Заттардын тыгыздыгын изилдөө орто мектептин физика курсунда башталат. Бул түшүнүк физика жана химия курстарында молекулярдык-кинетикалык теориянын негиздерин андан ары көрсөтүүдө фундаменталдуу деп эсептелет. Заттын түзүлүшүн изилдөөнүн максатын, изилдөө ыкмаларын дүйнө жөнүндөгү илимий көз караштарды калыптандыруу деп болжолдоого болот.
Дүйнөнүн бир эле сүрөтү жөнүндөгү алгачкы идеяларды физика берет. 7-класс материянын тыгыздыгын изилдөө методдору, физикалык түшүнүктөрдү жана формулаларды практикада колдонуу жөнүндөгү эң жөнөкөй идеялардын негизинде окуйт.
Физикалык изилдөө ыкмалары
Белгилүү болгондой, жаратылыш кубулуштарын изилдөө ыкмаларынын ичинен байкоо жана эксперимент айырмаланат. Жаратылыш кубулуштарына байкоо жүргүзүү башталгыч класстарда окутулат: жөнөкөй өлчөөлөр жүргүзүлөт, көбүнчө аларда «Жаратылыш календары» жүргүзүлөт. Окуунун бул формалары баланы дүйнөнү изилдөө, байкалган кубулуштарды салыштыруу, себеп-натыйжа байланыштарын аныктоо муктаждыгына алып келиши мүмкүн.
Бирок, толук жүргүзүлгөн эксперимент гана жаш изилдөөчүгө табияттын сырларын ачуу үчүн куралдарды берет. Эксперименттик, изилдөөчүлүк көндүмдөрдү өнүктүрүү практикалык сабактарда жана лабораториялык иштердин жүрүшүндө жүргүзүлөт.
Физика курсу боюнча эксперимент узундук, аянт, көлөм сыяктуу физикалык чоңдуктардын аныктамаларынан башталат. Ошол эле учурда математикалык (бал үчүн абстракттуу) жана физикалык билимдин ортосунда байланыш түзүлөт. Баланын тажрыйбасына кайрылуу, ага көптөн бери белгилүү болгон фактыларды илимий көз караштан кароо анда зарыл компетенттүүлүктүн калыптанышына шарт түзөт. Бул учурда үйрөнүүнүн максаты - жаңыны өз алдынча түшүнүү каалоосу.
Изилдөө тыгыздыгы
Проблемалуу окутуу ыкмасына ылайык, сабактын башында белгилүү табышмакты сураса болот: «Кайсысы оор: бир килограмм үлпүлдөкбү же бир килограмм чоюнбу?». Албетте, 11-12 жаштагы балдар өздөрү билген суроого оңой жооп беришет. Бирок маселенин маңызына кайрылуу, анын өзгөчөлүгүн ачып бере билүү тыгыздык түшүнүгүнө алып келет.
Заттын тыгыздыгы – анын көлөмүнүн бирдигинин массасы. Адатта окуу китептеринде же маалымдамаларда келтирилген заттардын тыгыздык таблицасы заттардын ортосундагы айырмачылыктарды, ошондой эле заттын агрегаттык абалын баалоого мүмкүндүк берет. Катуу заттардын, суюктуктардын жана газдардын физикалык касиеттериндеги жогоруда талкууланган айырмачылыктын көрсөткүчү, бул айырманы бөлүкчөлөрдүн түзүлүшүндө жана өз ара жайгашуусунда гана эмес, ошондой эле заттын мүнөздөмөлөрүнүн математикалык туюнтуусунда түшүндүрүү төмөнкүнү алат: физиканы башка деңгээлге окуу.
Таблица изилденүүчү түшүнүктүн физикалык мааниси жөнүндө билимдерди консолидациялоого мүмкүндүк беретзаттын тыгыздыгы. Бала: “Кайсы бир заттын тыгыздыгынын мааниси эмнени билдирет?” деген суроого жооп берип жатып, бул 1 см3 (же 1 м) экенин түшүнөт. 3) заттар.
Бул этапта тыгыздык бирдиктери жөнүндө маселе көтөрүлүшү мүмкүн. Ар кандай эталондук системаларда өлчөө бирдиктерин өзгөртүүнүн жолдорун карап чыгуу зарыл. Бул статикалык ой жүгүртүүдөн арылууга, башка маселелерде дагы башка эсептөө системаларын кабыл алууга мүмкүндүк берет.
Тыгыздыкты аныктоо
Албетте, физиканы изилдөө көйгөйлөрдү чечпестен толук болбойт. Бул этапта эсептөө формулалары киргизилет. 7-класстын физикасындагы тыгыздык формуласы балдар үчүн чоңдуктардын биринчи физикалык катышы болсо керек. Ага тыгыздык түшүнүктөрүн изилдегендиктен гана эмес, маселелерди чечүүнүн методикасын үйрөтүү фактысына да өзгөчө көңүл бурулат.
Дал ушул этапта физикалык эсептөө маселесин чечүүнүн алгоритми, негизги формулаларды, аныктамаларды, мыйзам ченемдүүлүктөрдү колдонуу идеологиясы түптөлөт. Мугалим физикада тыгыздык формуласы сыяктуу катышты колдонуу менен маселени талдоо, белгисизди издөө жолун, өлчөө бирдиктерин колдонуунун өзгөчөлүктөрүн үйрөтүүгө аракет кылууда.
Маселени чечүү мисалы
1-мисал
Массасы 540 г жана көлөмү 0,2 дм болгон куб кандай заттан жасалганын аныктаңыз3.
ρ -? м=540 г, V=0,2 dm3 =200 см3
Анализ
Маселенин суроосуна таянып, бул куб кайсы материалдан жасалганын аныктоого жардам берерин түшүнөбүзкатуу заттар үчүн тыгыздык таблицасы.
Демек, заттын тыгыздыгын аныктайлы. Таблицаларда бул маани г/см3 менен берилген, ошондуктан dm3 ден см3 тилине которулган.
Чечим
Аныктама боюнча: ρ=m: V.
Бизге берилген: көлөмү, массасы. Заттын тыгыздыгын эсептөөгө болот:
ρ=540г: 200cm3=2,7г/см3, бул алюминийге туура келет.
Жооп: куб алюминийден жасалган.
Башка өлчөмдөрдү аныктоо
Тығыздыкты эсептөө формуласын колдонуу башка физикалык чоңдуктарды аныктоого мүмкүндүк берет. Масса, көлөм, көлөмгө байланышкан денелердин сызыктуу өлчөмдөрү тапшырмаларда оңой эсептелинет. Геометриялык фигуралардын аянтын жана көлөмүн аныктоо үчүн математикалык формулаларды билүү тапшырмаларда колдонулат, бул математиканы изилдөөнүн зарылдыгын түшүндүрүүгө мүмкүндүк берет.
Мисал 2
Бетинин аянты 500 см болгон тетикти жаап турган жез катмарынын калыңдыгын аныктаңыз2 эгерде каптоо үчүн 5 г жез колдонулганы белгилүү болсо.
с - ? S=500cm2, м=5г, ρ=8,92г/см3.
Анализ
Заттардын тыгыздык таблицасы жездин тыгыздыгын аныктоого мүмкүндүк берет.
Келгиле, тыгыздыкты эсептөө формуласын колдонолу. Бул формулада заттын көлөмү бар, анын негизинде сызыктуу өлчөмдөрдү аныктоого болот.
Чечим
Аныктама боюнча: ρ=m: V, бирок бул формулада каалаган маани жок, андыктан биз колдонобуз:
V=S x с.
Негизги формуланы алмаштырсак, төмөнкүнү алабыз: ρ=m: Sh, кайдан:
h=m: S xρ.
Эсептөө: h=5 г: (500 см2 x 8, 92 г/см3)=0,0011 см=11 микрон.
Жооп: Жез катмарынын калыңдыгы 11 микрон.
Тыгыздыкты эксперименталдык аныктоо
Физика илиминин эксперименталдык мүнөзү лабораториялык эксперименттердин жүрүшүндө көрсөтүлөт. Бул этапта эксперимент жүргүзүү, анын жыйынтыгын түшүндүрүү көндүмдөрү алынат.
Заттын тыгыздыгын аныктоо боюнча практикалык тапшырмага төмөнкүлөр кирет:
- Суюктуктун тыгыздыгын аныктоо. Бул этапта, градуирленген цилиндрди колдонгон балдар формула аркылуу суюктуктун тыгыздыгын оңой аныктай алышат.
- Регитимдүү формадагы катуу дененин тыгыздыгын аныктоо. Бул милдет да шексиз, анткени ушуга окшош эсептөө көйгөйлөрү мурда эле каралып, көлөмдөрдүн сызыктуу өлчөмдөрү менен өлчөө боюнча тажрыйба топтолгон.
- Туура эмес формадагы катуу дененин тыгыздыгын аныктоо. Бул тапшырманы аткарууда туура эмес формадагы дененин көлөмүн стакан аркылуу аныктоо ыкмасын колдонобуз. Бул ыкманын өзгөчөлүктөрүн дагы бир жолу эстеп кетүү пайдалуу: катуу дененин көлөмү дененин көлөмүнө барабар болгон суюктукту жылдыруу жөндөмдүүлүгү. Андан ары тапшырма стандарттуу түрдө чечилет.
Татаалдыгы жогорулаган суроолор
Дене кайсы заттан жасалганын аныктоо үчүн жигиттерди чакыруу менен тапшырманы татаалдаштырсаңыз болот. Бул учурда колдонулган заттардын тыгыздык таблицасы менен иштей билүү зарылчылыгына көңүл бурууга мүмкүндүк беретфондо маалымат.
Эксперименталдык маселелерди чечүүдө окуучулар физикалык приборлорду колдонуу жана өлчөө бирдиктерин өзгөртүү жаатында керектүү билимге ээ болушу керек. Көбүнчө бул каталардын жана кемчиликтердин эң көп санын жаратат. Балким, физиканы изилдөөнүн бул этабына көбүрөөк убакыт берилиши керек, бул изилдөөнүн билимин жана тажрыйбасын салыштырууга мүмкүндүк берет.
Жалпы тыгыздык
Таза затты изилдөө, албетте, кызыктуу, бирок таза заттар канчалык көп кездешет? Күнүмдүк жашоодо биз аралашмаларды жана эритмелерди кезиктиребиз. Бул учурда кандай болуу керек? Массалык тыгыздык түшүнүгү студенттерди заттардын орточо тыгыздык маанилерин колдонууда типтүү ката кетирүүдөн сактайт.
Бул маселени тактоо, заттын тыгыздыгы менен көлөмдүү тыгыздыктын ортосундагы айырманы көрүү, сезүү мүмкүнчүлүгүн берүү өтө зарыл. Бул айырманы түшүнүү физиканы андан ары изилдөөдө зарыл.
Бул айырма жапырт материалдарда абдан кызыктуу. Балага материалдын тыгыздыгын, айрым бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө (шагыл, кум ж.б.) жараша көлөмдүү тыгыздыкты изилдөөгө уруксат берүүгө болот.
Заттардын салыштырмалуу тыгыздыгы
Ар кандай заттардын касиеттерин салыштыруу салыштырмалуу баалуулуктарга негизделген абдан кызыктуу. Заттын салыштырмалуу тыгыздыгы бул чоңдуктардын бири.
Эреже катары, заттын салыштырмалуу тыгыздыгы менен аныкталатдистилденген сууга карай. Берилген заттын тыгыздыгынын эталондун тыгыздыгына катышы катары бул чоңдук пикнометрдин жардамы менен аныкталат. Бирок бул маалымат мектеп табият таануу курсунда колдонулбайт, ал терең изилдөө үчүн кызыктуу (көбүнчө кошумча).
Физиканы жана химияны изилдөөнүн олимпиадалык деңгээлине «суутекке карата заттын салыштырмалуу тыгыздыгы» түшүнүгү да таасир этиши мүмкүн. Ал көбүнчө газдарга колдонулат. Газдын салыштырмалуу тыгыздыгын аныктоо үчүн изилденүүчү газдын молярдык массасынын суутектин молярдык массасына катышы табылат. Салыштырмалуу молекулярдык салмакты колдонуу жокко чыгарылган эмес.
