VY_52_INOVACE_2NOV43 Autor: Mgr. Jakub Novák Datum: 4. 10. 2012 Ročník: 7., 8. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Látky a tělesa, Mechanické vlastnosti tekutin Téma: Hustota a Archimedův zákon Metodický list: Žáci se naučí měřit hustotu kapaliny i hustotu látky stejnorodého pevného tělesa, připomenou si také Archimedův zákon, který využijí k předpovědi chování obou těles po ponoření do kapaliny. Laboratorní práce odpovídá jedné vyučovací hodině. Žáci pracují ve skupinách po dvou. Při práci využijí digitální váhy, odměrný válec, kádinku, pravítko, dvě stejnorodá pevná tělesa tvaru válce vyrobená z různých materiálů (pocházejí ze soupravy pro žákovské pokusy z mechaniky) a nasycený roztok kuchyňské soli ve vodě. Výuka probíhá frontálně za dodržení všech bezpečnostních zásad podle přiloženého pracovního postupu. Žáci průběžně s pomocí vyučujícího vyplňují přiložený pracovní list, který odevzdají ke kontrole na konci hodiny. Nejprve si v části zvané příprava připomenou výpočet hustoty látky a veličiny, které musejí pro zjištění této hustoty změřit. Zopakují si také převodní vztahy mezi používanými jednotkami hustoty a v Tabulkách najdou vzorec pro výpočet objemu válce. Žáci nejprve pomocí digitálních vah změří hmotnosti obou těles a pak pravítkem změří jejich rozměry (výšku a poloměr obou shodných válců). Poté postaví na váhy odměrný válec a vynulují je. Do odměrného válce nalijí kapalinu a změří její hmotnost i objem. Z naměřených hodnot vypočítají objem pevných těles, jejich hustoty a hustotu kapaliny. Podle zjištěných hustot rozhodnou, zda se tělesa po ponoření do kapaliny potopí, budou se vznášet nebo budou plovat na hladině. Svoji předpověď pak ověří pokusem. Pracovní postup: Digitálními váhami změřte hmotnosti obou těles. Pravítkem změřte poloměr a výšku obou shodných válců. Na váhy postavte odměrný válec a váhy vynulujte. Do válce nalijte zkoumanou kapalinu a zapište její hmotnost a objem. Z naměřených údajů vypočítejte nejprve objem obou těles, poté jejich hustoty a na závěr také hustotu kapaliny. Všechny vypočítané hustoty zapište v obou používaných jednotkách. Podle těchto hustot rozhodněte, jak se tělesa budou chovat po ponoření do kapaliny. Na závěr svoji předpověď ověřte pokusem. Veškerý obsah materiálu je vlastní tvorbou autora.
.. LABORATORNÍ PRÁCE Jméno: Třída: Škola: Datum: ZŠ Schulzovy sady Zadání: Příprava: Změř hustotu látek, ze kterých jsou vyrobena dvě stejnorodá pevná tělesa tvaru válce, a hustotu neznámé kapaliny. Zjištěné hustoty zapiš v obou používaných jednotkách a podle Tabulek se pokus určit, o jaké látky jde. Podle zjištěných hustot rozhodni, zda pevné těleso bude v kapalině plovat, vznášet se nebo se potopí. Svůj předpoklad ověř pokusem. Hustotu látky určíme podle vztahu: K jejímu určení tedy musíme změřit tyto dvě veličiny: 1... 2... Převodní vztahy mezi jednotkami hustoty: 1 kg/m 3 =. g/cm 3 1 g/cm 3 =. kg/m 3 Objem válce vypočítáme podle vzorce: Pomůcky: Digitální kuchyňské váhy, odměrný válec, kádinka, nit na zavěšení pevného tělesa, Tabulky. Provedení: Hmotnost obou pevných těles i hmotnost kapaliny jsme zjistili pomocí digitálních vah. Objem kapaliny jsme změřili odměrným válcem, objem pevných těles ve tvaru válce jsme vypočítali z jejich poloměru výšky, které jsme změřili pravítkem.
Naměřené hodnoty: Hmotnost prvního tělesa Hmotnost druhého tělesa Poloměr obou válců Výška obou válců Hmotnost kapaliny Objem kapaliny m 1 =.. m 2 =.. r =.. v =.. m =.. V =.. Vypočtené hodnoty: Objem pevných těles Hustota látky prvního tělesa Hustota látky druhého tělesa Hustota kapaliny První těleso bude plovat / vznášet se / potopí se. (nehodící se škrtni) Druhé těleso bude plovat / vznášet se / potopí se. (nehodící se škrtni) Závěr:
.. LABORATORNÍ PRÁCE Jméno: Třída: Škola: Datum: ZŠ Schulzovy sady Zadání: Příprava: Změř hustotu látek, ze kterých jsou vyrobena dvě stejnorodá pevná tělesa tvaru válce, a hustotu neznámé kapaliny. Zjištěné hustoty zapiš v obou používaných jednotkách a podle Tabulek se pokus určit, o jaké látky jde. Podle zjištěných hustot rozhodni, zda pevné těleso bude v kapalině plovat, vznášet se nebo se potopí. Svůj předpoklad ověř pokusem. Hustotu látky určíme podle vztahu: = K jejímu určení tedy musíme změřit tyto dvě veličiny: 1. m...hmotnost 2. V...objem Převodní vztahy mezi jednotkami hustoty: 1 kg/m 3 = 0,001g/cm 3 1 g/cm 3 = 1000 kg/m 3 Objem válce vypočítáme podle vzorce: = Pomůcky: Digitální kuchyňské váhy, odměrný válec, kádinka, nit na zavěšení pevného tělesa, Tabulky. Provedení: Hmotnost obou pevných těles i hmotnost kapaliny jsme zjistili pomocí digitálních vah. Objem kapaliny jsme změřili odměrným válcem, objem pevných těles ve tvaru válce jsme vypočítali z jejich poloměru výšky, které jsme změřili pravítkem.
Naměřené hodnoty: Hmotnost prvního tělesa Hmotnost druhého tělesa Poloměr obou válců Výška obou válců Hmotnost kapaliny Objem kapaliny m 1 = 41 g m 2 = 23 g r = 1,2 cm v = 3,5 cm m = 102 g V = 88 ml Vypočtené hodnoty: Objem pevných těles V = 3,14. 1,2 2. 3,5 = 15,8 cm 2 Hustota látky prvního tělesa ρ = 41 : 15,8 = 2,6 = 2600 Hustota látky druhého tělesa ρ = 23 : 15,8 = 1,5 = 1500 Hustota kapaliny ρ = 102 : 88 = 1,16 = 1160 První těleso bude plovat / vznášet se / potopí se. (nehodící se škrtni) Druhé těleso bude plovat / vznášet se / potopí se. (nehodící se škrtni) Závěr: První těleso bylo vyrobeno z hliníku, jehož hustota je podle tabulek 2700, rozdíl námi naměřené hodnoty 2600 je způsoben patrně odchylkami měření. U druhého plastového tělesa jsme naměřili hustotu 1500. Hustota kapaliny, kterou byl vodný roztok kuchyňské soli, byla 1160. Podle předpokladů se obě tělesa v kapalině potopila.