Масса. Изучение массы

Масса — одна из основных физических величин. Понятие массы тесно связано с понятием веса — силы, с которой тело притягивается Землей. Вес тела зависит не только от массы, но и от расположения тела на земной поверхности и относительно земной поверхности. Так, вес тела на экваторе на 0,5 % больше веса того же тела на полюсе. Вес тела в окружающем Землю космическом пространстве ничтожно мал. Основная единица измерения массы — 1 килограмм (кг). Другие единицы измерения массы являются производными (кратными и дольными) основной: так, 1 грамм (г) составляет одну тысячную долю килограмма (1 г = 10“3 кг), 1 тонна (т) равна тысяче килограммов (1 т = 103 кг). 1 грамму равна масса 1 см3 воды при температуре 4°С. Масса 1 м3 составляет 1 тонну. На практике часто используют еще одну единицу массы — центнер (ц): 1 ц = 100 кг.

Метрические меры массы

  • 1 т = 10 ц 1 т = 1 000 кг
  • 1 ц = 100 кг 1 кг= 1000 г 1 г = 1000 .иг

Грамм — метрическая мера массы, 1 грамм — это масса одного кубического сантиметра воды. Обозначается один грамм так: 1 г (без точки).

Миллиграмм — метрическая мера массы, 1 миллиграмм равен одной тысячной доле грамма. Обозначается один миллиграмм так: 1 мг (без точки).

Килограмм — метрическая мера массы, 1 килограмм равен тысяче граммов. Это масса одного кубического дециметра (литра) воды. Обозначается один килограмм так: 1 кг (без точки).

Центнер — метрическая мера массы. В одном центнере — 100 килограммов. Обозначается один центнер так: 1 ц (без точки).

Тонна — метрическая мера массы. 1 тонна равна тысяче килограммов. Это масса одного кубического метра воды. Обозначается одна тонна так: 1 т (без точки).

Первые представления о том, что предметы имеют массу, дети получают в жизненной практике. Взяв в руки предметы, дети могут выяснить, какой легче, а какой тяжелее. Но это можно сделать только в случае явного различия масс. Еще до знакомства с темой «Масса» учащиеся из собственного опыта знают, что мно гие из окружающих их предметов связаны отношениями «тяжелее», «легче», «одинаковы»: яблоко легче кочана капусты, помидор тяжелее ореха и др. Легко показать, что, сравнивая эти предметы «на руку», можно ошибиться. Этим обосновывается необходимость использования рычажных весов для правильного ответа на вопросы: «Что легче? Что тяжелее? Одинаковы ли?».

С помощью рычажных весов проверяется правильность сравнения масс предметов. Учитель предлагает учащимся сравнить с помощью весов массы портфеля и двухкилограммовой гири; книги и килограммовой гири и т.д.

При формировании понятия массы тела, опираясь на имеющиеся у детей представления, работа организуется следующим образом (методика предложена Истоминой Н. Б.).

Ситуация 1. На столе учителя стоят два одинаковых по цвету и размеру кубика. Никаких внешних признаков различия учащиеся обнаружить не могут. Но один кубик бумажный, а другой — деревянный.

Учитель подчеркивает, что различие между кубиками существует. Учащиеся пытаются разгадать, в чем же различие. У некоторых учеников возникает желание рассмотреть кубики поближе, взять их в руки. Взяв кубики в руки, они обнаруживают, что один из них тяжелее другого. Таким образом, понятие «масса» учитель вводит, опираясь на ощущения детей, которые выражаются словами «тяжелее», «легче». Учитель уточняет, что учащиеся познакомились с еще одним свойством предметов, которое называется «масса». Вместо слов «тяжелее», «легче» можно употреблять слова «больше», «меньше»: масса одного предмета больше или меньше массы другого.

Ситуация 2. Учитель дает учащимся две книги, которые очень незначительно отличаются по массе, и спрашивает, какая книга легче, какая тяжелее (масса какой книги больше или масса какой книги меньше). Мнения учащихся, естественно, не совпадают. Возникшие разногласия учитель использует для того, чтобы познакомить учащихся с весами. Оказывается, не всегда можно сравнить предметы по массе, взяв их в руки (с помощью ощущений). Для сравнения масс пользуются простейшими чашечными весами. Учитель знакомит учащихся с весами, рассказывает об их устройстве, зарисовывает схематическое изображение весов. Затем учащиеся с помощью весов наглядно сравнивают величины (массы).

Внимание учащихся следует обратить на положение стрелок, когда на чашках весов нет никаких предметов, а затем понаблюдать, как изменится положение стрелок, когда на чашки весов будут положены книги. Учащиеся заранее могут высказать предположение о том, как изменится положение стрелок.

Ситуация 3. Учитель непосредственно подводит учащихся к измерению массы. Он показывает гирю в 1 кг и говорит, что точно так же, как для измерения длины мы пользовались сантиметром, так для измерения массы будем пользоваться гирей в 1 кг. 1 кг — единица измерения массы. Затем учитель предлагает задание. Он дает два пакета. Один примерно 990 г, другой 1 005 г. Спрашивает, можно ли, пользуясь гирей в 1 кг, выяснить, какой пакет тяжелее. Гирю ставят на правую чашку весов. Учащиеся сначала ставят на левую чашку один пакет (он легче 1 кг), затем другой (он тяжелее 1 кг). Учащиеся самостоятельно делают соответствующий вывод.

Ситуация 4. На одну чашку весов кладется брусок массой 2 кг (масса не сообщается учащимся), а на другую гиря массой 1 кг. Учитель спрашивает, что можно сказать о массе бруска? (Она больше, чем 1 кг.) Учитель ставит на правую чашку весов еще одну гирю массой 1 кг. Чашки весов уравновешиваются. Что теперь можно сказать о массе бруска? (Его масса 2 кг.) После этого учитель сообщает, что вместо двух гирь по 1 кг используют гирю 2 кг (демонстрирует). Аналогично происходит знакомство с разновесами в 3 кг и 5 кг. С помощью этих гирь учащиеся затем измеряют массу различных предметов, которые учитель, конечно, должен подобрать заранее.

Практическое задание может быть таким: выяснить, сколько весит буханка хлеба, ведро картофеля и т.д. Эти данные можно использовать при составлении задач. При этом полезно рассматривать задачи, иллюстрирующие процесс взвешивания. «На одной чаше весов стоит ящик с яблоками, на другой — две гири по 5 кг. Найти массу яблок, если масса ящика 1 кг». Такие задачи вырабатывают у детей практические навыки.

Приведем примеры некоторых заданий [1].

1. Масса чего больше — апельсина или яблока? Ответ объясните. На сколько масса апельсина больше массы яблока?

2. Можно ли по этим рисункам узнать, масса чего больше — груши или банана? Почему?

3. Масса, какого овоща меньше — кабачка или тыквы? Объясните свой ответ. Можно ли узнать, на сколько тыква тяжелее кабачка? Что для этого нужно знать?

4. На сколько масса тыквы больше массы кабачка?

5. Какова масса яблок? А груш? Что помогло найти ответ?

6. Масса арбуза —13 кг. Какие гири надо поставить на вторую чашу весов, чтобы весы показывали массу арбуза?

7. Верно ли, что масса кочана капусты 5 кг? Объясните ответ.

8. Найдите массу баклажана, тыквы, капусты, арбуза.

Запишите разные варианты. Сколько их получилось?

Знакомство с граммом. Название этой единицы измерения уже известно детям, учитель только формирует наглядное представление о грамме. С этой целью детям демонстрируют различные виды весов и разновесы к ним. Показывают гирьки в 1 г, разновес из гирь до 100 г. При практическом взвешивании с точностью до грамма действиями с полученными результатами дети углубляют свои знания нумерации в 1000. Хорошим наглядным пособием является циферблат весов, на котором кг разбит на сотни г, десятки г и единицы г.

Рассмотрим методику работы по введению единицы измерения «грамм». Сравнивая предметы, масса которых значительно меньше килограмма, учитель готовит детей к знакомству с другой мерой массы — граммом. Учитель обращает внимание детей на шкалу циферблата весов, которая имеет десять крупных делений — 100, 200, 300... 900, 1000. Каждое из них содержит десять более мелких делений, которые, в свою очередь, разделены на десять еще более мелких. Учитель поясняет, что отклонение стрелки циферблатных весов на одно самое маленькое деление означает взвешивание предмета массой 1 г. Учащиеся сопоставляют массу гирь 100 г, 200 г, 300 г, 10 г, 20 г, 30 г с показаниями стрелки циферблатных весов, учатся взвешивать на этих весах сыпучие предметы. С помощью аптекарских или лабораторных весов определяют массу.

Затем происходит знакомство с центнером и тонной, их соотношением с кг, составляется обобщенная таблица единиц массы.

Для знакомства с большими единицами массы можно провести экскурсию на предприятие, где есть товары или предметы требуемой массы. Например, на предприятие, где производится взвешивание предметов в центнерах и тоннах. Новые понятия «центнер» и «тонна» можно иллюстрировать различными примерами: масса легкового автомобиля — 1 т, масса двух мешков картофеля, двух мешков сахара — 1 ц, масса всех учащихся класса — 1 т (если в классе 30-35 человек).

При выполнении преобразований и сравнении величин ученики используют таблицу единиц массы.

  • 1. Выразите в килограммах 2 т 6 кг, 8000 г; в граммах — 1 кг 25 г; в центнерах — 6 т 9 ц, 8 000 кг; в тоннах — 5700 ц.
  • 2. Сравните: 12 т и 1 200 кг; 3 200 г и 32 кг; 4 т 8 ц и 480 кг; 220 ц и 20 т 2 ц.
  • 3. По какому правилу составлена первая строка таблицы? Пользуясь этим правилом, заполните остальные строки таблицы.

9000 г

90 кг

9 т

90 т

5 мм

... см

5 дм

... м

50 м

... г

... кг

... кг

12 ц

... т

... мм

... см

3000 дм

300 м

... км

  • 4. Вставьте цифры в «окошки», чтобы каждая следующая величина была больше предыдущей:
  • 80 т п34 кг, 80 т пп4 кг, 80 т ??? кг.
  • 5. Дополните каждую величину до Юти заполните таблицу:

9 200 кг

1 т 3 ц

8 ц 30 кг

3 ц 3 кг

7 т 2 ц

9 898 кг

10 т

10 т

10 т

10 т

Ют

10 т

10 т

  • 6. 10 кг конфет разложили в подарочные коробки по 600 г и в подарочные коробки по 400 г. Коробок по 600 г получилось 8. Сколько оказалось коробок по 400 г?
  • 7. Сетка лука и сетка картофеля вместе весят 15 кг. А две сетки картофеля и сетка лука весят 24 кг. Сколько весит сетка лука и сколько весит сетка картофеля?
  • 8. В овощехранилище привезли с поля 4 машины моркови по 3 тонны в каждой. Перед отправкой в магазины ее разложили в сетки по 2 центнера в каждую. 1/3 часть получившихся сеток увезли в магазин. В первый день там продали 80 кг моркови. Сколько кг моркови осталось продать?
  • 9. У мальчика есть весы с двумя чашами и 5 гирь: 1 г, 3 г, 9 г, 27 г, 81 г. На одну чашу весов он положил апельсин, а все гири распределил так, что весы уравновесились. Какие две гири оказались на одной чаше весов, если масса апельсина равна 61 г (3 г и 9 г, 9 г и 27 г, 1 г и 27 г, 1 г и 81 г, 9 г и 81 г, 27 г и 3 г)?
  • 10. На одной чаше весов лежит 6 одинаковых яблок и 3 одинаковые груши. На другой чаше — три таких же яблока и 5 таких же груш. Весы находятся в равновесии. Что тяжелее: яблоко или груша?

Вопросы и задания для самоконтроля

  • 1. Что такое масса?
  • 2. Свойством каких объектов является масса?
  • 3. Какие способы сравнения предметов по массе вы знаете?
  • 4. Можно ли считать массу аддитивно-скалярной величиной? Ответ обоснуйте.
  • 5. Какие трудности могут возникнуть при непосредственном сравнении физических тел по массе?
  • 6. Что может быть мерой массы? Какие трудности возникают при измерении массы?
  • 7. Как можно измерить массу в произвольных единицах? Покажите на примерах.
  • 8. Как обеспечить понимание учащимися процедуры измерения массы? Как научить детей измерять массу?
  • 9. Приведите примеры заданий для обучения школьников умению переводить значения массы из одних единиц в другие.
  • 10. Приведите примеры заданий для обучения учащихся умению выполнять действия со значениями массы. Выполните эти задания с подробным объяснением.

И. В начальных классах дети знакомятся с единицами массы: грамм, килограмм, центнер, тонна. В какой последовательности целесообразно это сделать? Почему?

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >