Utafiti wa msongamano wa dutu huanza katika kipindi cha fizikia ya shule ya upili. Dhana hii inachukuliwa kuwa ya msingi katika uwasilishaji zaidi wa misingi ya nadharia ya kinetiki ya molekuli katika kozi za fizikia na kemia. Madhumuni ya kusoma muundo wa maada, mbinu za utafiti zinaweza kudhaniwa kuwa uundaji wa mawazo ya kisayansi kuhusu ulimwengu.
Mawazo ya awali kuhusu picha moja ya dunia yanatolewa na fizikia. Daraja la 7 huchunguza msongamano wa maada kwa msingi wa mawazo rahisi zaidi kuhusu mbinu za utafiti, matumizi ya vitendo ya dhana na fomula halisi.
Njia za utafiti wa kimwili
Kama unavyojua, uchunguzi na majaribio hutofautishwa kati ya mbinu za kusoma matukio asilia. Uchunguzi wa matukio ya asili hufundishwa katika shule ya msingi: vipimo rahisi huchukuliwa, mara nyingi huweka "Kalenda ya Hali". Njia hizi za kujifunza zinaweza kumwongoza mtoto kwenye hitaji la kuchunguza ulimwengu, kulinganisha matukio yanayoonekana, kutambua uhusiano wa sababu-na-athari.
Hata hivyo, ni jaribio lililofanywa kikamilifu pekee ndilo litakalompa mtafiti mchanga zana za kufichua siri za asili. Ukuzaji wa ujuzi wa majaribio, utafiti unafanywa katika madarasa ya vitendo na wakati wa kazi ya maabara.
Jaribio katika kipindi cha fizikia huanza na ufafanuzi wa idadi halisi kama vile urefu, eneo, kiasi. Wakati huo huo, uhusiano umeanzishwa kati ya hisabati (abstract kabisa kwa mtoto) na ujuzi wa kimwili. Rufaa kwa uzoefu wa mtoto, kuzingatia ukweli unaojulikana kwake kwa muda mrefu kutoka kwa mtazamo wa kisayansi huchangia kuundwa kwa uwezo muhimu ndani yake. Madhumuni ya kujifunza katika kesi hii ni hamu ya kuelewa mpya kwa uhuru.
Msongamano wa Kusoma
Kulingana na mbinu ya kufundisha yenye matatizo, mwanzoni mwa somo, unaweza kuuliza kitendawili kinachojulikana: "Ni kipi kizito zaidi: kilo ya fluff au kilo ya chuma cha kutupwa?" Bila shaka, watoto wa miaka 11-12 wanaweza kujibu kwa urahisi swali wanalojua. Lakini kushughulikia kiini cha suala, uwezo wa kufichua upekee wake, husababisha dhana ya msongamano.
Msongamano wa dutu ni wingi wa kitengo cha ujazo wake. Jedwali la msongamano wa dutu, kwa kawaida hutolewa katika vitabu vya kiada au vitabu vya kumbukumbu, inakuwezesha kutathmini tofauti kati ya vitu, pamoja na hali ya jumla ya dutu. Dalili ya tofauti katika mali ya kimwili ya yabisi, vinywaji na gesi, iliyojadiliwa hapo awali, maelezo ya tofauti hii sio tu katika muundo na mpangilio wa chembe, lakini pia katika usemi wa hisabati wa sifa za dutu. utafiti wa fizikia kwa kiwango tofauti.
Jedwali hukuruhusu kujumuisha maarifa kuhusu maana halisi ya dhana inayosomwa.msongamano wa dutu. Mtoto, akitoa jibu kwa swali: "Thamani ya msongamano wa dutu fulani inamaanisha nini?", Anaelewa kuwa hii ni misa ya 1 cm3 (au 1 m. 3) vitu.
Suala la vitengo vya msongamano linaweza kutolewa katika hatua hii. Inahitajika kuzingatia njia za kubadilisha vitengo vya kipimo katika mifumo tofauti ya kumbukumbu. Hii inafanya uwezekano wa kuondoa mawazo tuli, kukubali mifumo mingine ya kalkulasi katika masuala mengine pia.
Uamuzi wa msongamano
Kwa kawaida, utafiti wa fizikia hauwezi kukamilika bila kutatua matatizo. Katika hatua hii, fomula za hesabu huingizwa. Fomula ya msongamano katika fizikia ya daraja la 7 labda ndio uwiano wa kwanza wa idadi ya watoto. Inapewa kipaumbele maalum si tu kwa sababu ya utafiti wa dhana za wiani, lakini pia kwa ukweli wa mbinu za kufundisha za kutatua matatizo.
Ni katika hatua hii ambapo kanuni ya kutatua tatizo la kimahesabu inawekwa, itikadi ya kutumia kanuni za kimsingi, ufafanuzi, ruwaza. Mwalimu anajaribu kufundisha uchanganuzi wa tatizo, njia ya kutafuta kisichojulikana, sifa za kipekee za kutumia vitengo vya kipimo kwa kutumia uwiano kama vile formula ya msongamano katika fizikia.
Mfano wa utatuzi wa matatizo
Mfano 1
Amua ni dutu gani mchemraba wa uzito 540 g na ujazo wa 0.2 dm umeundwa3.
ρ -? m=540 g, V=0.2 dm3 =200 cm3
Uchambuzi
Kulingana na swali la shida, tunaelewa kuwa itatusaidia kuamua nyenzo ambayo mchemraba umetengenezwa.jedwali la msongamano kwa yabisi.
Kwa hivyo, hebu tubainishe msongamano wa maada. Katika majedwali thamani hii imetolewa katika g/cm3, kwa hivyo sauti kutoka dm3 ilitafsiriwa hadi cm3.
uamuzi
Kwa ufafanuzi: ρ=m: V.
Tumepewa: sauti, wingi. Msongamano wa mada unaweza kuhesabiwa:
ρ=540g: 200cm3=2.7g/cm3, ambayo inalingana na alumini.
Jibu: mchemraba umeundwa kwa alumini.
Uamuzi wa idadi nyingine
Kutumia fomula ya kukokotoa msongamano hukuruhusu kubainisha idadi nyingine halisi. Misa, kiasi, vipimo vya mstari wa miili inayohusishwa na kiasi huhesabiwa kwa urahisi katika kazi. Ujuzi wa fomula za hisabati za kuamua eneo na ujazo wa maumbo ya kijiometri hutumiwa katika kazi, ambayo inafanya uwezekano wa kuelezea hitaji la kusoma hisabati.
Mfano 2
Amua unene wa safu ya shaba inayofunika sehemu yenye eneo la 500 cm2 ikiwa inajulikana kuwa 5 g ya shaba ilitumika kwa upako..
saa - ? S=500cm2, m=5g, ρ=8.92g/cm3.
Uchambuzi
Jedwali la msongamano wa dutu hukuruhusu kubainisha msongamano wa shaba.
Hebu tutumie fomula ya kukokotoa msongamano. Katika fomula hii, kuna ujazo wa dutu, kulingana na ambayo vipimo vya mstari vinaweza kubainishwa.
uamuzi
Kwa ufafanuzi: ρ=m: V, lakini hakuna thamani inayotakiwa katika fomula hii, kwa hivyo tunatumia:
V=S x h.
Kubadilisha katika fomula kuu, tunapata: ρ=m: Sh, wapi:
h=m: S xρ.
Hesabu: h=5 g: (500 cm2 x 8, 92 g/cm3)=0.0011 cm=mikroni 11.
Jibu: Unene wa safu ya shaba ni mikroni 11.
Uamuzi wa kimajaribio wa msongamano
Asili ya majaribio ya sayansi ya viungo huonyeshwa katika kipindi cha majaribio ya kimaabara. Katika hatua hii, ujuzi wa kufanya jaribio, kueleza matokeo yake hupatikana.
Jukumu la kivitendo la kubainisha msongamano wa mada ni pamoja na:
- Kubainisha msongamano wa kioevu. Katika hatua hii, watu ambao tayari wametumia silinda iliyohitimu wanaweza kuamua kwa urahisi msongamano wa kioevu kwa kutumia fomula.
- Kubainisha msongamano wa mwili dhabiti wa umbo la kawaida. Jukumu hili pia halina shaka, kwa kuwa matatizo sawa ya kimahesabu tayari yamezingatiwa na uzoefu umepatikana katika kupima ujazo kwa vipimo vya mstari vya miili.
- Kubainisha msongamano wa mwili dhabiti wenye umbo lisilo la kawaida. Wakati wa kufanya kazi hii, tunatumia njia ya kuamua kiasi cha mwili wa sura isiyo ya kawaida kwa kutumia beaker. Ni muhimu kukumbuka kwa mara nyingine vipengele vya njia hii: uwezo wa mwili imara kuondoa kioevu ambacho kiasi chake ni sawa na kiasi cha mwili. Zaidi ya hayo, jukumu linatatuliwa kwa njia ya kawaida.
Maswali ya kuongezeka kwa utata
Unaweza kutatiza kazi kwa kuwaalika wavulana kubainisha dutu ambayo mwili umetengenezwa. Jedwali la wiani wa vitu vinavyotumiwa katika kesi hii inakuwezesha kulipa kipaumbele kwa haja ya kuwa na uwezo wa kufanya kazi nayohabari ya usuli.
Wanapotatua matatizo ya majaribio, wanafunzi lazima wawe na kiasi kinachohitajika cha maarifa katika nyanja ya kutumia ala halisi na kubadilisha vipimo vya vipimo. Mara nyingi hii ndiyo husababisha idadi kubwa ya makosa na mapungufu. Pengine hatua hii ya utafiti wa fizikia inapaswa kupewa muda zaidi, inakuwezesha kulinganisha ujuzi na uzoefu wa utafiti.
Msongamano Wingi
Utafiti wa dutu safi, bila shaka, unavutia, lakini ni mara ngapi dutu safi hupatikana? Katika maisha ya kila siku, tunakutana na mchanganyiko na aloi. Jinsi ya kuwa katika kesi hii? Dhana ya msongamano wa wingi itazuia wanafunzi kufanya makosa ya kawaida ya kutumia thamani za wastani za msongamano wa dutu.
Ni muhimu sana kufafanua suala hili, ili kutoa fursa ya kuona, kuhisi tofauti kati ya msongamano wa dutu na msongamano wa wingi iko katika hatua ya awali. Kuelewa tofauti hii ni muhimu katika utafiti zaidi wa fizikia.
Tofauti hii inavutia sana kwa nyenzo nyingi. Inawezekana kumruhusu mtoto kusoma msongamano wa wingi kulingana na mshikamano wa nyenzo, saizi ya chembe binafsi (changarawe, mchanga, n.k.) wakati wa shughuli ya awali ya utafiti.
Msongamano jamaa wa dutu
Ulinganisho wa sifa za dutu mbalimbali unavutia kabisa kulingana na maadili jamaa. Uzito wa jamaa wa maada ni mojawapo ya kiasi hiki.
Kwa kawaida, msongamano wa jamaa wa dutu hubainishwa nakuelekea maji yaliyochemshwa. Kama uwiano wa msongamano wa dutu fulani kwa wiani wa kiwango, thamani hii imedhamiriwa kwa kutumia pycnometer. Lakini habari hii haitumiki katika kozi ya shule ya sayansi ya asili, inavutia kwa masomo ya kina (mara nyingi ni ya hiari).
Kiwango cha Olympiad cha kusoma fizikia na kemia kinaweza pia kuathiriwa na dhana ya "wingi wa dutu kuhusiana na hidrojeni". Kawaida hutumiwa kwa gesi. Kuamua wiani wa jamaa wa gesi, uwiano wa molekuli ya molar ya gesi chini ya utafiti kwa molekuli ya molar ya hidrojeni hupatikana. Utumiaji wa uzani wa molekuli haujatengwa.
