Studimi i dendësisë së substancave fillon në kursin e fizikës së shkollës së mesme. Ky koncept konsiderohet themelor në paraqitjen e mëtejshme të themeleve të teorisë kinetike molekulare në lëndët e fizikës dhe kimisë. Qëllimi i studimit të strukturës së materies, metodave të kërkimit mund të supozohet se është formimi i ideve shkencore për botën.
Idetë fillestare për një pamje të vetme të botës jepen nga fizika. Klasa 7 studion dendësinë e materies në bazë të ideve më të thjeshta për metodat e kërkimit, zbatimin praktik të koncepteve dhe formulave fizike.
Metodat e kërkimit fizik
Siç e dini, vëzhgimi dhe eksperimenti dallohen ndër metodat e studimit të fenomeneve natyrore. Vëzhgimet e fenomeneve natyrore mësohen në shkollën fillore: bëhen matje të thjeshta, shpesh ata mbajnë një "Kalendar të Natyrës". Këto forma të të mësuarit mund ta çojnë fëmijën në nevojën për të eksploruar botën, për të krahasuar fenomenet e vëzhguara, për të identifikuar marrëdhëniet shkak-pasojë.
Megjithatë, vetëm një eksperiment i kryer plotësisht do t'i japë studiuesit të ri mjetet për të zbuluar sekretet e natyrës. Zhvillimi i aftësive eksperimentale, kërkimore kryhet në klasa praktike dhe gjatë punës laboratorike.
Një eksperiment në kursin e fizikës fillon me përkufizimet e sasive të tilla fizike si gjatësia, sipërfaqja, vëllimi. Në të njëjtën kohë, vendoset një lidhje midis njohurive matematikore (mjaft abstrakte për një fëmijë) dhe njohurive fizike. Thirrja ndaj përvojës së fëmijës, marrja në konsideratë e fakteve të njohura prej tij për një kohë të gjatë nga pikëpamja shkencore kontribuon në formimin e kompetencës së nevojshme tek ai. Qëllimi i të mësuarit në këtë rast është dëshira për të kuptuar në mënyrë të pavarur të renë.
Densiteti i studimit
Në përputhje me metodën problematike të mësimdhënies, në fillim të mësimit, mund të pyesni një gjëegjëzë të njohur: "Cila është më e rëndë: një kilogram push apo një kilogram gize?" Sigurisht, 11-12-vjeçarët mund t'i përgjigjen lehtësisht një pyetjeje që dinë. Por adresimi i thelbit të çështjes, aftësia për të zbuluar veçantinë e saj, çon në konceptin e densitetit.
Densiteti i një lënde është masa e një njësie të vëllimit të saj. Tabela e densitetit të substancave, e dhënë zakonisht në libra shkollorë ose libra referencë, ju lejon të vlerësoni ndryshimet midis substancave, si dhe gjendjet agregate të një substance. Një tregues i ndryshimit në vetitë fizike të trupave të ngurtë, lëngjeve dhe gazeve, i diskutuar më parë, një shpjegim i këtij ndryshimi jo vetëm në strukturën dhe rregullimin e ndërsjellë të grimcave, por edhe në shprehjen matematikore të karakteristikave të një substance, merr studimi i fizikës në një nivel tjetër.
Tabela ju lejon të konsolidoni njohuritë rreth kuptimit fizik të konceptit që studiohetdendësia e substancës. Fëmija, duke i dhënë përgjigje pyetjes: "Çfarë do të thotë vlera e densitetit të një lënde të caktuar?", Kupton se kjo është një masë prej 1 cm3 (ose 1 m 3) substanca.
Çështja e njësive të densitetit mund të ngrihet tashmë në këtë fazë. Është e nevojshme të merren parasysh mënyrat e konvertimit të njësive matëse në sisteme të ndryshme referimi. Kjo bën të mundur heqjen e të menduarit statik, pranimin e sistemeve të tjera të llogaritjes edhe në çështje të tjera.
Përcaktimi i densitetit
Natyrisht, studimi i fizikës nuk mund të jetë i plotë pa zgjidhjen e problemeve. Në këtë fazë futen formulat e llogaritjes. Formula e densitetit në fizikën e klasës 7 është ndoshta raporti i parë fizik i sasive për fëmijët. Vëmendje e veçantë i kushtohet jo vetëm për shkak të studimit të koncepteve të dendësisë, por edhe për faktin e metodave të mësimdhënies për zgjidhjen e problemeve.
Është në këtë fazë që shtrohet algoritmi për zgjidhjen e një problemi llogaritës fizik, ideologjia e aplikimit të formulave, përkufizimeve, modeleve bazë. Mësuesi po përpiqet të mësojë analizën e problemit, mënyrën për të kërkuar të panjohurën, veçoritë e përdorimit të njësive matëse duke përdorur një raport të tillë si formula e densitetit në fizikë.
Shembull i zgjidhjes së problemit
Shembull 1
Përcaktoni nga cila substancë përbëhet një kub me masë 540 g dhe vëllim 0,2 dm3.
ρ -? m=540 g, V=0,2 dm3 =200 cm3
Analizë
Bazuar në pyetjen e problemit, kuptojmë se do të na ndihmojë të përcaktojmë materialin nga i cili është bërë kubitabela e densitetit për trupat e ngurtë.
Rrjedhimisht, le të përcaktojmë dendësinë e materies. Në tabela kjo vlerë jepet në g/cm3, kështu që vëllimi nga dm3 përkthehet në cm3.
Vendim
Sipas përkufizimit: ρ=m: V.
Na jepet: vëllimi, masa. Dendësia e materies mund të llogaritet:
ρ=540g: 200cm3=2.7g/cm3, që korrespondon me aluminin.
Përgjigje: kubi është prej alumini.
Përcaktimi i sasive të tjera
Përdorimi i formulës së llogaritjes së densitetit ju lejon të përcaktoni sasi të tjera fizike. Masa, vëllimi, dimensionet lineare të trupave që lidhen me vëllimin llogariten lehtësisht në detyra. Njohja e formulave matematikore për përcaktimin e sipërfaqes dhe vëllimit të formave gjeometrike përdoret në detyra, gjë që bën të mundur shpjegimin e nevojës së studimit të matematikës.
Shembull 2
Përcaktoni trashësinë e shtresës së bakrit që mbulon një pjesë me sipërfaqe 500 cm2 nëse dihet se për veshjen janë përdorur 5 g bakër..
h - ? S=500cm2, m=5g, ρ=8,92g/cm3.
Analizë
Tabela e densitetit të substancave ju lejon të përcaktoni densitetin e bakrit.
Le të përdorim formulën e llogaritjes së densitetit. Në këtë formulë, ekziston një vëllim i një substance, në bazë të së cilës mund të përcaktohen dimensionet lineare.
Vendim
Sipas përkufizimit: ρ=m: V, por nuk ka vlerë të dëshiruar në këtë formulë, kështu që ne përdorim:
V=S x h.
Duke zëvendësuar në formulën kryesore, marrim: ρ=m: Sh, prej nga:
h=m: S xρ.
Llogarit: h=5 g: (500 cm2 x 8, 92 g/cm3)=0,0011 cm=11 mikron.
Përgjigje: Trashësia e shtresës së bakrit është 11 mikron.
Përcaktimi eksperimental i densitetit
Natyra eksperimentale e shkencës fizike është demonstruar në rrjedhën e eksperimenteve laboratorike. Në këtë fazë fitohen aftësitë e kryerjes së një eksperimenti, shpjegimit të rezultateve të tij.
Detyra praktike për të përcaktuar dendësinë e materies përfshin:
- Përcaktimi i densitetit të një lëngu. Në këtë fazë, djemtë që kanë përdorur tashmë një cilindër të graduar mund të përcaktojnë lehtësisht densitetin e një lëngu duke përdorur formulën.
- Përcaktimi i dendësisë së një trupi të fortë me formë të rregullt. Kjo detyrë është gjithashtu pa dyshim, pasi probleme të ngjashme llogaritëse tashmë janë konsideruar dhe është fituar përvojë në matjen e vëllimeve me dimensionet lineare të trupave.
- Përcaktimi i densitetit të një trupi të ngurtë me formë të çrregullt. Gjatë kryerjes së kësaj detyre, ne përdorim metodën e përcaktimit të vëllimit të një trupi me formë të çrregullt duke përdorur një gotë. Është e dobishme të kujtojmë edhe një herë tiparet e kësaj metode: aftësinë e një trupi të ngurtë për të zhvendosur një lëng, vëllimi i të cilit është i barabartë me vëllimin e trupit. Më tej, detyra zgjidhet në mënyrën standarde.
Pyetje me kompleksitet të shtuar
Mund ta komplikoni detyrën duke i ftuar djemtë të përcaktojnë substancën nga e cila është bërë trupi. Tabela e densitetit të substancave të përdorura në këtë rast ju lejon t'i kushtoni vëmendje nevojës për të qenë në gjendje të punoni me tëinformacion sfondi.
Gjatë zgjidhjes së problemeve eksperimentale, nxënësit duhet të kenë njohuritë e nevojshme në fushën e përdorimit të instrumenteve fizike dhe konvertimit të njësive matëse. Shpesh kjo është ajo që shkakton numrin më të madh të gabimeve dhe mangësive. Ndoshta kësaj faze të studimit të fizikës duhet t'i jepet më shumë kohë, kjo ju lejon të krahasoni njohuritë dhe përvojën e kërkimit.
Densitet masiv
Studimi i një substance të pastër është, sigurisht, interesant, por sa shpesh gjenden substanca të pastra? Në jetën e përditshme, hasim përzierje dhe lidhje. Si të jesh në këtë rast? Koncepti i densitetit të masës do t'i parandalojë studentët të bëjnë gabimin tipik të përdorimit të vlerave të densitetit mesatar të substancave.
Është jashtëzakonisht e nevojshme për të sqaruar këtë çështje, për të dhënë një mundësi për të parë, për të ndjerë ndryshimin midis densitetit të një substance dhe densitetit të masës është në një fazë të hershme. Kuptimi i këtij ndryshimi është i nevojshëm në studimin e mëtejshëm të fizikës.
Ky ndryshim është jashtëzakonisht interesant në rastin e materialeve me shumicë. Është e mundur të lejohet që fëmija të studiojë densitetin e masës në varësi të ngjeshjes së materialit, madhësisë së grimcave individuale (zhavorr, rërë, etj.) gjatë aktivitetit fillestar kërkimor.
Dendësia relative e substancave
Krahasimi i vetive të substancave të ndryshme është mjaft interesant bazuar në vlerat relative. Dendësia relative e materies është një nga këto sasi.
Zakonisht, dendësia relative e një substance përcaktohet ngadrejt ujit të distiluar. Si raport i densitetit të një substance të caktuar me densitetin e një standardi, kjo vlerë përcaktohet duke përdorur një piknometër. Por ky informacion nuk përdoret në kursin shkollor të shkencave natyrore, është interesant për studim të thellë (më shpesh opsional).
Niveli i Olimpiadës për studimin e fizikës dhe kimisë mund të ndikohet gjithashtu nga koncepti i "dendësisë relative të një substance në lidhje me hidrogjenin". Zakonisht aplikohet për gazrat. Për të përcaktuar dendësinë relative të një gazi, gjendet raporti i masës molare të gazit në studim me masën molare të hidrogjenit. Përdorimi i peshës molekulare relative nuk përjashtohet.
