Плотность вещества

План-конспект открытого урока в 7 классе

по теме "Плотность вещества"

Учебник: Перышкин И.М., Иванов А.И. «Физика 7 класс», 2023 г.

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:

• продолжить формирование системы взглядов на мир;

• 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 объема (вода и масло), но различной массы; на каждой парте: весы ученические электронные, мензурки, стакан с водой, линейки, картофель, карточки

Демонстрация: взвешивание тел равного объема, но различной массы.

План урока

1. Актуализация знаний

2. Демонстрация фрагмента мультфильма об Архимеде (постановка проблемы)

3. Измерение массы и объема картофелины, нахождение отношения массы к объему

4. Формулирование темы и целей урока

5. Изучение нового материала

6. Первичное закрепление

7. Подведение итогов, рефлексия и домашнее задание

Ход урока

1. Проблемная ситуация. Мотивационный момент

- Здравствуйте, ребята, садитесь. Мне очень приятно видеть вас на моем уроке.

Меня зовут Шмелева Елена Леонидовна, учитель физики школы №10.

Сегодня мы с вами отправимся в интересное путешествие «мир бытовой физики»

- Посмотрите на корону, которую я держу в руках, как вы думаете, из какого материала она изготовлена? (ответы).

- Вы не допускаете, что она может быть из драгоценных металлов?

Например, серебра?

Как вы думаете, как точно узнать, из чего она сделана?

Давайте посмотрим, как с этим заданием справился известный философ и ученый древней Греции – Архимед.

Внимание на экран (демонстрируется фрагмент мультфильма)

1. Актуализация знаний

- Какие знакомые физические величины вы услышали в этом фрагменте? (ответы).

- Скажите, пожалуйста, как мы можем измерить массу тела? (с помощью весов).

- А какой буквой обозначается масса? m

- Какими единицами измеряется масса? (кг, г, т, ц)

- А с помощью чего можно измерить объем, например воды?

- Какой буквой обозначается объем? V

- Какими единицами измеряется объем? (м³, см³, л, мл)

- Спасибо за ваши ответы.

Архимед все-таки доказал, что царя Гиерона обманули, он произвел расчеты, поделив массу короны на ее объем и сравнил получившийся результат с таким же значением для золотого слитка, открыв новую физическую величину.

Какую, мы с вами сейчас определим.

У вас на столах лежит всем вам знакомая губка для мытья посуды: в ней использованы разные материалы, сравните их стороны на ощупь.

Какой вывод можно сделать? (одна сторона мягкая, пористая, а другая (какая?) жесткая, плотная) или (А за счет чего одна сторона мягче, а другая сторона жестче?)

Молодцы. Это есть тема нашего урока:

«Плотность вещества».

А сейчас я предлагаю вам провести эксперимент и попробовать самим определить плотность картофеля, как это сделал Архимед с короной.

Перед вами лежит оценочный лист. Подпишите его, пожалуйста, и свою дальнейшую работу вы будете оценивать самостоятельно при помощи оценочного листа. Будьте внимательны на каждом этапе урока.

1. Подведение к изучению нового материала (решение проблемной ситуации)

- У вас на столах электронные весы, мензурка и небольшая картофелина, предлагаю вам сейчас взвесить массу картофелины и записать значение в оценочный лист. Затем измерим ее объем с помощью мензурки. Запишите значение объема в бланк.

- А сейчас я попрошу вас разделить значение массы на объем и полученный результат записать в бланк в соответствующую строчку.

Что у вас получилось? Озвучьте, пожалуйста, свои ответы.

- Вот видите, у вас у всех получились почти одинаковые значения. То, что вы вычислили сейчас и есть «плотность»

- Т.е. плотностью мы будем называть величину, равную отношению массы вещества к его объему.

Она обозначается буквой ρ и находится по формуле, имеющей следующий вид:

- Так как плотность – это физическая величина, то у неё есть единица измерения.

Единица измерения плотности в системе СИ будет: кг/м³

Еще единицей измерения плотности является: г/см³

Добавьте, пожалуйста, единицу измерения плотности в оценочный лист, где мы определили плотность картофеля.

Необходимо отметить, что плотность одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях различна.

Какие агрегатные состояния воды вы знаете?

Спасибо, молодцы.

В твердом состоянии вещества наиболее плотные, при переходе в жидкое состояние их плотность уменьшается, ну а при переходе в газообразное состояние плотность уменьшается в сотни и тысячи раз.

- Плотности различных веществ уже определены, их значения вы найдете в учебнике на стр.76, там приведены таблицы веществ в различных агрегатных состояниях.

Найдите в таблице вещество с наибольшей и наименьшей плотностью (наиб. – осмий; наимен. - водород).

Исключением из этого правила – как раз является вода.

Плотность льда равна 900 кг/м³. Плотность воды составляет 1000 кг/м³.

- Давайте проведем эксперимент.

Найдите в учебнике плотность подсолнечного масла и воды.

У меня на столе стоят два стаканчика с маслом и водой одинакового объема.

Скажите, какое из этих веществ тяжелее? Почему? (ответы)

Проверим? (на весах взвешиваем стаканы с водой и маслом)

А теперь попробуем их смешать. Как вы думаете, какое вещество окажется сверху?

(Молодцы, вы наверняка варите макароны дома и видели, что масло плавает на воде)

Смотрите, что у меня есть! (Лук).

- В одном из исследований ученые сравнивали плотность лука с плотностью воды. Как вы думаете плотность, какого вещества больше? (ответы).

А как это можно проверить? (опускаем лук с сосуд с водой)

Оказалось, что Лук имеет меньшую плотность, чем вода (750 кг/м³).

Чем это объясняется? (ответы)

(Это объясняется тем, что он состоит из отдельных долек, между которыми находится воздух, плотность которого очень мала).

Посмотрите, что оказалось на нашем столе (набор из картофеля, лука, масла)

Вы еще не проголодались?

(Включаем видео с жаркой картофеля)

Ой, как аппетитно жарится картошечка, даже слюнки потекли, а запах какой.

Ребята, почему нельзя класть мокрый картофель на разогретую сковороду?

Хочу поделиться с вами физическим лайфхаком?

Картофель перед жаркой необходимо тщательно просушить по нескольким причинам, которые напрямую влияют на безопасность процесса приготовления и качество готового блюда: 

Предотвращение разбрызгивания масла: Влага (вода) и горячее масло не смешиваются. При контакте воды с раскаленным маслом вода мгновенно превращается в пар, который расширяется и вызывает сильное разбрызгивание горячего масла. Это может быть опасно и привести к ожогам.

Образование хрустящей корочки: Для достижения золотистой и хрустящей корочки поверхность картофеля должна быть сухой. При наличии влаги на поверхности картофель сначала будет вариться на пару, а не жариться. Только после испарения всей воды начнется процесс жарки, что приведет к менее хрустящему и потенциально сырому внутри результату.

1. Закрепление материала

Скажите, для чего нам нужно знать плотность вещества и как эти знания могут пригодиться нам в жизни? (ответы).

Посмотрите в окно. Холодно?

Почему мы зимой не носим легкую одежду? Ведь можно пошить пальто из шелка! Так почему мы этого не делаем? (ответы)

Плотность материала имеет значение при выборе одежды по сезону.

А где еще в быту нам пригодятся знания о плотности вещества?

(при хранении овощей и фруктов)

При длительном хранении овощей происходит их усушка и утряска, следовательно будет изменяться их плотность.

А вы знаете, что при неправильном хранении яблок происходит их усушка до 84%?

По этому поводу давайте решим задачу. Её условие представлено на экране и в вашем оценочном листе:

Свежее яблоко объемом 110 см³ имело массу 99 г, после неправильного хранения его объем стал составлять 78 см³, а масса стала 85.8 г. Найдите плотность свежего яблока и яблока после усушки. Сравните их плотности и ответьте на вопрос, плотность какого яблока больше и на сколько?

Не забудьте поставить себе баллы в оценочный лист. Будьте объективны и честны при выставлении отметки.

1. Подведение итогов

На всех приведенных примерах мы убедились, что физические величины присутствуют в нашей повседневной жизни, и мы должны уметь их применять.

1. Рефлексия

Итак, с какой физической величиной мы сегодня познакомились?

С помощью каких величин можно определить плотность вещества?

Зачем нам нужно знать плотность веществ?

Надеюсь, вам было интересно сегодня на уроке, и эти знания пригодятся вам в жизни.