Maddələrin sıxlığının öyrənilməsi orta məktəb fizikası kursundan başlayır. Bu konsepsiya molekulyar kinetik nəzəriyyənin əsaslarının fizika və kimya kurslarında sonrakı təqdimatında fundamental hesab olunur. Maddənin quruluşunun öyrənilməsinin məqsədini, tədqiqat üsullarını dünya haqqında elmi təsəvvürlərin formalaşması hesab etmək olar.
Dünyanın tək bir şəkli haqqında ilkin fikirləri fizika verir. 7-ci sinif tədqiqat metodları, fiziki anlayışların və düsturların praktiki tətbiqi haqqında ən sadə ideyalar əsasında maddənin sıxlığını öyrənir.
Fiziki tədqiqat metodları
Bildiyiniz kimi, təbiət hadisələrinin öyrənilməsi üsulları arasında müşahidə və təcrübə fərqləndirilir. Təbiət hadisələrinin müşahidələri ibtidai məktəbdə öyrədilir: sadə ölçmələr aparılır, çox vaxt onlar “Təbiət Təqvimi” aparırlar. Bu öyrənmə formaları uşağı dünyanı araşdırmaq, müşahidə olunan hadisələri müqayisə etmək, səbəb-nəticə əlaqələrini müəyyən etmək ehtiyacına səbəb ola bilər.
Lakin yalnız tam şəkildə aparılan təcrübə gənc tədqiqatçıya təbiətin sirlərini açmaq üçün alətlər verəcək. Eksperimental, tədqiqat bacarıqlarının inkişafı praktik məşğələlərdə və laboratoriya işləri zamanı həyata keçirilir.
Fizika kursunda təcrübə uzunluq, sahə, həcm kimi fiziki kəmiyyətlərin tərifləri ilə başlayır. Eyni zamanda, riyazi (uşaq üçün olduqca mücərrəd) və fiziki bilik arasında əlaqə qurulur. Uşağın təcrübəsinə müraciət etmək, ona uzun müddətdir məlum olan faktları elmi baxımdan nəzərdən keçirmək onda lazımi səriştənin formalaşmasına kömək edir. Bu halda öyrənmənin məqsədi müstəqil şəkildə yenini dərk etmək istəyidir.
Sıxlığı öyrənir
Problemli tədris metoduna uyğun olaraq, dərsin əvvəlində məşhur tapmacadan soruşa bilərsiniz: "Hansı daha ağırdır: bir kiloqram tük, yoxsa bir kiloqram çuqun?" Təbii ki, 11-12 yaşlı uşaqlar bildikləri suala asanlıqla cavab verə bilərlər. Amma məsələnin mahiyyətinə toxunmaq, onun özəlliyini açmaq bacarığı sıxlıq anlayışına gətirib çıxarır.
Maddənin sıxlığı onun həcmi vahidinin kütləsidir. Adətən dərsliklərdə və ya arayış kitablarında verilən maddələrin sıxlıq cədvəli maddələr arasındakı fərqləri, eləcə də maddənin ümumi vəziyyətlərini qiymətləndirməyə imkan verir. Daha əvvəl müzakirə edilən bərk cisimlərin, mayelərin və qazların fiziki xassələrindəki fərqin göstəricisi, bu fərqin təkcə hissəciklərin quruluşunda və qarşılıqlı düzülüşündə deyil, həm də maddənin xüsusiyyətlərinin riyazi ifadəsində izahı aşağıdakıları götürür. fizikanın fərqli səviyyədə öyrənilməsi.
Cədvəl öyrənilən anlayışın fiziki mənası haqqında bilikləri birləşdirməyə imkan verirmaddə sıxlığı. Uşaq, "Müəyyən bir maddənin sıxlığının dəyəri nə deməkdir?" Sualına cavab verərək, bunun 1 sm3 (və ya 1 m) kütlə olduğunu başa düşür. 3) maddələr.
Sıxlıq vahidləri məsələsi artıq bu mərhələdə qaldırıla bilər. Müxtəlif istinad sistemlərində ölçü vahidlərinin çevrilməsi yollarını nəzərdən keçirmək lazımdır. Bu, statik düşüncədən qurtulmağa, digər hesablama sistemlərini başqa məsələlərdə də qəbul etməyə imkan verir.
Sıxlığın təyini
Təbii ki, fizikanın öyrənilməsi problemləri həll etmədən tamamlana bilməz. Bu mərhələdə hesablama düsturları daxil edilir. 7-ci sinif fizikasında sıxlıq düsturu, ehtimal ki, uşaqlar üçün kəmiyyətlərin ilk fiziki nisbətidir. Ona təkcə sıxlıq anlayışlarının öyrənilməsinə görə deyil, həm də problemlərin həlli metodlarının öyrədilməsi faktına görə xüsusi diqqət yetirilir.
Məhz bu mərhələdə fiziki hesablama məsələsinin həlli alqoritmi, əsas düsturların, təriflərin, nümunələrin tətbiqi ideologiyası qoyulur. Müəllim fizikada sıxlıq düsturu kimi nisbətdən istifadə etməklə məsələnin təhlilini, naməlumun axtarışını, ölçü vahidlərindən istifadənin xüsusiyyətlərini öyrətməyə çalışır.
Problemin həlli nümunəsi
Nümunə 1
Kütləsi 540 q və həcmi 0,2 dm olan kubun hansı maddədən ibarət olduğunu müəyyən edin3.
ρ -? m=540 q, V=0,2 dm3 =200 sm3
Təhlil
Problemin sualına əsasən başa düşürük ki, bu, kubun hansı materialdan hazırlandığını müəyyən etməyə kömək edəcək.bərk cisimlər üçün sıxlıq cədvəli.
Deməli, maddənin sıxlığını təyin edək. Cədvəllərdə bu dəyər g/cm3 ilə verilmişdir, buna görə də dm3 -dən olan həcm cm3-ə tərcümə edilmişdir.
Qərar
Tərifinə görə: ρ=m: V.
Bizə verilir: həcm, kütlə. Maddənin sıxlığı hesablana bilər:
ρ=540q: 200cm3=2.7q/sm3, bu alüminiuma uyğundur.
Cavab: kub alüminiumdan hazırlanıb.
Digər kəmiyyətlərin təyini
Sıxlığın hesablanması düsturundan istifadə digər fiziki kəmiyyətləri təyin etməyə imkan verir. Tapşırıqlarda həcmlə əlaqəli cisimlərin kütləsi, həcmi, xətti ölçüləri asanlıqla hesablanır. Tapşırıqlarda həndəsi fiqurların sahəsini və həcmini təyin etmək üçün riyazi düsturlar haqqında biliklərdən istifadə olunur ki, bu da riyaziyyatın öyrənilməsinin zəruriliyini izah etməyə imkan verir.
Nümunə 2
500 sm səth sahəsi olan hissəni örtən mis təbəqənin qalınlığını təyin edin2 örtük üçün 5 q misdən istifadə edildiyi məlumdursa.
h - ? S=500sm2, m=5q, ρ=8.92q/sm3.
Təhlil
Maddələrin sıxlıq cədvəli misin sıxlığını təyin etməyə imkan verir.
Sıxlığın hesablanması düsturundan istifadə edək. Bu düsturda maddənin həcmi var və onun əsasında xətti ölçülər müəyyən edilə bilər.
Qərar
Tərifinə görə: ρ=m: V, lakin bu düsturda istənilən dəyər yoxdur, ona görə də istifadə edirik:
V=S x h.
Əsas düsturla əvəz etsək, alırıq: ρ=m: Sh, haradan:
h=m: S xρ.
Hesablayın: h=5 g: (500 sm2 x 8, 92 q/sm3)=0,0011 sm=11 mikron.
Cavab: Mis təbəqənin qalınlığı 11 mikrondur.
Sıxlığın eksperimental təyini
Fizika elminin eksperimental mahiyyəti laboratoriya təcrübələri zamanı nümayiş etdirilir. Bu mərhələdə eksperiment aparmaq, onun nəticələrini izah etmək bacarıqları əldə edilir.
Maddənin sıxlığını təyin etmək üçün praktiki tapşırığa daxildir:
- Mayenin sıxlığının təyini. Bu mərhələdə artıq dərəcələnmiş silindrdən istifadə etmiş uşaqlar düsturdan istifadə edərək mayenin sıxlığını asanlıqla müəyyən edə bilərlər.
- Normal formada bərk cismin sıxlığının təyini. Bu vəzifə də şübhəsizdir, çünki oxşar hesablama problemləri artıq nəzərdən keçirilib və cisimlərin xətti ölçüləri ilə həcmlərin ölçülməsində təcrübə əldə edilib.
- Düzgün olmayan formalı bərk cismin sıxlığının təyini. Bu tapşırığı yerinə yetirərkən biz stəkanın köməyi ilə qeyri-düzgün formalı cismin həcmini təyin etmək üsulundan istifadə edirik. Bu metodun xüsusiyyətlərini bir daha xatırlatmaq faydalıdır: bərk cismin həcmi bədənin həcminə bərabər olan mayeni sıxışdırmaq qabiliyyəti. Bundan əlavə, tapşırıq standart şəkildə həll edilir.
Daha mürəkkəb suallar
Oğlanları bədənin hansı maddədən hazırlandığını müəyyən etməyə dəvət etməklə işi çətinləşdirə bilərsiniz. Bu vəziyyətdə istifadə olunan maddələrin sıxlıq cədvəli işləməyi bacarmaq ehtiyacına diqqət yetirməyə imkan verirfon məlumatı.
Təcrübi məsələlərin həlli zamanı şagirdlər fiziki alətlərdən istifadə və ölçü vahidlərinin çevrilməsi sahəsində lazımi həcmdə biliyə malik olmalıdırlar. Çox vaxt ən çox səhv və çatışmazlıqlara səbəb olan budur. Bəlkə də fizikanın öyrənilməsinin bu mərhələsinə daha çox vaxt verilməlidir, bu, tədqiqatın bilik və təcrübəsini müqayisə etməyə imkan verir.
Toplu Sıxlıq
Təmiz maddənin öyrənilməsi, əlbəttə ki, maraqlıdır, lakin təmiz maddələr nə qədər tez-tez tapılır? Gündəlik həyatda qarışıqlar və ərintilərlə qarşılaşırıq. Bu vəziyyətdə necə olmaq olar? Kütləvi sıxlıq anlayışı tələbələrin maddələrin orta sıxlıq dəyərlərindən istifadə etməkdə tipik səhv etmələrinin qarşısını alacaq.
Bu məsələyə aydınlıq gətirmək, ilkin mərhələdə olan maddənin sıxlığı ilə kütlə sıxlığı arasındakı fərqi görmək, hiss etmək imkanı vermək son dərəcə zəruridir. Bu fərqi başa düşmək fizikanın sonrakı öyrənilməsində zəruridir.
Bu fərq toplu materiallarda olduqca maraqlıdır. İlkin tədqiqat fəaliyyəti zamanı uşağa materialın sıxılmasından, ayrı-ayrı hissəciklərin ölçüsündən (çınqıl, qum və s.) asılı olaraq kütlə sıxlığını öyrənməyə icazə vermək mümkündür.
Maddələrin nisbi sıxlığı
Müxtəlif maddələrin xassələrinin müqayisəsi nisbi qiymətlər əsasında olduqca maraqlıdır. Maddənin nisbi sıxlığı bu kəmiyyətlərdən biridir.
Adətən maddənin nisbi sıxlığı ilə müəyyən edilirdistillə edilmiş suya doğru. Verilmiş bir maddənin sıxlığının standartın sıxlığına nisbəti olaraq, bu dəyər piknometrdən istifadə edərək müəyyən edilir. Lakin bu məlumat məktəb təbiətşünaslıq kursunda istifadə edilmir, dərin öyrənmək üçün maraqlıdır (əksər hallarda isteğe bağlıdır).
Fizika və kimya fənlərinin öyrənilməsinin olimpiada səviyyəsinə “maddənin hidrogenə nisbətən nisbi sıxlığı” anlayışı da təsir edə bilər. Adətən qazlara tətbiq olunur. Qazın nisbi sıxlığını təyin etmək üçün tədqiq olunan qazın molyar kütləsinin hidrogenin molyar kütləsinə nisbəti tapılır. Nisbi molekulyar çəkidən istifadə istisna edilmir.
