Плотность
Density by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)
Цель:
- Описание как понятие плотности связано с массой и объемом вещества.
- Объяснение почему изменение массы или объема вещества не влияет на его плотность.
Виртуальный эксперимент
В виртуальном моделировании вы будете работать с блоками из различных материалов, включая специальные материалы, чтобы исследовать плотность. Плотность-это свойство, которое показывает, насколько тяжелый или легкий объект по сравнению с его объемом. Если вещество имеет высокую плотность, оно тяжелое, а если оно маленькое, то легкое.
На рисунках ниже показаны функции, которые выполняет каждая кнопка.
Ход работы:
Часть 1. Введение. Плотность вещества
В виртуальной симуляции представлены три разных раздела: введение, сравнение, загадка. Откройте раздел «введение».
Шаг 1. Когда симуляция включена:
- Дан древесный материал.
- Вес дерева: 2 кг.
- Объем древесины: 5 л.
- Плотность древесины: 0,4 кг/л.
Плотность воды равна 1 кг/л. Поскольку плотность дерева меньше, чем у воды, вы увидите, что оно частично погружено в воду, а не погружено в воду.
Шаг 2. Попробуйте изменить вес или размер дерева. Вы заметите, что они увеличиваются и уменьшаются прямо пропорционально друг другу.
Шаг 3. Вытащите дерево из воды. Вы увидите, что объем воды составляет 100 л. То есть, когда в воде находится какой-либо материал, объем контейнера равен сумме объема вещества и воды.
Шаг 4. Замените следующий тип материала алюминием. Его плотность равна 2,70 кг/л. Тонет в воде из-за большей плотности, чем в воде.
Шаг 5. Попробуйте изучить плотность и погружение объекта, выбрав другие предметы. (Если вы выбираете материал на заказ, вы можете сами предоставить данные по объему и массе).
Шаг 6. Переключитесь с кнопки «поставить один блок», расположенной на правом краю контейнера, на кнопку «поставить два блока».
Шаг 7. Поместите два предмета в контейнер. Один — пенополистирол (плотность 0,15 кг/л), другой — кирпич (плотность 2 кг/л). Отсюда вы можете ясно видеть, что уровни утопления различаются из-за разной плотности вещества.
Шаг 8. Если вы сочтете это необходимым, вы можете провести несколько видов практики, выбрав другие материалы. (Если вы выбираете материал на заказ, вы можете сами предоставить данные по объему и массе).
Часть 2. Сравнение
Откройте раздел “сравнение” в виртуальной симуляции.
Шаг 9. Перейдите к разделу «сравнение» из раздела «введение».
Шаг 10. В разделе “блоки” выбран пункт «одинаковая масса». Следовательно, независимо от того, какая у вас плотность и объем данных материалов, они имеют одинаковый вес (5 кг).
Шаг 11. Поместите материалы в воду. Вы заметите, что каждый материал погружается в воду на разных уровнях в зависимости от плотности. Кроме того, можно сделать вывод, что когда тела имеют одинаковый вес, чем больше объем, тем меньше плотность.
Шаг 12. В разделе “блоки” выберите пункт «одинаковый объем». Независимо от плотности и веса материалов, которые у вас есть, объемы одинаковы (5 л).
Шаг 13. Поместите материалы в воду. Сравните их между собой.
Шаг 14. В разделе блоки выберите пункт “с одинаковой плотностью». Независимо от того, какой у вас объем и вес предоставленных материалов, плотность одинакова (0,5 кг/л).
Шаг 15. Поместите материалы в воду. Сравните их между собой. Попробуйте повлиять на уровень утопления, увеличив или уменьшив плотность.
Шаг 16. Вспомните свой опыт и сделайте выводы.
Заключение
Выполняя виртуальную работу, учащиеся познакомились с понятием плотности и изучили взаимосвязь объема и веса с плотностью.
Русские переводы терминов на английском языке:
- density-плотность
- human-человек
- glass-стекло
- titanium-титан
- steel-сталь
- copper-медь
- styrofoam-пенополистирол
- wood-дерево
- ice-лед
- brick-кирпич
- aluminum-алюминий
- custom-на заказ
- mass-вес
- volume-объем
- compare-сравнение
- blocks-блоки
- same mass-одинаковая масса
- same volume- одинаковый объем
- same density-одинаковая плотность