Презентация по физике «плотность вещества» (7 класс)

Плотность и масса

В окружающем нас мире встречаются тела, имеющие массы от очень маленьких до огромных. От чего же зависит масса тела? Наш жизненный опыт подсказывает, что шарик, сделанный из ваты, легче, чем шарик того же размера из металла. Почему?

ЭКСПЕРИМЕНТ ПО СРАВНЕНИЮ МАССЫ ТЕЛ

При помощи весов сравним массы двух цилиндров из железа, имеющих разные объёмы. Опыт показывает, что масса большого цилиндра больше массы маленького цилиндра. Следовательно, масса тела зависит от его объёма.

Теперь сравним массы двух цилиндров, имеющих равные объемы, но изготовленных из разных материалов (например, из железа и алюминия). Опыт показывает, что масса цилиндра из железа больше массы цилиндра из алюминия. Следовательно, масса тела зависит от вещества, из которого оно состоит.

Тела с равными массами, но изготовленные из разных веществ имеют разные объёмы.

Результаты поставленного эксперимента объясняются тем, что разные вещества имеют разную плотность.

ПЛОТНОСТЬ

Плотность показывает, чему равна масса вещества в единице объёма (например, в 1 м3 или в 1 см3). Как найти плотность вещества?

Например, известно, что сосновый брусок объёмом 2 м3 имеет массу 800 кг. Тогда брусок объёмом 1 м3 будет иметь массу в 2 раза меньшую, т. е. 400 кг. Таким образом, плотность сосны равна 400 кг на 1 м3.

Итак, если известны масса тела и его объём, можно определить плотность.

Плотность — это физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму. Плотность принято обозначать греческой буквой ρ (читается «ро»).

ЕДИНИЦЫ ПЛОТНОСТИ

В Международной системе единиц (СИ) за единицу плотности принимают килограмм на кубический метр (1 кг/м3). На практике также используют единицу грамм на кубический сантиметр (1 г/см3):

Если известно, что в 1 см3 содержится 1,35 г мёда, то для того, чтобы подсчитать, сколько килограммов меда содержится в кубическом метре, надо 1,35 умножить на 1000. Таким образом, плотность мёда равна 1350 кг/м3.

Так как все вещества состоят из атомов, то масса любого тела должна зависеть от массы атомов и от того, насколько плотно «упакованы» атомы и молекулы в веществе.

Плотность вещества можно определить, умножив массу одной молекулы на их количество, содержащееся в 1 м3. Современные приборы позволяют достаточно точно определить массу одной молекулы. Используя это значение, а также зная массу единицы объема вещества, можно определить количество молекул в единице объёма. Таким способом определено, что в 1 м3 чистой воды содержится 3,34*1028 молекул.

Молекулы вещества находятся на разном расстоянии друг от друга в газообразном, жидком и твёрдом агрегатном состоянии. Их количество в единице объема сильно различается, следовательно, будет различаться и плотность. Это объясняет, например, почему плотность вещества в жидком состоянии превышает его плотность в газообразном состоянии.

ПЛОТНОСТИ ВЕЩЕСТВА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ

Плотность одного и того же вещества в твёрдом, жидком и газообразном состояниях различна. Плотность вещества зависит от внешних условий. Например, плотность газов существенно зависит от температуры.

Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Плотность и масса»: Что такое плотность вещества. Как определить плотность вещества, зная его массу и объём. Какова единица плотности в СИ.Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).

Решение задач

Задача

Масса медного чайника 1,32 кг. Определите массу такого же по форме и размерам алюминиевого чайника.

Давайте порассуждаем:

— в условии сказано, что оба чайника имеют одинаковую форму и размеры. Это означает, что их объёмы равны, обозначим их буквой V;

— также нам даны материалы, из которых изготовлены чайники: алюминий и медь. Значения плотности этих веществ мы можем узнать из таблицы (рис. 2).

— зная массу медного чайника и плотность меди, найдём объём;

— зная объём и плотность алюминия, найдём массу алюминиевого чайника.

Перейдём к решению: давайте запишем определение плотности вещества для материалов каждого из чайников. Для медного: .

Для алюминиевого: .

Масса медного чайника нам известна, поэтому из первого уравнения мы можем найти объём. Выразим его: .

Теперь выразим из второго уравнения массу алюминиевого чайника, которая и является искомой величиной в задаче: .

Подставим сюда выражение для объёма, которое мы получили чуть выше: .

Подставим массу медного чайника из условия и плотности меди и алюминия из таблиц. И рассчитаем ответ: .

Задача решена.

Плавание тел

А теперь вернёмся к вопросу о том, почему стальной шарик потонет, если его бросить в воду, а шарик из пенопласта будет плавать на поверхности. Жидкости и газы действуют на погруженные тела с выталкивающей силой. Подробнее с этим явлением вы познакомитесь на следующих уроках. Но говоря простыми словами: если плотность тела, погруженного в воду, больше плотности воды, то тело потонет. Если меньше – оно всплывёт на поверхность (рис. 5).

Рис. 5. Стальной шарик утонул, шарик из пенопласта плавает

Плотность стали (которая равна 7800 ) больше плотности воды (которая равна 1000 ). А плотность воды больше плотности пенопласта (которая равна 25 ) (рис. 6).

Рис. 6. Плотность веществ

Поэтому стальной шарик потонет, а шарик из пенопласта будет плавать на поверхности. По той же причине, если человек вдохнёт полной грудью в бассейне, объём его тела увеличится, а масса останется неизменной. Тем самым средняя плотность тела человека уменьшится и примет меньшее значение, чем плотность воды. И вот тогда человек начнёт всплывать к поверхности!

На этом наш урок окончен! Спасибо за внимание!

Домашнее задание

  1. Дайте определение плотности вещества.
  2. 900 г жидкого вещества имеет объем 1 л. Определите, что это за вещество?
  3. Подсолнечное масло не растворяется в воде. Как будет вести себя капля подсолнечного масла в воде? Почему?
  4. Какова масса медного параллелепипеда, имеющего такие же размеры и форму, как и десятикилограммовый золотой слиток?

Список рекомендованной литературы:

  1. Соколович Ю.А., Богданова Г.С. Физика: Справочник с примерами решения задач. – 2-е издание передел. – X.: Веста: Издательство «Ранок», 2005. – 464 с.
  2. Перышкин А.В. Физика: Учебник 7 класс. – Издательство: М.: Дрофа, 2013. – 224 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал Yaklass.ru (Источник).
  2. Интернет-портал School.xvatit.com (Источник).
Ссылка на основную публикацию