Тема урока " Плотность вещества". Физика 7 класс.
план-конспект урока по физике (7 класс)

План-конспект открытого урока в 7-м классе по теме "Плотность вещества"

Базовый учебник: Перышкин И.М., Иванов А.И. «Физика 7 класс»

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:

Образовательные:

сформировать представление о плотности вещества как о величине, численно равной массе единицы объёма, умение определять плотность тел;

показать практическое применение усвоенных знаний в жизни и дальнейшем изучении физики;

продолжить формирование ключевых компетенций учащихся: анализировать, обобщать, делать выводы.

Воспитательные:

воспитывать интерес к творческой и исследовательской работе.

Развивающие:

развивать речь, мышление;

совершенствовать умственную деятельность: анализ, синтез, классификация, способность наблюдать, делать выводы, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты;

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

Оборудование:

демонстрационные рычажные весы, тела равного объёма (шарики или бруски металлический, пластмассовый), но различной массы, тела разного объёма (шарики из ваты, пластилина, металла или бруски из дерева, металла), но равные по массе, карточки с тестовым заданием, таблицы плотностей веществ;

на каждой парте: весы ученические лабораторные, разновесы, тела разного объёма, мензурки, мерные стаканчики, отливной сосуд, стакан с водой, линейки, карточки с заданиями, ЭО.

Демонстрация: взвешивание тел равного объёма, но различной массы, равной массы, но различного объёма.

План урока

Актуализация знаний

Демонстрация опыта (постановка проблемы)

Формулирование темы и целей урока

Изучение нового материала

Первичное закрепление

Подведение итогов и домашнее задание

Ход урока

1. Актуализация знаний

Здравствуйте, ребята! Я очень рада видеть вас сегодня на уроке и приглашаю всех в увлекательное путешествие. Но в начале предлагаю небольшую разминку, уверена, что это поможет нам в покорении новых маршрутов.

«Старт путешествия»

Из чего состоят все вещества?

В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?

Чем отличаются агрегатные состояния друг от друга?

Как определить объем тела правильной формы; неправильной формы?

Какими способами можно определить массу тела?

Какой буквой обозначается в физике объём? Масса?

Какие единицы измерения объёма и массы вы знаете?

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

2. Демонстрация опыта (постановка проблемы). Исследование

Проведём небольшое исследование. На демонстрационном столе учитель демонстрирует опыт: возьмём два брусочка, имеющих форму правильного параллелепипеда, равного объёма. Убедиться в этом можно, измерив их размеры с помощью линейки и формулы объёма правильного параллелепипеда, которая вам знакома с уроков математики. Брусочки изготовлены из разного материала (например, металла и пластмассы).

При помощи весов сравниваем массы брусочков. Сделайте вывод (вывод: тела, имеющие равные объёмы, изготовленные из разных веществ, имеют разные массы. Результаты эксперимента записывают в тетрадь V1 = V2; тела изготовлены из разных веществ: m1 ≠ m2).

Для продолжения нашего исследования проделаем ещё один опыт: по определению массы двух тел, разного объёма, изготовленных из разных веществ (можно использовать шарики из ваты и пластилина. Их размер наглядно хорошо отличается).

При помощи весов сравниваем массы тел. Сделайте вывод. (вывод: так как шарики изготовлены из ваты и пластилина, тела, имеющие разные объёмы, но изготовленные из разных веществ, имеют равные массы. Результаты эксперимента записывают в тетрадь V1 ≠ V2; тела изготовлены из разных веществ: m1 = m2.

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

3. Формулирование темы и целей урока

- Сформулируйте тему урока. (Учитель записывает тему урока на доске, ученики в тетрадях. На слайде появляется значение плотности согласно словаря В.Даля)

«Плотность вещества - есть не что иное, как густота вещества в данном объёме тела».

- Какие стоят цели перед нами? Чему нужно научиться?

- Как вы думаете, зачем нужно изучать плотность?

- Как же найти плотность вещества?

4. Изучение нового материала

- Давайте посмотрим чему равна масса различных веществ одинакового объёма.

- Рассчитаем массу льда, если его объём равен 1 м3 и оформим вычисление в виде задачи на доске и в тетради.(Учитель оформляет задачу на доске, ученики в тетрадях).

- А если взять тело объёмом 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)

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

Физическая величина, численно равная массе вещества в единице объёма, называется плотностью данного вещества. (формулу, определение, единицы измерения записывают в тетрадь, составляя опорный конспект).

- Можно измерять плотность кроме в 

- Чаще применяется - это 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». 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 объёма твёрдых тел правильной формы есть математические формулы, например, V = abc, V=a3).

Экспериментальная часть

У вас на партах расположены комплекты оборудования, используя которые, можно определить плотность, предложенных тел разными способами. В помощь вам карточки сопровождения. (Ученикам предлагается определить плотность камня, жидкости, деревянного бруска, металлического цилиндра, поролонового куба. Ученики работают в группах, используют оборудование, фиксируют измерения и вычисления, результат исследования оформляют в виде задачи в тетрадях).

Карточка-сопровождение. «Определение плотности камня»

Определите массу камня с помощью рычажных весов.

Налейте в мерный стакан 100 мл. воды.

Опустите аккуратно в воду камень. Определите объём камня.

Используя формулу плотности, определите плотность камня.

Сравните полученное значение плотности камня с её плотностью в таблице.

Сделайте вывод.

Карточка-сопровождение. «Определение плотности жидкости»

Определите массу пустой колбочки с помощью рычажных весов.

Налейте в колбочку 20 мл. воды. Используйте для этого измерительный цилиндр.

Определите массу колбочки вместе с жидкостью.

Рассчитайте массу жидкости.

Используя формулу плотности, определите плотность жидкости.

Сравните полученное значение плотности воды с её плотностью в таблице.

Сделайте вывод.

Карточка-сопровождение. «Определение плотности деревянного бруска»

Определите массу деревянного бруска с помощью рычажных весов.

С помощью линейки определите длину, ширину, высоту деревянного бруска.

Используя формулу объёма, рассчитайте объем деревянного бруска.

Используя формулу плотности, определите плотность деревянного бруска.

Сравните полученное значение плотности деревянного бруска с плотностью в таблице.

Сделайте вывод.

Карточка-сопровождение. «Определение плотности металлического цилиндра»

Определите массу цилиндра с помощью рычажных весов.

Налейте воду из стакана в отливной сосуд.

Поместите в сосуд металлический цилиндр, собрав воду, вытесненную цилиндром, в пластиковый стаканчик.

Определите объем, вытесненной воды с помощью мензурки.

Используя формулу плотности, определите плотность металлического цилиндра.

Сравните полученное значение плотности цилиндра с плотностью в таблице.

Сделайте вывод.

Карточка-сопровождение. «Определение плотности поролонового кубика»

Определите массу поролонового кубика с помощью рычажных весов.

С помощью линейки определите длину, ширину, высоту поролонового кубика.

Используя формулу объёма, рассчитайте объем поролонового кубика.

Используя формулу плотности, определите плотность поролонового кубика.

Сравните полученное значение плотности поролонового кубика с плотностью в таблице.

Сделайте вывод.

После выполнения измерения плотности представитель каждой группы рассказывает классу, как выполнялось задание, какие результата получены.

А как вы думаете, ребята, зачем нужны знания о плотности веществ?

Сообщение ученика о таблицах плотностей

Мы уже знаем, что существует тепловое расширение тел – при изменениях температуры объём тела меняется. Например, при 0°С массы 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 верхней части 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.

Ребята, знания о плотности веществ (материалов) очень важны и нужны в различных областях: в научных исследованиях, в промышленности, в сельском хозяйстве, в ювелирном деле, да просто в жизни человека и в быту.

Сообщение ученика:

- В научных исследованиях: в конце 18 века Г.Кавендиш определил массу Земли. Радиус Земли был более - менее определен еще в Древней Греции. Отсюда не трудно определить среднюю плотность Земли. Но если вычислить плотность почвы- верхних слоев Земли, то она окажется примерно в 2 раза меньше. Отсюда напрашивается вывод - что-то очень плотное и тяжелое находится в центре Земли. Так можно узнать о существовании массивного ядра.

- В строительстве: применяют материалы с малой плотностью (стекловолокно, полиуретан), позволяющие сохранить тепло в домах зимой и оградить их от перегрева летом.

- В машиностроении: заменяют алюминий и сталь в корпусах самолётов и ракет на более лёгкий и прочный титан, позволяющий экономить горючее и перевозить больше груза.

- В сельском хозяйстве: знание плотности почвы необходимо для её 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.

- В ювелирном деле: знания о плотности позволяют обнаружить примеси более дешёвых материалов в драгоценных изделиях.

5. Первичное закрепление (раздаточные карточки)

Выполните тест для проверки усвоенных знаний. (каждому ученику выдаётся карточка-тест.)

Тест для проверки усвоения знаний

1. Какой буквой обозначается плотность вещества?
А) m
Б) v
В) p
Г) f

2. Какая единица измерения для плотности является международной?

А) кг
Б) г/см3
В) м3
Г) кг/м3

3. Какая физическая величина равна отношению массы тела к его объему?

А) скорость
Б) плотность
В) длина
Г) время

4. Какая формула используется для вычисления плотности?

А) m · v
Б) v/m
В) a· b· c
Г) m/v

5. Медицинский термометр показал повышение температуры. Как изменились масса, плотность и объем ртути? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Увеличивается

Уменьшается

Не изменяется

После выполнения всеми теста, осуществляется проверка (на слайде появляются правильные ответы).

Оцените свой результат:

все ответы верны, я - молодец!

допущена одна ошибка в тесте, надо быть внимательней!

допущено две (или более) ошибки, есть над чем поработать!

6. Подведение итогов и домашнее задание

В конце нашего путешествия хочется привести несколько интересных фактов о плотности. На фоне рассказа учителя появляются слайды на экране.

- Плотность янтаря близка к плотности морской воды. Это приводит к тому, что янтарь десятилетиями может находиться в море как бы во взвешенном состоянии, не давя на дно и не стираясь о песок.

- В Италии вблизи Неаполя есть знаменитая «собачья» пещера. В ее нижней части непрерывно выделяется углекислый газ, плотность которого в 1,5 раза выше плотности воздуха. Газ стелется по низу и медленно выходит из пещеры. Человек беспрепятственно может войти в пещеру и покинуть ее, для собаки же такая прогулка заканчивается печально.

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

- Обычно твёрдые тела тонут в своих расплавах. Например, кусок сливочного масла утонет в растопленном масле, железный гвоздь утонет в расплавленном железе. Но нет правил без исключений! Образующийся зимой лёд не тонет, а плавает на поверхности воды, так как плотность льда меньше плотности воды. Иначе все водоёмы зимой наполнялись бы льдом и в них не могли бы существовать живые организмы.

- 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.

Рефлексия деятельности:

Все понял на уроке, настроение отличное - 

Что-то не понял, настроение нормальное - 

Много чего не понял, настроение плохое - 

Домашнее задание

§ 23, стр. 79, упр. 12 (1,2,3,6).

Предлагаю желающим попробовать свои силы в составлении ребусов и кроссвордов по теме «Плотность вещества».

Экспериментальное задание. Определите плотность подсолнечного масла, используя надписи на этикетке бутылки.