Почему нужно знать плотность материалов. Масса и плотность

Плотность вещества

Каждое тело имеет свои размеры и массу – это утверждение ни у кого из вас не вызывает сомнения; масса тела зависит не только от размеров, но и от того, из какого вещества оно состоит.
Проведём небольшое исследование перед вами штангенциркуль и два шарика (диаметры шариков равные) – серого и зелёного цвета, – определите объёмы тел (т.к. учащиеся ещё не знают формулу нахождения объёма шара, они оценивают объёмы шариков по равенству их диаметров). При помощи весов сравните массы тел, сделайте вывод.
Т.к. тела изготовлены из металла и пластмассы, серый и зелёный шарики соответственно, школьники легко приходят к выводу: тела, имеющие равные объёмы, но изготовленные из разных веществ, имеют разные массы.
V 1 = V 2 ; тела изготовлены из разных веществ: m 1 m 2 .
Продолжим наши исследования, для следующего опыта возьмем два цилиндра (опыт за демонстрационным столом выполняется следующим учащимся, остальные ребята – на своих рабочих местах): перед вами два цилиндра, вы легко узнаёте материалы, из которых они выполнены – дерево и пластилин. Сравнивая диаметры (диаметры цилиндров равные) и высоту цилиндров, они оценивают объёмы тел: V 1 V 2 . При помощи весов сравните массы тел, сделайте вывод.
Т.к. тела изготовлены таким образом, что их массы равны, ребята приходят к выводу: тела, имеющие равные массы, изготовленные из разных веществ, имеют разные объёмы.
m 1 = m 2 ; тела изготовлены из разных веществ: V 1 V 2 .

Чем это можно объяснить? - Разные вещества имеют разную плотность. Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в объёме 1м 3 (или 1 см 3).

Как же найти плотность вещества?

И так, чтобы найти плотность вещества, необходимо массу вещества разделить на объём:
.

Видео 1. Понятие плотности тела.
Плотность показывает, какую массу имеет единица объема данного вещества.
Можно ли измерять плотность кроме кг/м³ в г/см³ ; кг/л; г/дм³ ? Чаще применяется кг/м³ и г/см³
Преобразуем значение плотности, выраженное в кг/м³ в г/см³.
Учёные экспериментально рассчитали плотности веществ и создали таблицы “Плотности веществ”
Давайте проверим, верно ли наше предположение и поработаем с таблицей. На рисунку 5 написаны вещества, найдите их плотность.

Таблицы плотностей некоторых веществ

Таблица плотностей – первая таблица значений физических величин, с которой вы знакомитесь.
Из начальной школы вы знаете, что существует тепловое расширение тел – при изменениях температуры объём тела меняется. Например, при 0 °С масса 1 м 3 воздуха равна 1,3 кг, а при 100 °С из-за расширения воздуха в одном кубометре помещается лишь 950 г воздуха. Поэтому в таблицах плотностей всегда указано, что плотности измерены при определённой температуре.
Плотность всех веществ зависит также от внешнего давления. Например, на высоте 10 км атмосферное давление значительно меньше, чем вблизи поверхности Земли, в результате чего масса 1 м 3 воздуха составляет там всего около 400 граммов.
Плотность твёрдых веществ и жидкостей в меньшей степени зависит от внешнего давления, чем газов. Тем не менее в 1933 году Д.Бассету удалось сжать метровый столб воды до 65 см. Для этого ему пришлось воспользоваться специальным прессом, чтобы создать давление в 25000 раз больше, чем атмосферное.
В правой колонке таблицы плотностей твёрдых веществ собраны металлы. Как видите, плотность этих металлов составляет несколько тысяч килограммов на кубический метр. Например, свинец – 11300 кг/м 3 . Это значение будет выглядеть короче, если его выразить в других единицах, например, так – 11,3 г/см 3 . Поясним, как сделан этот «перевод».
В нижней таблице приведены плотности газов и сжиженных газов (сжижения газов добиваются, сильно их сжимая и понижая температуру). Обратите внимание, как значительно отличается плотность газа и получающейся из него жидкости: воздух, азот и кислород уплотняются приблизительно в 700 раз, водород и гелий – в 800 раз. Исключение: углекислый газ при охлаждении при атмосферном давлении из газообразного состояния превращается сразу в твёрдое, поэтому в таблице вы видите прочерк.

Контролирующий блок:

С какой новой характеристикой вещества вы познакомились?
Как определить плотность вещества?
Зачем нужно знать плотность вещества?
Как определить массу кирпича с помощью линейки?
Когда удобнее определять массу не экспериментально, а расчетом?

Домашнее задание :

Выразите в килограммах массы тел:
2,5 т, 0,25 г, 300г, 150мг, 3000г.
Запишите в тетрадь плотность керосина, плотность стали
Масса чугунного шара 800г, его объем 125 см 3 . Сплошной этот шар или полый?

Средняя плотность Земли 5500 кг/м 3 , Солнца – 1400 кг/м 3 , Луны – 3300 кг/м 3 .
Плотность крови человека 1050 кг/м 3 .
Средняя плотность тела человека 1036 кг/м3. (Подумайте, можете ли вы определить плотность своего тела?)
Плотность – замечательная характеристика!
Определив плотность, можно по таблице узнать, из какого вещества изготовлено тело. Зная плотность, можно определить объем или массу тела.

Список литературы:

1. Урок на тему: «Плотность» Сарахман И.Д., учитель физики, МОУ СОШ №8, г Моздока, РСО-Алания.
2. Урок на тему: «Плотность вещества» Василенко К.Н, учитель физики и информатики, Брянская обл., МОУ Сещинская средняя школа
3. Перышкин А.В. Физика. Учебник для общеобразовательных учебных заведений 7 класс. – М., ОАО «Московские учебники», 2008

Отредактировано и оправлено Борисенко И.Н.

Над уроком работали:
Сархман И.Д.
Василенко К.Н.
Борисенко И.Н.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме , где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог,

Ответ от Вровень [новичек]
Плотность вещества: формула, расчет.
Все вокруг нас состоит из разных веществ. Корабли и бани строят из дерева, утюги и раскладушки делают из железа, покрышки на колесах и стёрки на карандашах – из резины. И разные предметы имеют разный вес – любой из нас без проблем донесет с рынка сочную спелую дыню, а вот над гирей такого же размера уже придется попотеть.
Все помнят знаменитую шутку: «Что тяжелее? Килограмм гвоздей или килограмм пуха?». Мы-то уже не попадемся на эту детскую уловку, мы знаем, что вес и того и другого будет одинаковым, а вот объем будет существенно отличаться. Так почему это происходит? Почему разные тела и вещества имеют разный вес при одинаковом размере? Или наоборот, одинаковый вес при разном размере? Очевидно, что есть какая-то характеристика, вследствие которой вещества так отличаются друг от друга. В физике эта характеристика носит название плотности вещества и проходится в седьмом классе.
Плотность вещества: определение и формула
Определение плотности вещества следующее: плотность показывает, чему равна масса вещества в единице объема, например, в одном кубическом метре. Так, плотность воды 1000 кг/ м3, а льда – 900 кг/м3, именно поэтому лед легче и находится сверху зимой на водоемах. То есть, что показывает нам плотность вещества в данном случае? Плотность льда равная 900 кг/м3, означает, что куб льда со сторонами 1 метр весит 900 кг. А формула для определения плотности вещества следующая: плотность= масса/объем. Обозначаются величины, входящие в это выражение, так: масса – m, объем тела –V, а плотность обозначается буквой? (греч. буква «ро»). И формула можно записать следующим образом:
?=m/V
Как найти плотность вещества
Как найти или рассчитать плотность какого-либо вещества? Для этого нужно знать объем тела и массу тела. То есть, мы измеряем вещество, взвешиваем, а потом полученные данные просто подставляем в формулу и находим нужное нам значение. А в чем измеряется плотность вещества понятно из формулы. Измеряется она в килограммах на метр кубический. Иногда используют еще такое значение, как грамм на сантиметр кубический. Пересчитать одну величину в другую очень просто. 1 г = 0,001 кг, а 1 см3 = 0,000001 м3. Соответственно 1 г/(см) ^3 =1000кг/м^3. Еще следует помнить, что плотность вещества различна в разных агрегатных состояниях. То есть в твердом, жидком или газообразном. Плотность твердых тел, чаще всего, выше плотности жидкостей и намного выше плотности газов. Пожалуй, очень полезное для нас исключение – это вода, которая, как мы уже рассматривали, в твердом состоянии весит меньше, чем в жидком. Именно вследствие этой странной особенности воды на Земле возможна жизнь. Жизнь на нашей планете, как известно, произошла из океанов. А если бы вода вела себя, как и все остальные вещества, то вода в морях и океанах промерзла бы насквозь, лед, будучи тяжелее воды, опустился бы на дно и лежал там, не тая. И только на экваторе в небольшой толще воды существовала бы жизнь в виде нескольких видов бактерий. Так что можно сказать спасибо воде за то, что мы существуем.

Тема урока: Плотность вещества

Тип урока: Изучение нового материала

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, проблемный, исследовательский, практический.

Цели урока:

познакомиться с физической величиной - плотность, выяснить физический смысл плотности (определение, формула, классифицирующий признак, единицы измерения, способы измерения).

Задачи урока:

Сформировать представление о плотности вещества как о величине, численно равной отношению единицы массы к единице объёма,

формирование ключевых компетенций учащихся: анализировать, обобщать, делать самостоятельные выводы,

развивать интерес к физике как к науке о природе, рассмотреть применение плотности в жизни человека.

Оборудование: демонстрационные рычажные весы, тела равного объема (шарики или цилиндры металлический, деревянный, пластмассовый) но различной плотности, карточки с тестовым заданием, таблицы плотностей веществ; на каждой парте: весы ученические лабораторные, два тела равного объёма, два тела равной массы, карточки с заданиями, ЭОР

Демонстрация: взвешивание тел равного объема, но различной массы, равой массы но различного объема.

План урока

1. Актуализация знаний
2. Демонстрация опыта (постановка проблемы)
3. Формулирование темы и целей урока
4. Изучение нового материала
5. Первичное закрепление
6. Подведение итогов и домашнее задание

Ход урока

1. Актуализация знаний

Здравствуйте, ребята! Я очень рада видеть вас сегодня на уроке.

«Корзина вопросов»

1. Из чего состоят все вещества?

2. В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?
3.Чем отличаются агрегатные состояния друг от друга?
4. Как определить объем тела правильной формы; неправильной формы?
5.Какими способами можно определить массу тела?
6. Что тяжелее атом или молекула?

7. «Что тяжелее, килограмм ваты или килограмм золота?» (золото) А если эти вещества взять одинакового объёма? Что тогда покажут весы? А вы задумывались почему?

2. Демонстрация опыта (постановка проблемы). Исследование

Проведём небольшое исследование (к демонстрационному столу приглашается один ученик, он проводит небольшое исследование на демонстрационном столе, остальные ребята - самостоятельно, за своими партами): перед вами два шарика (диаметры шариков равные), - определите объёмы тел (т.к. учащиеся ещё не знают формулу нахождения объёма шара, они оценивают объёмы шариков по равенству их диаметров или с помощью нитки определяют длину окружности экватора шариков и говорят, что объемы шариков одинаковые).

При помощи весов сравните массы тел, сделайте вывод. (вывод: так как шарики изготовлены из металла и пластмассы, тела, имеющие равные объёмы, но изготовленные из разных веществ, имеют разные массы. Результаты эксперимента записывают в тетрадь V 1 = V 2 ; тела изготовлены из разных веществ: m 1 m, то есть на единицу объема стального шара приходится большая масса, а на единицу объема пластмассового приходится меньшая масса).

Для продолжения нашего исследования проделаем опыт: возьмем два цилиндра (опыт за демонстрационным столом выполняется следующим учащимся, остальные ребята - на своих рабочих местах): перед вами два цилиндра, вы легко узнаёте материалы, из которых они выполнены - дерево и латунь. Сравнивая диаметры (диаметры цилиндров равные) и высоту цилиндров (деревянный выше), они оценивают объёмы тел: V 1 V 2 .

При помощи весов сравните массы цилиндров и, сделайте выводы (вывод: тела, имеющие равные массы, изготовленные из разных веществ, имеют разные объёмы. Результаты эксперимента записывают в тетрадь: m 1 = m 2 ; тела изготовлены из разных веществ: V 1 V 2 )

- Как вы думаете, чем это можно объяснить? (Разные вещества имеют разную плотность)

2. Формулирование темы и целей урока

- Сформулируйте тему урока.

- Какие стоят цели перед нами? Чему нужно научиться?

- Как вы думаете зачем нужно изучать плотность?

Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в объёме 1м3 (или 1 см3). Как же найти плотность вещества?

4. Изучение нового материала (работа с учебником и ЭОР)

Давайте посмотрим. Чему равна масса различных веществ одинакового объёма.

Рассчитаем массу льда для 1 м3 на доске и в тетради.

А если взять тело объемом 2 м3 , чему тогда будет равна масса 1 м3 ? (Разделили массу льда на его объём).

Отношение m/V как своеобразный параметр вещества, или его характеристика. Этой характеристике вещества и дали название «плотность вещества» .

Какие действия вы провели, чтобы определить массу 1 м3 для льда? (массу разделить на объем)

И так, чтобы найти плотность вещества , необходимо массу вещества разделить на его объём:

! Физическая величина, численно равная массе вещества в единице объёма, называется плотностью данного вещества. (обучающиеся записывают в тетрадь составляя опорный конспект)

Можно ли измерять плотность кроме в

Чаще применяется . В СИ.

Преобразуем значение плотности, выраженное в в (образец есть в учебнике)

Что означает эта величина?

Что за вещество имеет данную плотность? - учёные экспериментально рассчитали плотности веществ и создали таблицы, которые назвали «Плотности веществ», в нашем учебнике - стр. 50. Таблица плотностей - первая таблица значений физических величин, с которой вы знакомитесь.

Вещество, о котором говорилось выше - медь.

Как практически можно определить плотность? (весы - массу, мензурка - объем жидкости, для определения объема твердых тел правильной формы есть математические формулы, например, V = abc, V=a3)

Сообщение ученика о таблицах плотностей.

Мы уже знаем, что существует тепловое расширение тел - при изменениях температуры объём тела меняется. Например, при 0°С масса 1 м3 воздуха равна 1,3 кг, а при 100°С из-за расширения воздуха в одном кубометре помещается лишь 950 г воздуха. Поэтому в таблицах плотностей всегда указано, что плотности измерены при определённой температуре.

Плотность всех веществ зависит также от внешнего давления. Например, на высоте 10 км атмосферное давление значительно меньше, чем вблизи поверхности Земли, в результате чего масса 1 м3 воздуха составляет там всего около 400 граммов.
Плотность твёрдых веществ и жидкостей в меньшей степени зависит от внешнего давления, чем газов. Тем не менее в 1933 году Д.Бассету удалось сжать метровый столб воды до 65 см. Для этого ему пришлось воспользоваться специальным прессом, чтобы создать давление в 25000 раз больше, чем атмосферное.

В правой колонке таблицы плотностей твёрдых веществ собраны металлы. Как видите, плотность этих металлов составляет несколько тысяч килограммов на кубический метр. Например, свинец - 11300 кг/м3. Это значение будет выглядеть короче, если его выразить в других единицах, например, так - 11,3 г/см3.

В нижней таблице приведены плотности газов и сжиженных газов (сжижения газов добиваются, сильно их сжимая и понижая температуру). Обратите внимание, как значительно отличается плотность газа и получающейся из него жидкости: воздух, азот и кислород уплотняются приблизительно в 700 раз, водород и гелий - в 800 раз. Исключение: углекислый газ при охлаждении при атмосферном давлении из газообразного состояния превращается сразу в твёрдое, поэтому в таблице вы видите прочерк.

Образец задачи на расчет плотности записать в тетрадь и прокомментировать.

Теперь вы можете ответить на вопрос зачем нужно изучать плотность веществ?

Сообщение ученика:

В строительстве применяют материалы с малой плотностью (стекловолокно, полиуретан), позволяющие сохранить тепло в домах зимой и оградить их от перегрева летом. В г. Снежинске выпускают пенопласт, обладающий кроме этого звукоизоляционными свойствами. В г. Кыштыме изготавливают пенобетон.

В машиностроении заменяют алюминий и сталь в корпусах самолетов и ракет на более легкий и прочный титан, позволяющий экономить горючее и перевозить больше груза.

В сельском хозяйстве знание плотности почвы необходимо для ее правильного использования.

В экологии при разливе нефти (загрязнение морей и океанов) применяют специальные вещества, плотность которых больше плотности нефти и воды. Они обволакивают пятно и опускают его на дно.

5. Первичное закрепление (раздаточные карточки работа в группах)

1. Что означает запись

2. Чему равна плотность: а) воздуха, если 1м3 его имеет массу 1,29 кг?
б) воды, если 1 л её имеет массу 1 кг?

3. Определите объём: а) 7800 кг стали; б) 19,3 г золота.

4. Лёд, вода, водяной пар - одно и тоже вещество, но в разных агрегатных состояниях. Одинаковы ли плотности льда, воды, водяного пара? (Ребята работают с таблицей в учебнике «Плотности веществ»). Как вы думаете, почему плотности льда, воды и водяного пара различны?

5. Вопросы: (обучающиеся сначала выполняют задания в парах, затем проверяют себя совместно с учителем, один комментирует другие слушаю и корректирую ответ, при этом на интерактивной доске появляется правильный ответ).

Какая физическая величина позволяет сравнивать различные вещества по их массе?

Что она показывает?

Размеры брусков, изображенных на рисунке равны. Какой из них имеет наибольшую массу, а какой наименьшую? Что вы сделали, чтобы ответить на этот вопрос?

Как можно определить плотность вещества?

Посмотрите в таблице плотности жидкостей и запишите их массу:

1 м3 ртути -

1 м3 керосина -

1 м3 эфира -

1 м3 нефти -

В одну из мензурок налито машинное масло, а в другую - вода. Массы жидкостей одинаковы. Воспользуйтесь таблицами плотностей и определите какая жидкость налита в мензурке № 2?

В таблице вашего учебника указано, что плотность серебра равна 10 500 кг/м3. На бирке изделия из серебра указано значение 10,5 г/см3. Не ли здесь каких-либо противоречий? Докажите.

Плотность водорода в газообразном состоянии равна 0,09 кг/м3, а в жидком 69 кг/м3, в твердом 80 кг/м3. В чем причина такого изменения плотности?

Главным компонентом орской яшмы (полезное ископаемое нашей Оренбургской области) является тонкозернистый кварц, содержание которого достигает 90 %. Специалисты утверждают, что удивительный камень имеет до 360 разнообразных цветов, тонов и оттенков. Вычислите плотность кварца, если имеется камешек массой 2,6 кг и объемом 0,001 м3.

6. Подведение итогов и домашнее задание

- Прочтите памятку «Интересно знать что …». Что запомнилось вам самого важного из урока?

Интересно знать что...
Средняя плотность Земли 5500 кг/м3, Солнца - 1400 кг/м3, Луны - 3300 кг/м3.
Плотность крови человека 1050 кг/м3.
Средняя плотность тела человека 1036 кг/м3. (Подумайте, можете ли вы определить плотность своего тела?)
Плотность - замечательная характеристика!
Определив плотность, можно по таблице узнать, из какого вещества изготовлено тело. Зная плотность, можно определить объем или массу тела.

Дети поднимают соответствующий кружок.

Все понял на уроке, настроение отличное

Что-то не понял, настроение нормальное

Много чего не понял, настроение плохое.

Домашнее задание:

• § 21, упр. 7 (1,2,3).
• Предлагаю желающим попробовать свои силы в составлении ребусов и кроссвордов по теме «Плотность вещества».

Министерство образования Российской Федерации

ГБОУ «ВСОШ г. ТВЕРИ»

Физика 7класс

« Плотность вещества»

Урок разработан:

Учитель физики: Арефьев А.С.

Октябрь 2013

Используемые технологии : урок построен на проблемной технологии с частичным использованием групповой и информационной технологий.

Цель урока: введение новой характеристики вещества – плотности, рассмотрение её характеристик (определение, формула, единицы измерения, способы измерения).

Задачи:

Образовательные:

Продолжить формирование знаний о природе, явлениях и законах в единой системе;

Повторить: явление взаимодействия тел; понятие массы тела; инерция.

Воспитательные:

Продолжить формировать научное мировоззрение, самостоятельность мышления;

Развивать умение выражать свои мысли в слух.

Развивающие :

Продолжить формировать умение анализировать увиденное;

Развивать способности выдвигать гипотезы;

Вырабатывать умение работать с табличным материалом;

Развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей;

Формировать умение решать качественные задачи.

Оборудование: мультимедийный проектор; компьютер; презентация, составленная с помощью программы PowerPoint ; тела разного объема, но равной массы; весы; разновесы; тела равного объема, но разной массы.

План урока:

Организационный момент.

Повторение пройденного материала.

Изучение нового материала.

Закрепление изученного материала

Домашнее задание, подведение итогов.

Ход урока:

Приветствие учащихся и отмечание отсутствующих в журнале. (2 мин)

К доске вызываются трое учащихся для решения экспериментальных задач, результаты которых будут нужны при изучении нового материала.

Оборудование: весы, гири, тела различной массы.

Задание 1: Определите массы двух деревянных цилиндров разного размера с точностью до 1г.

Задание 2: Определите массы деревянного и алюминиевого бруска одинакового объема с точностью до 1 г.

Задание 3: Определите массы двух тел из различных веществ (тела равной массы) с точностью до 1 г.

Результаты записываются на доске.

Одновременно класс отвечает на вопросы теста с целью повторения пройденного материала и проверки знаний. (5 мин)(Приложение 1) Затем учащиеся меняются с соседом по парте работами и проверяют работу (пишут на листочке другим цветом работу проверил… и ставят оценку). Разбаловка показана на экране.(3 мин). Если группа учащихся еще не закончила измерение масс, то тест можно проверить уже вместе с учащимися.

Изучение нового материала начинается с постановки проблемы. (26 мин.)

Какими способами можно экспериментально определить массу тела? Можно ли рассчитать массу тела теоретически?

Предлагается задача: как определить массу кирпича лежащего на столе с помощью линейки? (ребята дать ответ, возможно, не смогут, тогда подводится итог, что мы сегодня на уроке это обязательно сделаем).

Теперь мы можем посмотреть на работу экспертной группы: m 1 m 2

Как узнать, у какого из двух деревянных цилиндров масса больше?

m 1 < m 2

Сравнить массы 2-х брусков одинакового объема (деревянный и алюминиевый)

1 2 V 1 = V 2 m 2 > m 1

Сравнить массы 2-х тел разного объема и разного вещества.

V 2 >V 1 ; m 1 = m 2

m 1 m 2

Тела одинаковой массы стальное тело и кусок хлеба массой 125г. (Можно внести информацию о битве под Москвой, о том что с 20.11. по 25.12.1941г. на неработающего человека давали 125г хлеба,а на работающего - 250г.; слайд №5)

Анализируя задания выполненные экспертами, ребята делают вывод.

Масса тела зависит от объема тела и вещества.

Как же зависит от вещества масса и объем тела? Чтобы дать ответ на этот вопрос введем новое для нас понятие – плотность.

Дается обозначение плотности и выстраивается математическая зависимость плотности, объема и массы. m - масса V - объем, ρ - плотность

Единица измерения плотности в СИ: 1 кг/ м 3 , 1 г/см 3.

Давайте переведем единицы из г/см 3 в кг/м 3 .

1 г/см 3 = 0,001кг/ 0,000001м 3 = 10 -3 кг/10 -6 м 3 = 10 3 кг/м 3

Плотности многих веществ известны. Открываем стр. 50 учебника. Рассмотрим таблицы плотностей для трех состояний вещества, выясним, что же значат эти цифры в таблице?

Начнем с золота: плотность золота показывает, что золото объемом 1м 3 имеет массу 19300 кг.

Несколько значений на выбор комментируют учащие

Как плотность связана с внутренним строением вещества?

Давайте вспомним 3 положения МКТ. (ребята называю 3 положения)

Самый удобный способ разобраться с понятием плотности это рассмотреть три состояния вещества.

m =Vρ

а= V =abc

b = m =ρ·abc

ρ =1800 кг/м 3 Ответ: m =

Закрепление изученного материала. (7 мин.)

Ребята отвечают на вопросы для закрепления пройденного материала:

С какой новой характеристикой вещества вы познакомились?

Как можно определить плотность вещества?

Зависит ли плотность от массы и объема тела?

Зачем нужно знать плотность вещества?

Когда удобнее определять массу не экспериментально, а расчетом?

Если останется время можно решить несколько качественных задач. Например:

Какая из трех ложек одинаковой массы – стальная, алюминиевая или серебряная – имеют больший объем?

Уменьшается или увеличивается плотность твердых тел при нагревании?

Одинаковую ли массу имеют ведро с питьевой водой и такое же ведро с морской водой?

5. Ребятам, хорошо отвечающим на уроке, объявляются оценки, на экране высвечивается домашнее задание.(2 мин)

Современному человеку приходится жить в постоянно меняющихся условиях и решать возникающие перед ним новые, часто нестандартные задачи. Способность самостоятельно учиться становится необходимым качеством, обеспечивающим профессиональную мобильность человека. Поэтому одной из важнейших задач образования становится формирование универсальных учебных действий , которые “можно определить как совокупность способов действий учащегося, которые обеспечивают его способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая и организацию этого процесса” .

Учебно-исследовательская деятельность является одним из способов формирования универсальных учебных действий. Развитие исследовательских умений средствами учебного предмета “физика” происходит при изучении метода научного познания, а также при проведении фронтального эксперимента и физического практикума. При этом важно, чтобы характер заданий носил исследовательский характер и позволял бы учащимся не просто получить знания в готовом виде, а самим их добыть в процессе проведения эксперимента. Одновременно формируется умение планировать свою деятельность, действовать в незнакомой ситуации. Такие работы могут выполняться в качестве закрепления изучаемого материала. Но особый интерес представляют собой уроки, на которых происходит изучение явлений и физических понятий на основе учебного эксперимента.

Так традиционно понятие плотности вещества вводится через отношение массы тела к его объему, а затем только выполняется лабораторная работа по определению плотности вещества. При этом учащиеся действуют по готовой инструкции. Однако, само понятие плотности можно ввести через фронтальный эксперимент, создав проблемную ситуацию, исследуя зависимость массы тела от его объема (для тел, сделанных из одного вещества). При этом естественным образом обосновывается название изучаемой величины (плотности) и формула для расчета величины, а также формируется алгоритм её измерения.

Ниже приводится разработка урока физики в 7-м классе по теме “Плотность вещества”. На этом уроке впервые вводится понятие плотности.

Целеполагание.

Тема урока: “Плотность вещества”.

Тип урока: урок получения новых знаний, по структуре – комбинированный.

Главная дидактическая цель урока: изучить понятие “плотность”.

Обучающая (образовательная) цель:

1) сформировать у всех учащихся понятие о плотности вещества как о физической величине, являющейся характеристикой вещества; 2) научить рассчитывать плотность по известной массе и объему тела; 3) совместно с учащимися выработать алгоритм определения плотности на опыте.

Развивающая цель: способствовать развитию умения проводить учебное исследование и работать с информацией, представленной в различных знаковых системах: текстом, таблицей, графиком.

Воспитательная цель: воспитывать положительное отношение к процессу учения, формировать самооценку и самостоятельность.

Задачи урока (для учителя).

1. Организовать работу в группах и выполнение учебного эксперимента.

2. Поставить перед учащимися проблему и совместно с учениками сформулировать цель исследования.

3. Выстроив цепочку познавательных задач, подвести учащихся к выводу о том, что масса вещества прямо пропорциональна объему тела, состоящего из этого вещества; отношение массы к объему при этом не зависит ни от массы, ни от объема, а только от типа вещества и поэтому может являться величиной, характеризующей вещество.

4. Сформулировать определение плотности и обосновать формулу для вычисления плотности р = m /V.

5. Ввести единицы плотности и научить переводить их в систему единиц СИ.

6. Выяснить физический смысл плотности, научить пользоваться таблицами плотностей.

7. Совместно с учащимися сформулировать алгоритм определения плотности вещества опыте.

8. Подготовить учащихся к выполнению домашнего задания

9. Выявить и сопоставить результаты деятельности учителя и ученика на уроке.

Задачи урока (для ученика) формулируются совместно с учителем на разных этапах урока.

Выяснить:

1) почему тела одинаковой массы могут иметь разный объем, а тела одинакового объема могут иметь разную массу?

2) что такое плотность вещества, как ее можно измерить и вычислить?

3) что показывает плотность и в каких единицах измеряется?

4) для чего нужно знать плотность вещества?

Научиться измерять плотность на опыте.

При подготовке к уроку, выборе формы и методов проведения урока опиралась на следующие обстоятельства:

1) умение учащихся измерять массу с помощью рычажных весов и объем твердого тела с помощью мензурки; опыт их повседневной жизни;

2) необходимость развития исследовательских умений как одного из универсальных учебных действий, а также умения работать с информацией, представленной в различных знаковых системах: графиками, таблицами, текстом;

3) необходимость подготовки учащихся Государственной итоговой аттестации (в новой форме), в контрольно-измерительных материалах которой представлены задания на проверку с помощью натурного эксперимента умения не только выполнять прямые измерения и по ним вычислять требуемую величину, но и умение исследовать зависимость одной величины от другой, строить график или таблицу полученной зависимости, проверять заданное предположение. Таким образом, используемый метод можно определить по уровню познавательной деятельности как поисковый (эвристический), частично исследовательский, а по уровню предполагаемой активности – как интерактивный. На уроке будут использованы фронтальная и групповая формы работы.

Оборудование и материалы, используемые на уроке.

Учитель. Весы с разновесами, тела равного объема, разной массы, тела одинаковой массы, но разного объема. Компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска. В электронной презентации показан только вспомогательный материал: задачи урока для учащихся, таблицы, заготовка для графика, ответы на вопросы диагностической работы, домашнее задание.

Ученик. Весы с разновесами, мензурка с водой, кусок пластилина на нити (у всех разный по объему), металлический цилиндр (у всех из разных материалов), бланк отчета

Ход урока

Использованная литература

Концепция федеральных государственных образовательных стандартов общего образования: проект / Рос. акад. образования; под ред. А.М. Кондакова, А.А. Кузнецова. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2009. 2. Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – СПб.: ООО “СТП Школа”, 2006.