ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКАФизика · 7 класс · § 20
Увидеть. Изменить. Понять.

§ 20. Масса тела. Плотность вещества. Единицы плотности

Почему одинаковые по размеру бруски из дерева и стали имеют разную массу?

Объясняющая модельСхемы и примеры10 вопросов с разбором
Главный вопрос

Почему одинаковые по размеру бруски из дерева и стали имеют разную массу?

Наблюдаем и объясняем

Один объём — разная масса

Выбери материал и объём сплошного образца. Сравни массу с таким же объёмом воды.

Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.

1 л

Плотности: 1000, 2700, 7800 и 600 кг/м³. Значение для дерева — пример; влажность, порода и полости не учитываются.

01

Масса и инертность

Масса — физическая величина, характеризующая инертность тела. При сопоставимом воздействии движение тела большей массы изменить труднее. Единица массы в СИ — килограмм.

Массу измеряют, например, с помощью весов. Её нельзя заменять весом: масса выражается в килограммах, а вес является силой и измеряется в ньютонах.

Масса m

Килограммы; характеристика тела

Вес P

Ньютоны; действие на опору или подвес

Масса характеризует инертность тела и измеряется в килограммах.

Улетев на Луну, тело теряет массу?

При неизменном составе масса остаётся прежней. Меняются сила тяжести и вес в обычных условиях опоры.

02

Масса единицы объёма

Плотность однородного вещества равна отношению массы к объёму: ρ = m / V. Чем больше масса одинакового объёма, тем больше плотность.

Плотность зависит от вещества и его состояния, в том числе температуры. У полого предмета средняя плотность всего предмета отличается от плотности материала стенок.

Масса единицы объёма: сравнение
ВеществоПриближённая плотность, кг/м³
Вода1000
Алюминий2700
Сталь7800
Некоторые породы дереваОколо 600

Плотность показывает, какая масса приходится на единицу объёма.

Можно ли по плотности дерева 600 кг/м³ судить обо всех породах?

Нет. Это примерное значение для выбранного материала; порода и влажность существенно влияют на результат.

Кристаллы кварца внутри полости

Плотность связывает массу образца с его объёмом.

CEphoto, Uwe Aranas · CC BY-SA 4.0 · Источник фотографии.

Мерные цилиндры разного объёма

Объём неправильного образца можно определить вытеснением жидкости при подходящих условиях.

Praphai Donphaimueang · CC BY-SA 4.0 · Источник. Без изменений.

03

Находим неизвестное

Из определения плотности следуют m = ρV и V = m / ρ. Для алюминиевого бруска объёмом 0,001 м³ получаем m = 2700 · 0,001 = 2,7 кг.

Перед расчётом переводят объём: 1 л = 0,001 м³, 1 см³ = 0,000001 м³. Плотность 1 г/см³ равна 1000 кг/м³.

Плотность

ρ = m / V

Масса

m = ρV

Объём

V = m / ρ

Формулы плотности применяют с согласованными единицами массы и объёма.

Какова масса 2 л воды при ρ = 1000 кг/м³?

2 л = 0,002 м³; m = 1000 · 0,002 = 2 кг.

04

Сравниваем по одному условию

При одинаковых объёмах более плотное вещество имеет большую массу. При одинаковых массах более плотное вещество занимает меньший объём.

У одного однородного материала масса растёт вместе с объёмом, а отношение m/V сохраняется при неизменных условиях. Разрезание бруска само по себе не меняет плотность его материала.

Сравниваем по одному условию: сравнение
Что одинаковоЧто больше при большей плотности
ОбъёмМасса
МассаОбъём, наоборот, меньше

Для сравнения плотностей важно знать, что именно одинаково у тел.

Если разрезать однородный брусок пополам, плотность уменьшится вдвое?

Нет. Масса и объём уменьшатся вдвое, их отношение останется прежним.

Соберём главное

Шесть выводов

01Масса характеризует инертность тела и измеряется в килограммах.
02Плотность показывает, какая масса приходится на единицу объёма.
03Формулы плотности применяют с согласованными единицами массы и объёма.
04Для сравнения плотностей важно знать, что именно одинаково у тел.
05Плотность полого предмета нельзя автоматически приравнивать плотности его стенок.
06Табличные значения плотности относятся к определённым условиям.
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе

Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.

1. Масса характеризует…
2. Единица массы?
3. Формула плотности?
4. Масса 6 кг, объём 0,002 м³. Плотность?
5. 2 л воды при 1000 кг/м³ имеют массу…
6. 1 г/см³ — это…
7. При равном объёме более плотное тело…
8. При равной массе более плотное вещество занимает…
9. Разрезали однородный брусок пополам. Плотность материала…
10. Масса и вес — …

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 20. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 20. Масса тела. Плотность вещества.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.

Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.

↑

Загрузка прогресса…