Плотность вещества. Расчет массы и объема тела по его плотности.

г. Москва, Восточный округ.АНО ОО "Русская Международная Школа" . (Ловцова Анжелика Фёдоровна-учитель физики и астрономии).

При опускании тела с объемом V из сосуда с носиком вниз вытекает столько воды, каков объем тела. 

Однажды царь Сиракуз Гиерон II засомневался- из чистого ли золота сделана его корона. Он поручил доказать или опровергнуть это сомнение греческому ученому Архимеду. Архимед попросил принести золотой и серебряный слиток, равный по весу короне. Он опустил три предмета в наполненные до краёв резервуары с водой. Корона вытеснила больше воды, чем слиток золота, при одной и той же массе тел.

ЦЕЛИ УРОКА:

1. Ввести понятие плотности вещества

2. Разъяснить физический смысл понятия плотности

3. Познакомить с формулой для расчета плотности

4. Научить вычислять массу и объем тела по известной плотности

m в 3 раза цилиндр из латуни цилиндр из алюминия М m " width="640"

• Тела, имеющие равные объемы, но изготовленные из разных веществ, имеют разные массы.

• М m

в 3 раза

• цилиндр из латуни цилиндр из алюминия

М

m

Тела, имеющие

РАВНУЮ массу m 1  = m 2    

Имеют

РАЗНЫЙ объем  

V 1    V 2

1 кг

1 кг

1 кг

1 кг

Медь

Свинец

Сталь

Алюминий

В настоящее время считается, что средняя  плотность  ρс  материи   во   Вселенной  примерно равна так называемой критической  плотности  0,931×10−26 кг/м3

Лёд

Дерево

Пластик

Тела, окружающие нас, состоят из различных веществ

Стекло

Металл

Глина

Дерево

Сталь

Тела, имеющие

РАВНЫЕ объёмы V 1  = V 2  

Имеют

РАЗНУЮ массу m 1    m 2  

Сталь

Дерево

Тела, имеющие

РАВНУЮ массу m 1  = m 2    

Имеют

РАЗНЫЙ объем  

V 1    V 2

1 кг

1 кг

1 кг

1 кг

Медь

Свинец

Сталь

Алюминий

РАЗНЫЕ ВЕЩЕСТВА ИМЕЮТ РАЗНУЮ ПЛОТНОСТЬ

Плотност ь показывает, какая масса вещества приходится на единицу объёма тела.

1 см 3

1 м 3

Плотность — это скалярная физическая величина, равная отношению массы тела к его объему:

ρ ( греч. буква «ро») – плотность

m – масса V – объем

Единица измерения плотности

в системе СИ

Дополнительная единица измерения плотности:  

Повтори

Н 2 О

Водяной пар – 0,590 кг/ м 3 Вода – 1000 кг/ м 3 Лед - 900 кг / м 3

Почему плотность одного и того же вещества в твердом, жидком, и газообразном состояниях различна?

m = ρ •V

V = m/ ρ

Измерить объем, массу тела и

вычислить плотность вещества.

а

c

b

ареометр

плотметр

Прибор для измерения

плотности лунного грунта

Приборы для измерения плотности

Принцип работы основан на Законе Архимеда. Считается, что ареометр изобрела Гипатия.

Ареометр  — прибор для измерения плотности жидкостей и твёрдых тел.

Измерение плотности жидкостей: воды и кислоты

Пикнометр

Пикнометр - физикохимический прибор, стеклянный сосуд специальной формы и определённой вместимости, применяемый для измерения плотности веществ, в газообразном, жидком и твёрдом состояниях.

Свежесть куриных яиц можно определить по их средней плотности. При длительном хранении часть жидкости испаряется через поры в яичной скорлупе и замещается воздухом. При том же объеме его средняя плотность уменьшается и оно становится легче. Свежее яйцо тонет в воде, а несвежее всплывает.

Братец Иванушка не послушал сестрицу Аленушку и выпил из заколдованной лужи неизвестную жидкость массой 96 г и объемом 120 мл. Определите плотность волшебной жидкости и ответьте на вопрос, что это была за жидкость.

Чтобы Золушка не сидела ни минуты без работы, злая мачеха заставила ее наполнить аквариум длиной 30 см, шириной 20 см и высотой 25 см водой до краев. Определите массу воды, которую перенесла Золушка из колодца в аквариум.

После того как Принц решил жениться на принцессе, он заказал у мастера для невесты золотое ожерелье. Но, увидев ожерелье, принц засомневался, действительно ли оно золотое. Помогите принцу разрешить его сомнения. Масса ожерелья 461,5 г, объем 65 см 3. .

На день рождения Пятачок подарил Винни Пуху шарик, наполненный неизвестным газом. Объем шарика составил 120 см 3 , а его масса — 0,0108 г. Определите, какой газ был в шарике.

1. Плотностью называют …

а) физическую величину, равную отношению объёма тела к его массе.

б) физическую величину, равную отношению массы тела к его объёму.

в) физическое явление.

г) физическое тело

2. В системе СИ плотность измеряется в …

а) г/см 3 .

б) г/л.

в) кг/м 3 .

г) м 3 /кг

3. Плотность данного вещества зависит …

а) от его массы.

б) от его объёма.

в) от его размеров.

г) нет правильных ответов

4. Стакан с подсолнечным маслом тяжелее …

а) такого же стакана со спиртом.

б) такого же стакана с молоком.

в) такого же стакана с чистой водой.

г) такого же стакана с мёдом

5. При замерзании воды плотность её вещества …

а) может и увеличиваться, и уменьшаться.

б) уменьшается.

в) увеличивается.

г) не меняется

1. § 23, упр. 12 (4,7 ) Познакомиться с презентацией и параграфом по теме «Плотность вещества». 2. Записать краткий конспект по презентации. 3. Решить задачи из презентации. 4. Выполнить тест. 5. Выполнить домашнюю практическую работу- определите плотность куска мыла

Домашняя лабораторная

работа

Цель работы:

НАУЧИТЬСЯ ОПРЕДЕЛЯТЬ ПЛОТНОСТЬ

КУСКА МЫЛА

ОБОРУДОВАНИЕ:

кусок мыла, линейка

Ход работы:

• С помощью весов определить массу куска мыла, если это возможно.

… Если нет – прочитать

значение массы на

упаковке.

2. С помощью линейки измерить длину (а), ширину (в) и высоту (с) куска мыла в сантиметрах.

3.Вычислить по формуле V=a * в * с

объём (в см 3 ).

5. Вычислить по формуле ρ = m / v плотность хозяйственного мыла в г/см 3 .

6. Перевести плотность, выраженную в г/см 3 , в кг/см 3

7. ЗАПОЛНИТЬ ТАБЛИЦУ

m, г

а, см

в, см

с, см

v, см 3

ρ , г/см 3

8. Сделать вывод.

Используемые источники.

Пёрышкин А.В. Физика. 7 класс. М.: Дрофа, 2019.

Лукашик В.И. Сборник задач по физике – 7-9. М.: Просвещение, 2019

Чеботарёва А.В. Тесты по физике. 7 класс. (К учебнику А.В. Пёрышкин «Физика. 7 класс». М.: Дрофа) . М.: «Экзамен».

«Библиотека наглядных пособий», Физика 7-11 класс , («Кирилл и Мефодий»)

«Физика. Библиотека наглядных пособий. 7-11 класс. («1С: Образование»)

Материалы Интернета (картинки).

https://nauka.club/fizika/plotnost-veshchestva.html?ysclid=lnzf74q1fb183800061

https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-density-physics/densest-materials-on-the-earth/

https://habr.com/ru/articles/546204/

Спасибо за внимание.

• Самые плотные материалы на Земле
• Поскольку  нуклоны  ( протоны  и  нейтроны ) составляют большую часть массы обычных атомов, плотность обычной материи имеет тенденцию ограничиваться тем, насколько плотно мы можем упаковать эти нуклоны, и зависит от внутренней атомной структуры.  Самым плотным материалом , найденным на земле, является  металл осмий. Тем не менее, их  плотность бледнеет по сравнению с плотностями экзотических астрономических объектов, таких как белые  карлики  и  нейтронные звезды .
• Список самых плотных материалов:
• Осмий – 22,6 х 10 3  кг/м 3
• Иридий – 22,4 x 10 3  кг/м 3
• Платина – 21,5 x 10 3  кг/м 3
• Рений – 21,0 х 10 3  кг/м 3
• Плутоний – 19,8 × 10 3  кг/м 3
• Золото – 19,3 х 10 3  кг/м 3
• Вольфрам – 19,3 х 10 3  кг/м 3
• Уран – 18,8 х 10 3  кг/м 3
• Тантал – 16,6 х 10 3  кг/м 3
• Ртуть – 13,6 х 10 3  кг/м 3
• Родий – 12,4 x 10 3  кг/м 3
• Торий – 11,7 х 10 3  кг/м 3
• Свинец – 11,3 х 10 3  кг/м 3
• Серебро – 10,5 х 10 3  кг/м 3
• Следует отметить, что плутоний является промышленным изотопом и образуется из урана в ядерных реакторах. Но ученые обнаружили следовые количества природного плутония.
• Если мы включим промышленные элементы, то самым плотным на данный момент является  хасиум .  Хасиум  - химический элемент с символом  Hs  и атомным номером 108. Это синтетический элемент (впервые синтезирован в Хассе в Германии) и радиоактивный. Самый стабильный известный изотоп,  269 Hs , имеет период полураспада приблизительно 9,7 секунды. По оценкам, их плотность составляет  40,7 х 10 3  кг /м 3 . Плотность хассия обусловлена его  высоким атомным весом  и значительным уменьшением  ионных радиусов  элементов лантаноидного ряда, известного как  сокращение лантаноидов и актиноидов .
• За хасием по плотности следует  мейтнерий  (элемент 109, названный в честь физика Лизы Мейтнер), который, по оценкам, имеет плотность  37,4 × 10 3  кг/м 3 .
•   Плотность - важное свойство защиты от гамма-лучей
• На данный момент самым тяжелым веществом на нашей планете Земля считается осмий.
• Масса его такова: один кубический сантиметр осмия весит 22 и 6 грамма.
• Это вещество было открыто в 1804-м году. Обнаружил его англичанин Смитсон Теннант. Он проводил такой опыт: растворял золото в царской воде. Выпавшим осадком был осмий.
• Свойства осмия таковы: он не растворяется в кислотах и в щелочах.
• Осмий представляет собой порошок голубовато-белого цвета. В природе встречается в виде изотопов.
• Входит в группу редкоземельных металлов. В эту группу также входят скандий, иттрий и другие металлы.
• Добывают осмий в очень малых количествах, поэтому он считается дороже золота.