Practicum dichtheid

Download docentenhandleiding van dit practicum als pdf

Onderwerp: Stoffen en materialen

Omschrijving
In dit practicum zien leerlingen dat de verhouding tussen de massa en het volume van een stof altijd hetzelfde blijft. In deze vorm kan het practicum begin 2^e klas worden gegeven. Als de leerlingen al wat verder zijn kunnen ze zelf een formule opstellen.

Leerdoelen

Kennismaken met het bestaan van intrinsieke variabelen zoals materiaaleigenschappen die onafhankelijk zijn van de hoeveelheid materie (m, V) ondanks dat m en of V kunnen voorkomen in de formule. (andere voorbeelden zijn T en g).
Het kunnen maken van goede meettabellen en grafieken.
Inzien dat, bij een grafiek die een rechte lijn door de oorsprong is, de verhouding tussen de grootheden op de as altijd hetzelfde is.
Eventueel: het op kunnen stellen van een formule bij een grafiek die een rechte lijn door de oorsprong is.

Voorkennis

Het begrip stofeigenschap (= eigenschap van een stof waaraan je een stof kan herkennen) moet zijn geïntroduceerd.
Fijn als leerlingen al ervaring hebben met het maken van meettabellen, grafieken en formules, maar niet noodzakelijk.

Benodigdheden

Blokjes van verschillende materialen met een dichtheid groter dan 1 g/cm³, gesorteerd op soort materiaal. Minstens 5 van iedere materiaalsoort. Liefst hebben de blokjes massa’s die onderling flink verschillen. Als je dat niet hebt, kun je ook werken met blokjes die dezelfde massa hebben. In dat geval meten de leerlingen achtereenvolgens de massa’s en volumes van meerdere blokjes tegelijk (dus eerst van één blokje, dan van twee samen, dan van drie, enzovoort).
Maatcilinders met water. Het volume moet voldoende zijn om 5 blokjes in onder te kunnen dompelen.
Elektronische weegschalen.
Whiteboards en toebehoren.

Klassikale introductie van het practicum

Herhaal kort wat we bedoelen met stofeigenschappen.
Is massa van een stof een stofeigenschap? (Nee, want als je er meer van neemt is de massa anders, maar is het nog steeds dezelfde stof) Is volume van een stof een stofeigenschap? (Nee, om dezelfde reden).
Is ijzer zwaarder dan hout? (Ja… of nee, wacht! Dat hangt ervan af hoeveel ijzer en hout je neemt).
Hoe zou je de massa van ijzer dan kunnen vergelijken? (Je moet er evenveel van nemen). Dus hetzelfde volume? (Ja).
Zou de massa per volume eenheid dan een stofeigenschap kunnen zijn? (Dat zou kunnen).
Dan moeten we dus onderzoeken of de massa per volume eenheid niet verandert als je meer of minder van een stof neemt.
Hoe meten we de massa van een stof? (Met de weegschaal). Als je werkt met blokjes van dezelfde massa, laat dan zien dat als je steeds maar één blokje op de weegschaal legt, dan de massa’s dan heel dicht bij elkaar liggen. Hoe zou je veel grotere verschillen is massa kunnen krijgen? (Leg meer blokjes op de weegschaal)
Hoe meten we het volume van een blokje? (Lengte x breedte x hoogte). Laat een blokje zien dat geen balk is (Oh…). Lees het volume van water in een maatcilinder af, dompel het blokje onder en lees het nieuwe volume af. Waarom is het volume van het water gestegen? (Het blokje duwt het water weg). Kan ik hieraan misschien zien wat het volume van het blokje was? (Ja, het verschil tussen de twee volumes).

Uitvoering

Je opdracht is om het verband tussen massa en volume van een stof te onderzoeken. Maak een meettabel en meet massa en volume van ieder blokje (of, als je met blokjes van dezelfde massa werkt, eerst van één blokje, dan van twee, enzovoort). Maak een m,V-grafiek.
Spreek af om volume horizontaal te zetten. Dit kan je introduceren als een afspraak om te zorgen dat onze grafieken goed te vergelijken zijn. Aangezien je massa én volume bij aanvang van het proefje niet weet, voldoet de conventie om de onafhankelijke variabele horizontaal te zetten hier niet.
Spreek ook af welke eenheden je gebruikt (g en cm³ of mL).

Organisatie (optioneel)

Tijdsplanning:

Introductie practicum (10 minuten)
Uitvoering (10 minuten)
Opmaken whiteboard (5 minuten)
Whiteboard bespreking (15 minuten)

Klassenorganisatie

Laat de leerlingen in random groepjes van 3 werken.
Laat de leerlingen eerst de proef uitwerken op papier. Pas als dat af is mogen ze een whiteboard pakken.
Laat leerlingen de onderzoeksvraag (Wat is het verband tussen massa en volume van een stof?) en hun namen op het whiteboard vermelden, zodat duidelijk is wat ze doen en wie het doet.

Inhoud kringgesprek

Wat is hetzelfde? Wat is verschillend?
Lopen alle grafieken even steil? (Nee). Welke grafieken zijn steiler? (Stoffen als ijzer en koper). Welke gaan minder steil (kunststof en hout)
Wat zegt de steilheid over de stof? (Of het een grote massa per volume heeft)
Hoe kunnen we de steilheid vergelijken met een getal? (Bereken hoeveel de grafiek omhoog gaat per stap naar rechts. Gebruik eventueel de term richtingscoëfficiënt).
Kennen we een naam voor dit getal? (Als ze hier niet zelf op komen, introduceer de term dichtheid).
Kan ik dit getal ook uitrekenen met een ander punt? Probeer dat eens uit. De leerlingen vinden steeds hetzelfde getal.
Noteer dichtheid als verhouding: \(\rho=\frac{m}{V}\). Introduceer de symbolen (

ρ ) en veelgebruikte eenheden (g/cm³ of kg/m³).
Checkvraag: een ijzeren staaf wordt in twee delen gezaagd. Het volume van deel X is twee keer zo groot als het volume van deel Y. We vergelijken de dichtheid van X met de dichtheid van Y. Welke uitspraak is waar?
1. De dichtheid van X is twee keer zo klein als die van Y.
2. De dichtheid van X is gelijk aan die van Y
3. De dichtheid van X is twee keer zo groot als die van Y.

Inhoud logboek (optioneel)

De dichtheid als verhouding: \(\rho=\frac{m}{V}\)
De betekenis van de symbolen en eenheden

Voorbeeld resultaten (optioneel)

Colofon

Het arrangement Practicum dichtheid is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

Auteur: Modeldidactiek
Laatst gewijzigd: 2024-11-09 17:52:11
Licentie: Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat

het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken

voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

Toelichting: In dit practicum zien leerlingen dat de verhouding tussen de massa en het volume van een stof altijd hetzelfde blijft. In deze vorm kan het practicum begin 2e klas worden gegeven. Als de leerlingen al wat verder zijn kunnen ze zelf een formule opstellen.
Eindgebruiker: leerling/student
Moeilijkheidsgraad: gemiddeld
Studiebelasting: 4 uur en 0 minuten
Trefwoorden: iol, modeldidactiek, nvon, stoffen en materialen

Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

Modeldidactiek. (z.d.).

Practicum soortelijke warmte (deel 2)

https://maken.wikiwijs.nl/207524/Practicum_soortelijke_warmte__deel_2_

Downloaden

Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

Metadata

Metadata overzicht (Excel)

LTI

Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

Arrangement

IMSCC package

Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

IMSCC package

Meer informatie voor ontwikkelaars

Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.