Pro stanovení relativní hustoty plynu se poměr molární hmotnosti plynu k molární hmotnost vodíku. Použijte relativní molekulové hmotnosti není vyloučen.