Tabelul densității substanțelor. Formula de densitate în fizică. Cum este indicată densitatea în fizică

Studiul densității substanțelor începe în cursul fizicii liceului. Acest concept este considerat fundamental în expunerea suplimentară a fundamentelor teoriei moleculare-cinetice în cursurile de fizică și chimie. Scopul studierii structurii materiei, metodelor de cercetare, este posibil să presupunem formarea de idei științifice despre lume.

Ideile inițiale despre o singură imagine a lumii sunt date de fizician. Gradul 7 studiază densitatea materiei pe baza celor mai simple idei despre metodele de investigare, aplicarea practică a conceptelor și formulelor fizice.

Metode de cercetare fizică

După cum se știe, printre metodele de investigare a fenomenelor naturii, observării și experimentului sunt evidențiate. Observațiile asupra fenomenelor naturale sunt predate în școala elementară: ele efectuează cele mai simple măsurători, conducând adesea "Calendarul Naturii". Aceste forme de educație pot conduce un copil la nevoia de a studia lumea, de a compara fenomenele observate, de a identifica relațiile cauză-efect.

Cu toate acestea, doar un experiment deplin va oferi tinerilor cercetători unelte în dezvăluirea secretelor naturii. Dezvoltarea competențelor experimentale și de cercetare se realizează în clase practice și în timpul desfășurării lucrărilor de laborator.

Experimentele din cursul fizicii încep cu definirea unor astfel de cantități fizice, cum ar fi lungimea, suprafața și volumul. În același timp, se stabilește o legătură între matematica (pentru un copil destul de abstract) și cunoașterea fizică. Apelul la experiența copilului, luarea în considerare a faptelor care îi sunt cunoscute din punct de vedere științific ajută la formarea competenței necesare pentru el. Scopul învățării în acest caz este dorința de a înțelege în mod independent unul nou.

Studiul densității

Conform metodei problematice de predare la începutul lecției, puteți să întrebați o enigmă cunoscută: "Ce este mai greu: un kilogram de jos sau un kilogram de fontă?" Desigur, persoanele de 11-12 ani răspund cu ușurință la întrebarea pe care o cunosc. Dar un apel la esența întrebării, la posibilitatea de a-și dezvălui particularitatea, conduce la noțiunea de densitate.

Densitatea unei substanțe este masa unei unități a volumului acesteia. Tabelul densității substanțelor, de obicei prezentat în manuale sau cărți de referință, face posibilă estimarea diferențelor dintre substanțe, precum și a stărilor agregate ale unei substanțe. Indicarea diferenței în proprietățile fizice ale solidelor, lichidelor și gazelor, considerată mai devreme, o explicație a acestei diferențe nu numai în structura și aranjamentul reciproc al particulelor, ci și în exprimarea matematică a caracteristicilor materiei, traduce studiul fizicii la un nivel diferit.

Pentru a consolida cunoașterea semnificației fizice a conceptului studiat permite o masă a densității substanțelor. Copilul, dând un răspuns la întrebarea: "Ce înseamnă densitatea unei anumite substanțe?", Înțelege că această masă este de 1 cm ³ (sau 1 m ³ ) substanțe.

Problema unităților de densitate poate fi ridicată deja în acest stadiu. Este necesar să se ia în considerare modalitățile de transferare a unităților de măsură în diferite cadre de referință. Acest lucru face posibilă scăderea gândirii statice, acceptarea altor sisteme de calcul în alte probleme.

Determinarea densității

Firește, studiul fizicii nu poate fi complet fără rezolvarea problemelor. În această etapă, sunt introduse formulele de calcul. Formula de densitate din fizica clasa 7 este probabil prima corelație fizică a valorilor pentru copii. Acordă o atenție deosebită nu numai studierii conceptelor de densitate, ci și faptului de a învăța metodele de rezolvare a problemelor.

În acest stadiu este pus un algoritm pentru rezolvarea unei probleme computaționale fizice, ideologia de aplicare a formulelor de bază, definiții, regularități. Pentru a preda analiza problemei, metoda de căutare a necunoscutului, particularitățile utilizării unităților de măsură, profesorul încearcă să aplice o astfel de relație ca formula de densitate în fizică.

Exemplu de rezolvare a problemelor

Exemplul 1

Determinați din ce substanță se face un cub cu o masă de 540 g și un volum de 0,2 dm ³ .

Ρ -? M = 540 g, V = 0,2 dm3 = 200 cm3

analiza

Plecând de la problema problemei, înțelegem că tabelul de densități solide ne va ajuta să determinăm materialul din care se face cubul.

Prin urmare, determinăm densitatea materiei. În tabele, această valoare este dată în g / cm3, deci volumul dm ^{3 este} tradus în cm3.

Soluția

Prin definiție: ρ = m: V.

Ne sunt date: volum, masă. Densitatea materiei poate fi calculată:

P = 540 g: 200 cm3 = 2,7 g / cm3, care corespunde cu aluminiu.

Răspuns : Cubul este fabricat din aluminiu.

Definiția altor valori

Folosind formula de calcul a densității, puteți determina alte cantități fizice. Dimensiunile de masă, volum, liniar ale corpurilor asociate volumului pot fi ușor de calculat în probleme. Cunoașterea formulelor matematice pentru determinarea zonei și a volumului figurilor geometrice este folosită în probleme, ceea ce face posibilă explicarea necesității studierii matematicii.

Exemplul 2

Determinați grosimea stratului de cupru la care suprafața este acoperită cu o suprafață de 500 cm2, dacă se știe că pe acoperire se consumă 5 g de cupru.

H -? S = 500 cm2, m = 5 g, p = 8,92 g / cm3.

analiza

Densitatea tablei de substanțe vă permite să determinați valoarea densității cuprului.

Folosim formula pentru calculul densității. În această formulă există un volum de materie din care este posibil să se determine dimensiunile liniare.

Soluția

Prin definiție: ρ = m: V, dar această formulă nu are valoarea dorită, deci folosim:

V = S x h.

Substituind în formula de bază, obținem: ρ = m: Sh, din care:

H = m: S x ρ.

Se calculează: h = 5 g: (500 cm x x 8,92 g / cm3) = 0,0011 cm = 11 pm.

Răspuns : Grosimea stratului de cupru este de 11 μm.

Determinarea experimentală a densității

Natura experimentală a științei fizice este demonstrată în cursul experimentelor de laborator. În acest stadiu, se dobândesc competențe pentru realizarea experimentului, explicând rezultatele acestuia.

Sarcina practică de determinare a densității materiei include:

• Determinarea densității fluidului. În acest stadiu, băieții care au folosit deja cilindrul de măsurare mai devreme, determină cu ușurință densitatea lichidului folosind formula.
• Determinarea densității materiei solide sub formă solidă. De asemenea, această sarcină nu provoacă îndoieli, deoarece au fost deja luate în considerare probleme computaționale similare și sa obținut experiența măsurării volumelor prin dimensiunile liniare ale corpurilor.
• Determinarea densității unui corp rigid în formă neregulată. Când efectuăm această sarcină, folosim metoda de determinare a volumului unui corp de formă neregulată utilizând un pahar. Merită amintit încă o dată particularitățile acestei metode: capacitatea unui corp solid de a deplasa un fluid al cărui volum este egal cu volumul corpului. Apoi, problema este rezolvată în mod standard.

Sarcini de complexitate sporită

Puteți complica sarcina invitând copiii să determine substanța de la care se face corpul. Tabelul privind densitatea substanțelor folosit aici permite atragerea atenției asupra necesității de a putea lucra cu informațiile de referință.

În rezolvarea problemelor experimentale, elevii trebuie să aibă cunoștințele necesare în domeniul utilizării instrumentelor fizice și al traducerii unităților de măsură. Adesea, acest lucru provoacă cel mai mare număr de erori și deficiențe. Poate că această etapă a studiului fizicii ar trebui să fie alocată mai mult timp, vă permite să comparați cunoștințele și experiența de cercetare.

Densitatea în vrac

Investigarea unei substanțe pure este, desigur, interesantă, dar se găsesc adesea substanțe pure? În viața de zi cu zi ne întâlnim cu amestecuri și aliaje. Cum să fii în acest caz? Conceptul de densitate în vrac nu va permite studenților să facă o eroare tipică și să utilizeze valorile medii ale densității substanțelor.

Este extrem de necesar să explicăm această întrebare, pentru a da ocazia să vedem și să simțim diferența dintre densitatea materiei și densitatea în vrac în stadiile incipiente. O înțelegere a acestei diferențe este necesară în continuarea studiului fizicii.

Această diferență este extrem de interesantă în cazul materialelor în vrac. Permiteți copilului să studieze densitatea în vrac, în funcție de compactarea materialului, dimensiunea particulelor particulare (pietriș, nisip etc.) se poate face în timpul activității de cercetare inițială.

Densitatea relativă a substanțelor

Comparația proprietăților diferitelor substanțe este destul de interesantă pe baza valorilor relative. Densitatea relativă a materiei este una dintre aceste cantități.

De obicei, densitatea relativă a substanței este determinată în raport cu apa distilată. Ca raport al densității unei substanțe date la densitatea unui standard, această valoare este determinată cu ajutorul unui picnometru. Dar în cursul școlii științelor naturale aceste informații nu sunt folosite, este interesant pentru un studiu profund (cel mai adesea opțional).

Nivelul de olimpiadă de studiu al fizicii și al chimiei poate afecta, de asemenea, conceptul de "densitate relativă a materiei peste hidrogen". De obicei se aplică la gaze. Pentru a determina densitatea relativă a gazului, se constată raportul dintre masa molară a gazului de testare și masa molară a hidrogenului. Nu este exclusă utilizarea greutății moleculare relative .