МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № «5»
Измерения плотности тел в твердом жидком и газообразном состоянии в быту
Направление: «Физика»
Работу выполнила:
Малий Ирина, ученик 7Б класса
Руководитель:
учитель физики
высшей квалификационной категории
БЕРДСК – 2015
Оглавление
1. Введение
1.1 Понятие плотности ______________________________________ 3
1.2 Значение плотности в промышленности и жизни человека_____ 4
1.3 Цель и задачи исследования________________________________ 4
2.Основная часть
2.1 Определение плотности_____________________________________4
2.2 Применение материалов____________________________________ 5
I. Экспериментальная часть
3.1 Измерение плотности твердого тела_________________________ 6
3.2.Измерение плотности жидкости ______________________________7
3.3. Измерение плотности газов_________________________________ 8
3.4. Исследование свойств желе__________________________________9
V. Заключение_________________________________________________ 9
VI. Список использованной литературы __________________________10
Каждое вещество занимает некоторый объём. И может оказаться, что объёмы двух тел равны, а их массы различны. В этом случае говорят, что плотности этих веществ различны.
Кусок железа, масса которого равна 1 кг и кусок дерева, масса которого равна 1 кг, его объём больше, чем объём куска железа. Плотность дерева меньше, чем плотность железа (молекулы прилегают не так плотно друг к другу).
Плотность равна отношению массы тела к его объёму.
В физике плотность обозначают греческой буквой ρ (ро).
плотность=массаобъёмρ=mV, где m — масса, V — объём.
Основной единицей плотности вещества является кгм3. Иногда используют единицу плотности г/см3.
Пример:
Плотность железа равна 7900кгм3, это означает, что масса 1м3 железа равна 7900 кг.
Плотность воды равна 1000кгм3, значит, масса 1м3 воды равна 1000 кг.
Выражая по другому, плотность воды равна 1г/см3, значит, масса 1см3 воды равна 1 г.
В различных состояниях плотность вещества различна.
Например, плотность расплавленного железа меньше плотности твёрдого железа.
Плотности веществ могут быть очень различны. Самое плотное вещество не находится на Земле.
Например, в космосе плотность белого карлика Сириуса Б так велика, что масса спичечного коробка из этого вещества была бы равна 127 тоннам.
Пример:
10 вёдер вместимостью 1 литр до краёв наполнены мёдом, масса всего мёда равна 14 кг. Найди плотность мёда.
V=10 л = 0,01 м3 ρ — ? | ρ=mV | ρ =14 кг0,01м3=1400кгм3 |
Обрати внимание!
Плотность вещества зависит от температуры, при повышении температуры обычно плотность снижается. Это связано с термическим расширением, когда при неизменной массе увеличивается объём.
нас окружают различные вещества, в том числе те, которые мы употребляем в пищу. Плотность употребляемых продуктов питания мы можем охарактеризовать качественно. А как же ее рассчитать?
1. Введение
Тела, окружающие нас, состоят из различных веществ: дерева, железа, резины. Вещества же обладают разнообразными свойствами, которые характеризуются различными физическими величинами. Среди них - плотность вещества. Разные вещества обладают различной плотностью. Плотность вещества зависит: от массы атомов, из которых оно состоит, и от плотности упаковки атомов и молекул в веществе. Чем больше масса атомов, тем больше плотность.
Твердое тело. Атомы прочно связаны друг с другом и очень плотно упакованы. Поэтому вещество, находящееся в твердом состоянии имеет наибольшую плотность.
Жидкое состояние. Плотность упаковки атомов и молекул по-прежнему высока, поэтому плотность вещества находящегося в жидком состоянии не очень сильно отличается от твердого состояния.
Газ. Молекулы имеют очень слабую связь друг с другом и удаляются друг от друга на большое расстояние. Плотность упаковки очень низкая, соответственно, вещество в газообразном состоянии обладает небольшой плотностью. При переходе вещества в газообразное состояние его плотность уменьшается примерно в 1000 раз.
Актуальность темы:
В промышленности и сельском хозяйстве необходимо знать плотность используемых веществ. Например, зная объем овощехранилища можно по плотности рассчитать массу овощей. По плотности можно судить о качестве полученного изделия, если тело однородно, то его плотность соответствует табличной. Даже при постройке дома правильно выбрать материал для обшивки стен поможет знание его плотности.
На уроках физики мы научились измерять плотность с помощью весов и мензурки. Мне стало интересно, какие ещё способы измерения плотности существуют, есть ли приборы для её измерения.
Гипотеза: плотности твёрдых и жидких тел можно измерять разными способами, в том числе и с помощью приборов.
Объект исследования: плотность тела.
Предмет исследования: способы измерения плотности тела.
Цель работы: научиться измерять плотности твёрдых и жидких тел разными способами.
Задачи: 1.Изучить материал по теме.
2.Провести эксперименты по измерению плотности.
3.Обобщить полученные результаты и сделать выводы.
Методы исследования: анализ, обобщение, измерение.
II. Основная часть
Плотность - скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела m к занимаемому этим телом объёму V: 
. Плотность — это характеристика вещества, не зависящая от массы вещества и его объема. Если увеличить массу вещества, например, в два раза, то объем, который оно займет, также возрастет в два раза. Плотность численно равна массе единицы объема. Единицей плотности в СИ будет килограмм на метр кубический (кг/м3).
При изменении агрегатного состояния плотность вещества меняется скачкообразно. У твёрдых тел она больше. Исключением является вода, её средняя плотность 1000 кг\м3, при температуре 40С. А плотность льда, твёрдого состояния воды, меньше, она равна 900 кг\м3. Это объясняется ажурным строением кристаллов льда.
Применение материалов с малой плотностью (стекловолокно, полиуретан) позволяет сохранить тепло в домах зимой и оградить их от перегрева летом, в качестве утеплителя применяют теплоизоляционные материалы с малой плотностью. При пошиве одежды модельеры подбирают ткани определенной плотности. В настоящее время очень популярна легкая, но плотная ткань.
III. Экспериментальная часть
3.1 Измерение плотности твердого тела
Цель: Научиться измерять плотность твердого тела методом измерений, определить плотность твердого тела.
Оборудование: Твердое тело - хлеб, линейка весы, разновесы.
Ход работы:
1.Измеряем на весах хлеб двух сортов
3.Вычисляем плотность по формуле: р = m/V.
4.По результатам измерений заполняем таблицу 1.
Название: | Формулы | Расчёты: |
1.Хлеб (твёрдый) | V = abc p = m/v | a =12,5 см b = 18 см c = 8 см m = 600 г V =12,5см x 18 см x 8 см V = 1800 cм3 p =600 г/1800см3 p =0,333г/см3 Ответ: 0,333г/см3 |
2.Хлеб (рыхлый) | V = abc P = m/v | a =8,5см b =15 см c =18,5 см V =8,5см x 18см x 8 см V = 2358,76 м3 m =0,555г p =0,555г/2358,76 м3 p =0,233 Ответ: 0,233г/см3 |
Разность= 0,333г/см3-0,233г/см3=0,1 г/см3
Вывод: Я научилась определять плотность твердого тела правильной формы
Выяснила, что хлеб имеет разную плотность.
3.2.Измерение плотности жидкости
Цель: научится определять плотность молока
Оборудование: пакет молока, весы линейка.
Название: | Формулы: | Расчёты: |
Молоко | V = abc P = m/v | a =19,5 см b= 7 см c = 7 см V = 19,5см x 7см x 7см V = 955,5 см3 m = 979 г p = 979 г/955,5см3 p = 1,02 г/м3 Ответ: 1, 02 г/м3 |
Молоко (пустой тетропак) | V = abc P = m/v | a =19,5 см b= 7 см c = 7 см V = 19,5см x 7см x 7см V = 955,5 см3 m= 34г p = 34г/955,5 см3 p = 0,035г/см3 ответ: 0,035г/см3 |
Разность=1, 02 г/м3-0,035г/см3=0,985г/см3
Вывод: плотность молока получилась близкой к табличному значению
3.3. Измерение плотности газов
Цель: научится определять плотность газа
Оборудование: Освежитель воздуха, штангенциркуль, линейка, весы
Название: | Формулы: | Расчёты: |
1. Освежитель воздуха (полный баллон) | P = m/v | V = 405 cм3 m = 185,5 г P = 185,5 г/405 см3 P = 0,458г/см3 Ответ: 0,458г/см3 |
2. Освежитель воздуха (пустой баллон) | V = пR2H P = m/v R=d/2 | H = 19,5 см R = 5,2 см п =3,14 v = 3,14 x (5)2 x 19см v = 1491,5 см3 m = 85,5г p = 85,5г/1491,5 см3 p = 0,057 г/ см3 Ответ: 0,057 г/ см3 |
Разность= 0,458г/см3-0,057 г/ см3=0,401г/см3.Вывод: Конечный результат свидетельствует о том, что это газ. Плотность газов меньше
3.4. Исследование свойств желе
Желе – одно из любимых наших десертов. На уроке физики мы изучили тему «Агрегатные состояния вещества», и возник вопрос: желе – это жидкость или твердое тело? Какими свойствами оно обладает?
Гипотеза: желе является жидкостью.
Цель работы: Исследовать свойства желе
Название: | Формулы: | Расчёты: |
Желе. | V = пR2H P = m/v R=d/2 | H = 5,2 см d= 5,2см п = 3,14 v = 3,14 x (5,2)2 x 5,2см v = 441,5 см3 m = 150 г p = 150г/441,5 см3 p = 0,33г/см3 Ответ: 0,33 г/ см3 |
1)агрегатное состояние
Сравним полученный результат со значениями плотности различных веществ.
Вывод: по своей плотности желе относится к жидкостям.
2) сохранение формы.
Желе принимает форму сосуда. После извлечения желе из посуды, оно некоторое время сохраняет свою форму, а затем расплывается в виде большой капли.
Вывод: желе ведет себя как очень густая жидкость.
3) подверженность деформациям.
При небольшом надавливании на желе наблюдается его деформация, которая исчезает после снятия нагрузки.
При воздействии на желе ножом оно легко разрушается.
Вывод: в желе проявляются упругие свойства, которые наблюдаются у твердых тел и у поверхностного слоя жидкости.
4) передача давления.
Поместим желе в шар Паскаля. При надавливании на поршень желе равномерно вытекает из всех отверстий шара.
Вывод: давление в желе передается как в жидкостях во всех направлениях, то есть выполняется закон Паскаля.
6) текучесть.
Поместим желе в воронку. Через некоторое время желе начнет вытекать из нее в виде отдельных капель.
Вывод: желе течет как густая жидкость.
7) процесс плавления желе.
При помещении желе в теплую воду оно начинает таять, то есть плавиться и смешиваться с водой.
Вывод: плавится желе как твердое тело.
И так, желе является жидкостью, наша гипотеза подтвердилась
IV. Заключение
С помощью измерений рассчитали объем предметов, измерили массу, с помощью исходных данных определили плотность веществ в разных агрегатных состояниях. На практике доказали, что плотность твердых тел и жидкостей намного больше, чем плотность газов.
V. Список использованной литературы
1. Дик Ю.И Физика. 7-11 класс: Словарь школьника. – Москва: Дрова, 1997.
2.Кириллова для чтения по физике.- М.: Просвещение, 1996.
3.Прохоров А.М. Большая советская энциклопедия (в 30 томах). Гл. ред. Издание 3-е. Москва: «Советская энциклопедия», 1972. Том 9. Евклид-Ибсен, 1972.
4.Перышкин А.В. Физика. 7 класс: учебник для общеобразовательных учреждений / А.В. Перышкин. – 12-е изд., доработ. - М.: Дрофа, 2008.
5.Перышкин А.В. Физика. 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений. – 6-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2004.
6.Ушаков Д. Н. Большой толковый словарь современного русского языка. – Москва: «Альфа-Принт», 2007.
САЙТ: http.//class-fizika. narod. ru
