7 класс Онлайн

Конспект по физике 7 класс параграф 23 + Ответы на вопросы. Краткое содержание § 23. ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВА по учебнику Пёрышкина (базовый уровень). Конспект по пунктам параграфа. Код материалов: Физика Конспект №23.
Вернуться к Списку конспектов

Конспект по § 23. ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВА

§ 23 кратко (малый конспект)

Плотность вещества — это физическая величина, показывающая, какова масса вещества, взятого в единице объёма. Она определяется отношением массы тела к его объёму (p = m/V) и является характеристикой конкретного вещества, не зависящей от массы и объёма взятого образца. В СИ плотность измеряется в кг/м³, но часто используется г/см³, причём 1 г/см³ = 1000 кг/м³. Плотности разных веществ сильно различаются: наибольшие — у твёрдых тел, наименьшие — у газов, а в космосе встречаются как сверхплотные объекты (белые карлики), так и чрезвычайно разреженная межзвёздная среда.

Озвучка Малого конспекта (аудио):

 

Большой конспект параграфа 23

• Основное свойство: Тела одинакового объёма, но из разных веществ, имеют разную массу. Это объясняется разной массой молекул и расстояниями между ними.
• Определение плотности: Плотность вещества показывает, чему равна масса этого вещества, взятого в единице объёма (1 м³ или 1 см³).
• Расчёт плотности: Плотность — это физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму. Формула: p = m/V.

Единицы измерения:

• Основная в СИ: килограмм на метр кубический (кг/м³).
• Часто используемая: грамм на сантиметр кубический (г/см³).
• Связь единиц: 1 г/см³ = 1000 кг/м³.

Свойства плотности:

• Плотность является характеристикой вещества. Для данного вещества в определённых условиях она постоянна.
• Разные вещества сильно отличаются по плотности (пример: ртуть и воздух).
• Самые большие плотности — у твёрдых тел, самые маленькие — у газов.
• Одно вещество в разных агрегатных состояниях имеет разную плотность. Исключение — вода, у которой плотность в твёрдом состоянии (лёд) меньше, чем в жидком.
• Практическое применение: Зная плотность, можно предположить агрегатное состояние вещества (пример: определение состава планет).

Космические плотности:

• Плотности веществ во Вселенной варьируются в огромном диапазоне. Примеры:
  • Солнце: средняя плотность ~1,4 г/см³.
  • Белые карлики (звёзды с огромной плотностью):
  • Спутник Сириуса: ~40 000 г/см³.
  • Звезда Ван Маанена: ~1 200 000 г/см³.
  • Звезда Вольфа 457: ~140 000 000 г/см³.
  • Звёзды-гиганты: очень малая плотность (например, Бетельгейзе ~10⁻⁶ г/см³).
  • Межзвёздная среда: ~10⁻²⁴ г/см³.

Вопросы на странице 79

№ 1. Что такое плотность?
Плотность — это физическая величина, которая показывает, чему равна масса вещества, взятого в единице объёма. Она равна отношению массы тела к его объёму.

№ 2. По какой формуле можно рассчитать плотность вещества?
Плотность вещества рассчитывается по формуле p = m/V, где p — плотность, m — масса тела, V — его объём.

№ 3. Зависит ли плотность вещества от объёма тела; от массы?
Нет, плотность является характеристикой самого вещества. Для данного вещества при определённых условиях она постоянна и не зависит от массы или объёма взятого образца.

№ 4. Какие единицы плотности вам известны?
Известны единицы плотности: килограмм на метр кубический (кг/м³) и грамм на сантиметр кубический (г/см³).

1. Какие опыты вы предложили бы провести, чтобы подтвердить, что плотность является характеристикой вещества, не зависящей от его массы и объёма?
Решение: Нужно взять несколько образцов одного и того же вещества (например, куски алюминия разного размера и формы).
1) Измерить массу и объём каждого образца.
2) Для каждого вычислить плотность (ρ = m/V).
3) Сравнить полученные значения плотности. Они будут примерно одинаковыми (с учётом погрешности).
Ответ: Опыт с вычислением плотности для разных по массе и объёму образцов одного вещества покажет, что результат (плотность) остаётся постоянным.

2. Найдите вещество, у которого плотность в жидком состоянии больше плотности в твёрдом состоянии. Какие природные явления существуют благодаря этому свойству?
Решение: Таким веществом является вода. Плотность льда (твёрдое состояние) ≈ 900 кг/м³, а плотность жидкой воды ≈ 1000 кг/м³. Лёд менее плотный, чем вода.
Ответ: Вода. Благодаря этому свойству лёд плавает на поверхности воды, водоёмы замерзают сверху, а не со дна, что сохраняет жизнь подо льдом.

УПРАЖНЕНИЕ 12

№ 1. Что имеют в виду, когда говорят, что алюминий легче стали?
Решение: Это значит, что при одинаковом объёме кусок алюминия будет иметь меньшую массу, чем кусок стали. Или, другими словами, плотность алюминия меньше плотности стали.
Ответ: Плотность алюминия меньше плотности стали.

№ 2. Плотность древесины дерева амбача (растёт в тропической части Африки) 0,04 г/см³. Что это означает?
Решение: Это означает, что 1 кубический сантиметр древесины амбача имеет массу 0,04 грамма.
Ответ: Масса 1 см³ этой древесины равна 0,04 г.

№ 3. Три кубика — из серебра, стекла и меди — имеют одинаковый объём. Какой из кубиков имеет наибольшую массу, а какой — наименьшую?
Решение: Чем больше плотность вещества, тем больше масса при одинаковом объёме. Из таблицы плотностей: плотность серебра ≈ 10500 кг/м³, меди ≈ 8900 кг/м³, стекла ≈ 2500 кг/м³.
Ответ: Наибольшую массу имеет кубик из серебра, наименьшую — из стекла.

№ 4. Два бруска, из алюминия и стали, имеют одинаковый объём. Какой из брусков обладает большей массой и во сколько раз? (Найдите отношение m₂/m₁)
Решение: Масса m = ρV. При одинаковом V отношение масс равно отношению плотностей. Плотность стали ρст ≈ 7800 кг/м³, алюминия ρал ≈ 2700 кг/м³.
m(стали) / m(алюминия) = ρст / ρал = 7800 / 2700 ≈ 2,9.
Ответ: Брусок из стали имеет большую массу, примерно в 2,9 раза.

№ 5. Во сколько раз масса кислорода объёмом 1 м³ больше массы водорода того же объёма? Необходимые данные возьмите из таблицы 5.
Решение: По таблице 5: ρ(кислорода) = 1,43 кг/м³, ρ(водорода) = 0,09 кг/м³.
Отношение масс равно отношению плотностей: m(кислорода) / m(водорода) = 1,43 / 0,09 ≈ 15,9.
Ответ: Масса кислорода больше массы водорода примерно в 15,9 раза.

№ 6. Кусок металла массой 21,9 г имеет объём 3 см³. Найдите плотность металла и, пользуясь таблицей 3, определите, что это за металл. Выразите плотность в г/см³; кг/м³.
Решение:
1) ρ = m / V = 21,9 г / 3 см³ = 7,3 г/см³.
2) 7,3 г/см³ = 7300 кг/м³.
3) По таблице 3 плотность, близкая к 7300 кг/м³, у цинка (7100 кг/м³) или олова (7300 кг/м³). Более точное совпадение — с оловом.
Ответ: ρ = 7,3 г/см³ или 7300 кг/м³. Металл — олово.

№ 7. Деревянный брусок длиной 10 см, шириной 5,5 см и высотой 2 см уравновешен на весах гирями 50 г, 20 г, 5 г, 2 г. Из какого дерева сделан брусок?
Решение:
1) Найдём объём бруска: V = a * b * c = 10 см * 5,5 см * 2 см = 110 см³.
2) Найдём массу бруска по гирям: m = 50 г + 20 г + 5 г + 2 г = 77 г.
3) Плотность: ρ = m / V = 77 г / 110 см³ ≈ 0,7 г/см³ = 700 кг/м³.
4) По таблице плотность 700 кг/м³ соответствует дубу или некоторым другим породам (например, сосна 400-500 кг/м³, дуб 700 кг/м³). Ближе всего — дуб.
Ответ: Брусок, скорее всего, сделан из дуба.

№ 8. * Имеются две одинаковые банки: одна с водой, другая с керосином. Банки с жидкостями уравновесили на рычажных весах. У какой жидкости уровень выше — у воды или керосина?
Решение: Если банки одинаковые и уравновешены, значит, массы жидкостей равны (m₁ = m₂). m = ρV. У керосина плотность (ρ ≈ 800 кг/м³) меньше, чем у воды (ρ ≈ 1000 кг/м³). Чтобы массы были равны, керосина по объёму должно быть больше. В одинаковых банках больший объём означает более высокий уровень.
Ответ: Уровень керосина будет выше.

№ 9. * Ртутный медицинский термометр показал повышение температуры. Как изменилась в нём плотность ртути; объём; масса?
Решение: При нагревании ртуть расширяется, её объём увеличивается. Масса ртути остаётся неизменной (она никуда не девается и не добавляется). Плотность ρ = m/V, масса постоянна, объём увеличился → плотность уменьшилась.
Ответ: Плотность ртути уменьшилась, объём увеличился, масса не изменилась.

ЗАДАНИЕ 18

1. Возьмите нераспечатанную пачку соли или сахара. Определите плотность вещества, проведя необходимые измерения.
Решение (пример для сахара-песка):
1) Взвешиваем пачку: m = 1000 г (1 кг).
2) На пачке указан объём или можно измерить линейкой: например, пачка — параллелепипед 18 см × 7 см × 4 см. V = 504 см³.
3) ρ = m / V = 1000 г / 504 см³ ≈ 1,98 г/см³ ≈ 1980 кг/м³.
Ответ: Плотность сахара-песка ≈ 2 г/см³.

2. Возьмите кусок мыла, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда. Проведите необходимые измерения и определите плотность мыла. Сравните полученное вами значение плотности с результатами одноклассников. Равны ли полученные значения? Почему?
Решение (пример):
1) Измеряем размеры мыла. Например: длина 8 см, ширина 5 см, высота 2,5 см. V = 8 * 5 * 2,5 = 100 см³.
2) Взвешиваем: m = 120 г.
3) ρ = 120 г / 100 см³ = 1,2 г/см³ = 1200 кг/м³.
Ответ: 1200 кг/м³, но полученные значения у одноклассников могут немного отличаться, потому что мыло может иметь разный состав, содержать пузырьки воздуха, быть разной влажности, а также возможны погрешности измерений.

Это любопытно…

❓ Определите, во сколько раз различаются массы Солнца и звезды Вольф 457.
Согласно тексту учебника, средняя плотность звезды Вольф 457 составляет 140 000 000 г/см³, а её диаметр в 3 раза меньше земного. Для сравнения, средняя плотность Солнца равна 1,4 г/см³, а его объём в 1 300 000 раз больше объёма Земли. Чтобы сравнить массы, нужно учесть и объём. Объём шара пропорционален кубу радиуса. Если диаметр Вольф 457 в 3 раза меньше земного, то её объём примерно в 27 раз меньше объёма Земли. Объём Солнца больше объёма Земли в 1 300 000 раз, следовательно, объём Солнца больше объёма Вольф 457 примерно в 1 300 000 * 27 ≈ 35 100 000 раз. Учитывая, что плотность Вольф 457 больше плотности Солнца в 140 000 000 / 1,4 = 100 000 000 раз, можно сделать вывод, что масса звезды Вольф 457 примерно в 100 000 000 / 35 100 000 ≈ 2,85 раза больше массы Солнца. Таким образом, массы различаются не так кардинально, как плотности, и масса Вольф 457 примерно в 3 раза превышает массу Солнца.

 

---

Вы смотрели: конспект по физике к учебнику 7 класса §23. ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВА. Краткое содержание темы учебника. Ответы на вопросы в конце параграфа. Код материалов: Физика Конспект №23.

Вернуться к Списку конспектов (в ОГЛАВЛЕНИЕ)