密度-识别挑战

形象

更新日期:11/11/18

我修改了这个实验室,用金属立方体和矩形棱柱,让学生辨认出金属和一些来自燧石的石块。

  • 更新的 谷歌床单–输入测量值后,这将为您进行所有计算。
  • 更新的 谷歌文档–这是我在本课中使用的讲义。

材料:

  • 弗林科学街区(链接)&资源/讲义(PDF
  • 金属块套件-铁,铝,黄铜,钢,锌,铜
  • 尺子
  • 计算器
  • 三梁天平
  • 收集数据的工作表(PDF

对于这个活动,我使用了一组来自弗林科学公司的密度块。每组学生有6个由相同材料制成的木块。他们面临的挑战是利用测量技术来确定材料,以计算质量,体积,以及每一块的密度。这项活动也强化了一个概念,即物体的密度是恒定的。

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三梁天平-一瓶的东西!

Butle Masy5

材料

  • 单份(1L或以下)装各种物品的瓶子
    • 学生们在一周的课程中提供了自己选择的材料。
  • 三梁天平(TBB)
  • 质量集
  • 学生讲义(三梁平衡瓶PDF)

BooTyl Masel4

程序-第1部分

  1. 为每个实验组提供各种瓶子
  2. 学生们将通过观察把瓶子从最轻的排列到最重的排列。
  3. 他们会记录瓶子的顺序和里面的东西,其中最轻的是1个,最重的是10个。
    • 我的小组用了9瓶,但是讲义上还有10个人的地方
  4. 使用质量集,他们一手拿着一个瓶子,另一手拿着一个瓶子,以此来估计每个瓶子的质量。在讲义上记录他们的估计

Butle Masel2

程序-第2部分

  1. 学生将把他们的估计转移到后页。
  2. 使用TBB,他们将记录瓶子的实际质量。
  3. 然后,他们将把瓶子从最轻的(1)排列到最重的(10),并将其估计值与实际质量进行比较。估计值与实际质量有多接近?他们把瓶子按正确的顺序摆放了吗?

结果

瓶子 质量(g) 瓶子 质量(g) 瓶子 质量(g)
一百二十六点九 十四 二百八十一 二十七 一百九十二点三
七十二点九 十五 三百三十六点五 二十八 三百三十点九
二十九点六 十六 二百二十三 二十九 四百六十五
四百三十八 十七 七十 三十 一百九十五
二百零二点一 十八 三十六点四三 三十一 五十九点一
一百六十六 十九 一百八十五 三十二 一百六十八点八
六十三点一 二十 八十八 三十三 三十三
三百零一点五 二十一 一百四十点一 三十四 一百
二百二十四 二十二 四十九点一 三十五 四百零二点五
610 + 二十三 七十三点三 三十六 一百八十七点一
十一 六十七点一 二十四 五十四点九 三十七 三百一十八点四
十二 二百五十一点八 二十五 二十七点五 三十八
十三 四百一十点一 二十六 四百零六 三十九

你也可以用这些瓶子作为密度单位的一部分,看见我的博客条目更多信息。

密度瓶演示

密度瓶
密度瓶:砂,空气,Rice水,&500毫升瓶子里的棉球

如何使用密度瓶:

演示与讨论-在本课的这一部分中,学生们不会处理瓶子,他们只根据自己的观察回答讨论问题。

  1. 分享瓶子的观察结果。William Hill轮盘
  2. 瓶子有什么共同点?
  3. 瓶子有什么不同?William Hill轮盘
  4. 你认为瓶子的原始内容物是什么?
  5. 物质的哪些阶段显示出来了?
  6. 这些瓶子有空的吗?解释。
  7. 所有这些瓶子里都有空气吗?
  8. 哪个瓶子里有更多的空气:棉球还是水?解释。
  9. 哪个瓶子装得最多?最少?
  10. 哪个瓶子里的“东西”最多?最少?
  11. 哪个瓶子最重?最轻的?
  12. 你要怎样从最轻的到最重的?
  13. 估计每瓶的质量,单位:克。
  14. 哪个瓶子最浓?
  15. 你如何安排这些瓶子从最小到最大密度?
  16. 这些瓶子中的哪一个可以在瓶子的内部添加更多相同的“东西”?解释。
  17. 哪个瓶子会浮在水箱里?(我在课的最后和水槽里的每个人一起做这个)

实践探索

  1. 每个小组将有一套瓶子或轮流使用演示瓶子和分享他们的发现。
  2. 使用三梁天平,瓶子的体积,还有一罐水,尽可能多地回答上述问题。(对于我们的计算,我们使用瓶子原始含量(500毫升运动饮料)的体积来给我们一个近似的密度,不是实际密度——仅用于比较)
  3. 你的发现与你的观察和预测相比如何?
  4. 灌篮-是时候看看哪个会浮起来了!

进一步探索

给每组学生一套新的瓶子(他们从家里带进来的),让他们进行观察,预言,以及密度计算。

其他瓶子创意:

  • 岩石/卵石
  • 洗衣粉-液体或粉末
  • 回形针
  • 碎纸
  • 蜡笔
  • 大理石
  • 面粉
  • 面包屑
  • 咖啡豆
  • 不同形状的意大利面
  • 聚甲醛
  • 爆米花或爆米花
  • 乐高件
  • 碗碟皂
  • 纱线/细绳
  • 等等…

让每个学生从家里拿一瓶装满他们选择的内容,这样你就有足够的瓶子来比较。为每组匹配相似的瓶子形状/尺寸,或匹配不同尺寸瓶子中的相似内容物进行比较。

你也可以使用这些瓶子作为三光束平衡活动的一部分。(博客条目

密度挑战灌篮

灌篮'密度-发现后灌篮坦克的质量。
Dunkin'用于密度-在Dunk Tank之后找到质量。

2016年更新:见博客条目

介绍

这是一个很好的问题解决和实践活动,可以作为密度单位的一部分使用。完成本次活动后,学生们享受挑战并对密度有了扎实的理解。尽管学生们很快就知道了如何使容器漂浮和下沉,使容器挂起非常具有挑战性,需要大量的尝试、错误和问题解决。

有资格被停职,薄膜罐需要浮在水面下,顶部的一小部分刚刚突破。我还通过将薄膜罐推到罐底来验证它是否处于悬浮状态,如果上升速度很慢,它很重要——如果它上升很快或者停留在底部,不算数。学生们需要弄清楚,如果出现得太快,他们需要增加质量,如果上升太慢,他们需要除去一些物质。要想把它弄好需要多次尝试。

邓金尼1

材料

  • “灌篮”密度讲义(1页PDF(或)2页PDF)和(链接)到最初的教训科学网
  • 三梁天平
  • 装满水的容器
  • 毛巾——越多越好!
  • 薄膜罐
    • 每两个人一罐都很好用,如果你没有足够的给每一组实验室伙伴3个罐子,他们可以重复使用这些罐子。
    • 如果他们再使用这些罐子,确保他们找到质量之前他们清空里面的东西
  • 各种各样的小东西,比如硬币,回形针,塞子,小卵石,等等…
  • 计算器

邓金尼2

程序

  1. 介绍“密度挑战”的Dunkin–他们的目标是让胶片罐漂浮,暂停,并通过将内容物放入胶片盒中而下沉。
    1. 很多学生都会说,这个罐子里什么都没有,但他们必须在里面放一些东西,以便数数
    2. 侧记,关于电影和照相机的迷你历史课很有趣,因为大多数学生从未使用过使用电影的照相机。
  2. 解释程序,回顾如何使用tbb,请注意,薄膜罐必须完全密封且不透气,以免水进入,并演示如何正确使用灌篮罐和干燥罐之前找到质量。
  3. 在收集数据之前,给学生胶片盒的体积值。如果学生知道胶卷盒的体积,他们可以计算出使薄膜罐密度接近1.0 g/cm3所需的质量。
    1. 该值约为39毫升或39克/立方厘米-用大刻度量筒验证薄膜罐是否可以安装在里面-或使用溢流罐查找体积。(链接
    2. 我会单独给每一组实验室合作伙伴提供音量,并要求他们不要与全班分享这些信息。
  4. 一旦学生计算出密度,在板/屏幕上投影的电子表格上收集类数据。
  5. 讨论结果——为什么薄膜罐会漂浮,暂停,还是沉入水箱?你注意到了什么关系?
邓肯尼结果
结果表明,悬浮密度接近1.0g/cm3。

更多关于物质的性质,点击此处(链接

读取三梁天平(更新)

新的10/7/18–记录答案的工作表-谷歌文档

屏幕截图2018-10-07上午10:40.52

下面是一个很好的视频,概述了如何使用tbb:

3/28/18,10/7/18再次更新

Ohaus不再为这个活动提供免费的在线教程——我会在找到替代品时发布它们。

屏幕截图2015-06-27下午5.34.43
图:奥豪斯量表阅读练习

阅读三梁平衡工作表(PDF)和Ohaus网站(链接

这是一个很好的互动教程从奥豪斯(链接)在课堂上使用三重平衡梁之前,使用本教程可以显著提高学生对如何找到的理解,读,记录物体的质量,精确到十分之一克。

对于本教程,每个学生都按自己的节奏工作,并对他们提交的每个答案立即给予反馈。问题是随机产生的,每个学生的经验略有不同,而不是让每个学生回答同一组问题。学生还将复习100秒的位置值,10s,1s,和1分之十。(答案中可能会出现第100位的数值,但学生只能被评到第10名)

下一代科学标准,科学与工程实践(SEP)

  • (SEP2)实践2–开发和使用模型
  • (SEP4)练习4-分析和解释数据
  • (SEP5)练习5-使用数学和计算思维