ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 255
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение города КерчиРеспублики Крым «Школа №28 имени героев Эльтигена»Исследовательская работаНа тему: «Башня плотности» Выполнил: Гончаров В.А.,учащийся 7-А классаРуководитель: Палеев В.П.,учитель физикиКерчь,2023 г.ОГЛАВЛЕНИЕВведение……………………………………………………………………………Глава 1. Плотность
Актуальность: Природа - есть неисчерпаемый источник для наблюдений и экспериментов. Я захотел наглядно продемонстрировать не смешиваемость жидкостей разной плотности.Гипотеза:Возможно, взятые мною предметы будут плавать в жидкости, в зависимости от их плотности и плотности жидкости, например, шарик остаётся на поверхности в спирте, макаронина будет плавать в меде, а винт утонет в меде.Глава 1. Плотность1.1 Определение понятия плотностиПлотность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму или площади (поверхностная плотность). Более строгое определение плотности требует уточнение формулировки:Средняя плотность тела — отношение массы тела к его объёму. Для однородного тела она также называется просто плотностью тела.Плотность вещества — это плотность тел, состоящих из этого вещества. Отсюда вытекает и короткая формулировка определения плотности вещества: плотность вещества — это масса его единичного объёма.Плотность тела в точке — это предел отношения массы малой части тела содержащей эту точку, к объёму этой малой части, когда этот объём стремится к нулю или записывая кратко. При таком предельном переходе необходимо помнить, что на атомарном уровне любое тело неоднородно, поэтому необходимо остановиться на объёме, соответствующем используемой физической модели.1.2 Единицы измерения плотностиПлотность вещества́ определяется как отношение массы вещества m к занимаемому им объёму V. Для обозначения плотности обычно используется греческая буква ρ (ро). Формула нахождения плотностиПлотность измеряется в кг/м³ в системе СИ и в г/см³ в системе СГС. 1.3 Таблица плотностейТаблица 1. Плотности некоторых твердых тел (при норм. атм. давл., t = 20ºC)
Таблица 2. Плотности некоторых жидкостей(при норм. атм. давл., t = 20ºC)
Глава 2. Приготовление «Башни плотностей»2.1. ТеорияРисунок 1. Теоретическая модель «Башни плотностей» Данный опыт рекомендуется использовать как наглядный материал к разделу «Механические явления. Плотность вещества».Оборудование и материалы:
Пробка Яблоко Макаронина ШурупАвторское фото 2. Предметы в «башне плотности».РезультатВ результате поочередного заполнения вертикального цилиндрического сосуда жидкостями разной плотности, можно наблюдать, что погружаемые предметы располагаются на разных уровнях по принципу «тяжёлое – внизу, а лёгкое – вверху».Объяснение.Когда я опускаю предметы в башню плотности, они плавают или тонут в зависимости от своей плотности и плотности слоёв жидкости. У шурупа (Плотность железа 7,88 г/см³) плотность выше, чем у любой из жидкостей в сосуде, поэтому он упал на самое дно. По положению макаронины можно сделать вывод, что её плотность больше, чем плотность спирта, растительного масла и воды, но меньше, чем у меда (плотность мёда 1,3 г/см3).Плотность яблока больше, чем у медицинского спирта, но меньше, чем у растительного масла, поэтому оно будет плавать на поверхности растительного масла. У пробки наименьшая плотность, чем у любой из жидкостей, поэтому она расположилась на поверхности самого верхнего, спиртового слоя.ЗаключениеПроделав эксперимент, с изготовлением башни плотности многое выяснил. Я совершенно верно предположил зависание предметов в различных слоях жидкости, таким образом, определил положение тел в жидкости для необычной демонстрации ступеней плотности по вертикали.При работе заметил, что большинство взятых мною тел не имели данных плотности в таблице плотностей, поэтому их плотность пришлось узнавать самостоятельно, например плотность макаронины, яблока, пробки.Следовательно, делая исследовательскую работу по плотности, я смело могу внести новые данные плотности тел, которых там не было ранее. Конечно, эксперимент не прошел напрасно, и в дальнейшем он обязательно кому-нибудь пригодится: как для подобной демонстрации «башни плотностей», так и для последующего изучения различных веществ. Не будем забывать, что плотность - это очень значимая физическая величина и демонстрируя ее свойства на примере интересных опытов мы тем самым прививаем большой интерес к физике в целом у детей и подростков, показывая всю красочность и необычность серьезного и очень важного школьного предмета.
-
Определение плотности -
Единицы измерения плотности -
Таблица плотностей
-
Изучить понятие плотность. -
Найти литературные данные о плотности твёрдых тел и жидкостей. -
Изучить принцип действия башни плотностей. -
Изготовить действующие модель «Башня плотностей». -
Рассказать об этом одноклассникам и учащимся начальной школы в Дни Науки.
Актуальность: Природа - есть неисчерпаемый источник для наблюдений и экспериментов. Я захотел наглядно продемонстрировать не смешиваемость жидкостей разной плотности.Гипотеза:Возможно, взятые мною предметы будут плавать в жидкости, в зависимости от их плотности и плотности жидкости, например, шарик остаётся на поверхности в спирте, макаронина будет плавать в меде, а винт утонет в меде.Глава 1. Плотность1.1 Определение понятия плотностиПлотность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму или площади (поверхностная плотность). Более строгое определение плотности требует уточнение формулировки:Средняя плотность тела — отношение массы тела к его объёму. Для однородного тела она также называется просто плотностью тела.Плотность вещества — это плотность тел, состоящих из этого вещества. Отсюда вытекает и короткая формулировка определения плотности вещества: плотность вещества — это масса его единичного объёма.Плотность тела в точке — это предел отношения массы малой части тела содержащей эту точку, к объёму этой малой части, когда этот объём стремится к нулю или записывая кратко. При таком предельном переходе необходимо помнить, что на атомарном уровне любое тело неоднородно, поэтому необходимо остановиться на объёме, соответствующем используемой физической модели.1.2 Единицы измерения плотностиПлотность вещества́ определяется как отношение массы вещества m к занимаемому им объёму V. Для обозначения плотности обычно используется греческая буква ρ (ро). Формула нахождения плотностиПлотность измеряется в кг/м³ в системе СИ и в г/см³ в системе СГС. 1.3 Таблица плотностейТаблица 1. Плотности некоторых твердых тел (при норм. атм. давл., t = 20ºC)
| Твердое тело | ρ, кг/м3 | ρ, г/cм3 | Твердое тело | ρ, кг/м3 | ρ, г/cм3 |
| Осмий | 22 600 | 22,6 | Мрамор | 2700 | 2,7 |
| Иридий | 22 400 | 22,4 | Стекло оконное | 2 500 | 2,5 |
| Платина | 21 500 | 21,5 | Фарфор | 2 300 | 2,3 |
| Золото | 19 300 | 19,3 | Бетон | 2 300 | 2,3 |
| Свинец | 11 300 | 11,3 | Кирпич | 1 800 | 1,8 |
| Серебро | 10 500 | 10,5 | Сахар-рафинад | 1 600 | 1,6 |
| Медь | 8 900 | 8,9 | Оргстекло | 1 200 | 1,2 |
Таблица 2. Плотности некоторых жидкостей(при норм. атм. давл., t = 20ºC)
| Жидкость | ρ, кг/м3 | ρ, г/cм3 | Жидкость | ρ, кг/м3 | ρ, г/cм3 |
| Ртуть | 13 600 | 13,60 | Керосин | 800 | 0,80 |
| Серная кислота | 1 800 | 1,80 | Спирт | 800 | 0,80 |
| Мёд | 1 350 | 1,35 | Нефть | 800 | 0,80 |
| Вода морская | 1 030 | 1,03 | Ацетон | 790 | 0,79 |
| Молоко цельное | 1 030 | 1,03 | Эфир | 710 | 0,71 |
| Вода чистая | 1000 | 1,00 | Бензин | 710 | 0,71 |
| Масло подсолнечное | 930 | 0,93 | Жидкое олово | | |
-
Высокий стеклянный сосуд; -
1/5 стакана мёда; -
1/5 стакана чистой воды; -
1/5 стакана растительного масла; -
1/5 стакана медицинского спирта; -
Разные мелкие предметы: яблоко, макаронина, металлический шуруп, пробка; -
Перчатки лабораторные одноразовые.
, лей очень аккуратно, чтобы она не смешивалась с нижним слоем;
4. Медленно вливаем в сосуд такое же количество растительного масла;
5. Доливаем сосуд доверху СПИРТОМ ЧЕРЕЗ ВОРОНКУ;
6. Не торопясь, по одному, аккуратно опускаем в сосуд мелкие предметы.
2.2. Практика
Опыт.
1. Аккуратно влил в стеклянный сосуд мёд, так, чтобы он занимал 1/5 объёма стакана;
2. Налил 1/5 стакана воды;
3. Добавляя каждую жидкость, лил очень аккуратно, чтобы она не смешивалась с нижним слоем;
4. Медленно вливал в сосуд такое же количество растительного масла;
5. Долил сосуд доверху спиртом через воронку;
6. Не торопясь, по одному, аккуратно опускал в сосуд мелкие предметы.
Образовалась башня плотности (Фото 1)
-
Нижний мед (Плотность: 1,3 г/см³). -
Вода (Плотность: 0,1 г/см³). -
Растительное масло (Плотность 0,92 г/см3). -
Медицинский спирт (Плотность: 0,8 г/см³).
Пробка Яблоко Макаронина ШурупАвторское фото 2. Предметы в «башне плотности».РезультатВ результате поочередного заполнения вертикального цилиндрического сосуда жидкостями разной плотности, можно наблюдать, что погружаемые предметы располагаются на разных уровнях по принципу «тяжёлое – внизу, а лёгкое – вверху».Объяснение.Когда я опускаю предметы в башню плотности, они плавают или тонут в зависимости от своей плотности и плотности слоёв жидкости. У шурупа (Плотность железа 7,88 г/см³) плотность выше, чем у любой из жидкостей в сосуде, поэтому он упал на самое дно. По положению макаронины можно сделать вывод, что её плотность больше, чем плотность спирта, растительного масла и воды, но меньше, чем у меда (плотность мёда 1,3 г/см3).Плотность яблока больше, чем у медицинского спирта, но меньше, чем у растительного масла, поэтому оно будет плавать на поверхности растительного масла. У пробки наименьшая плотность, чем у любой из жидкостей, поэтому она расположилась на поверхности самого верхнего, спиртового слоя.ЗаключениеПроделав эксперимент, с изготовлением башни плотности многое выяснил. Я совершенно верно предположил зависание предметов в различных слоях жидкости, таким образом, определил положение тел в жидкости для необычной демонстрации ступеней плотности по вертикали.При работе заметил, что большинство взятых мною тел не имели данных плотности в таблице плотностей, поэтому их плотность пришлось узнавать самостоятельно, например плотность макаронины, яблока, пробки.Следовательно, делая исследовательскую работу по плотности, я смело могу внести новые данные плотности тел, которых там не было ранее. Конечно, эксперимент не прошел напрасно, и в дальнейшем он обязательно кому-нибудь пригодится: как для подобной демонстрации «башни плотностей», так и для последующего изучения различных веществ. Не будем забывать, что плотность - это очень значимая физическая величина и демонстрируя ее свойства на примере интересных опытов мы тем самым прививаем большой интерес к физике в целом у детей и подростков, показывая всю красочность и необычность серьезного и очень важного школьного предмета.