MAKRO
Fysik Hans Mellin / Jacques Schultze
L채rarp채rm
1 Förord 2 Materia, mått och mätningar – elevhäfte 3 Rörelse och hastighet – elevhäfte 4 Kraft och tryck – elevhäfte 5 Vårt solsystem – elevhäfte 6 Elektricitet – elevhäfte 7 Magnetism, induktion, effekt och energi – elevhäfte 8 Värme och väder – elevhäfte 9 Ljud – elevhäfte 10 Ljus – elevhäfte 11 Atomfysik och kärnenergi – elevhäfte 12 Kraft, rörelse och arbete – elevhäfte 13 Elektronik – elevhäfte 14 TEMA Energi och miljö – Lärardel 15 Svar och kommentarer till elevhäften – Lärardel 16 Faktabokens Fundera-frågor – Lärardel 17 Faktabokens Klarar du detta-frågor – Lärardel 18 Repetera och svar till Repetera – Lärardel 19 Prov och bedömning – Lärardel 20 Eget material
Materia, mått och mätningar Laborationer
Detta elevhäfte avser Makro Fysik Kapitel 1 (faktaboken s. 9-18) Kapitel 2 (faktaboken s. 19-38)
1:1 Vi kokar vatten Fyll en bägare till hälften med ljummet vatten. Bestäm vattnets temperatur. För in värdet i en tabell vid tiden 0 minuter. Börja uppvärmningen. Rör om med termometern hela tiden. Mät temperaturen efter varje hel minut. Fortsätt uppvärmningen till dess att vattnet kokat några minuter. Släck därefter brännaren!
Mål (faktaboken) Veta vad som menas med materia och atomer Kunna skilja mellan grundämnen och kemiska föreningar Veta vad en molekyl är Kunna berätta om begreppen smälta, koka, kondensera och stelna (frysa) Kunna de vanligaste enheterna för längd, tid, massa, volym och densitet Beskriva några olika sätt att mäta längd Redogöra för begreppet svängningstid när det gäller pendlar Beskriva några olika typer av vågar Beskriva några olika sätt att mäta volym Räkna ut densiteten för några olika ämnen
Materiel: 1 bägare, 250 ml 1 gasolbrännare 1 trefot 1 trådnät 1 sprittermometer 1 stoppur Redovisa resultatet. 1. Gör en tabell och för in mät- värdena. 2. Använd sedan arbetsbladet på sid. 14 för att rita ett linjedia gram som visar hur tempera- turen ökar.
Mål (laborationer) Att i god ordning utföra laborationer och följa NO-salens säkerhetsföreskrifter Inser resultatens rimlighet och eventuella felkällor Kunna dokumentera undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter
Frågor: 1. Vid vilken temperatur kokar vatten? 2. Vad finns i bubblorna när vatten kokar? 3. Är vattenångan synlig?
–9– Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Materia, mått och mätningar 1:2 Vilken kokpunkt har T-sprit?
1:5 Hur tjock är en av lärobokens sidor?
Fyll en bägare till hälften med ljummet vatten. Värm vattnet tills det kokar. När vattnet kokar släcker du brännaren och fyller provröret ungefär till 1/5 med T-röd. För ner provröret i vattnet. Sätt ner en termometer i provröret. Avvakta en stund och avläs termometern.
Ta reda på tjockleken hos en av lärobokens sidor. För att få måt�tet så exakt som möjligt bör du mäta flera sidor samtidigt t.ex. 10 st och sedan beräkna medelvärdet. Materiel: 1 skjutmått Ev. miniräknare
Materiel: 1 bägare, 250 ml 1 gasolbrännare 1 trefot 1 trådnät 1 sprittermometer 1 provrör T-röd
Redovisa resultatet. Visa dina beräkningar.
1:6 Vad påverkar pendeltiden? Undersök vad som påverkar pendeltiden. Fundera först över vad som ändrar pendeltiden innan du börjar prova.
Redovisa resultatet.
Tips! För att kunna undersöka vad som påverkar pendeltiden ska du endast göra en förändring åt gången.
1:3 Mätövningar i NO-salen För att du ska få lite vana i längdmätning ska du göra några enkla mätningar, se arbetsblad sid. 15.
Materiel: 1 stativ 1 muff och stav med krok 1 bomullssnöre 1 stoppur vikter av olika slag
Redovisa resultaten på arbetsbladet. Besvara även frågorna.
1:4 Uppskatta bänkens area
Redovisa resultatet. Gör en tabell och besvara frågorna.
Uppskatta (gissa) bänkens area i dm2. Tävla i gruppen först om vem som kan uppskatta arean bäst.
Frågor: 1. Vad påverkade pendeltiden? 2. Ett pendelur går för fort. Hur ska det justeras för att gå rätt?
Materiel: 1 måttband eller tumstock 1 miniräknare Redovisa resultatet. Visa dina beräkningar.
– 10 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Materia, mått och mätningar 1:7 Bestämning av volymen med mätglas
1:10 Flyter eller sjunker? Ta fram två bägare och fyll den ena med vatten och den andra med T-sprit. Undersök flytförmågan hos olika ämnen. Prova med t.ex. trä, sudd, stearin, kork, is mm.
För att du ska få lite vana i att använda mätglas ska vi göra några volymbestämningar, se arbetsblad sid. 16. Redovisa resultaten på arbets bladet.
Materiel: 2 bägare T-sprit
1:8 Klassrummets volym
Redovisa resultatet.
Ta reda på klassrummets volym i kubikmeter (m3) genom att mäta längd, bredd och höjd. Tävla i gruppen först om vem som kan uppskatta volymen bäst.
1:11 Vilket ämne är det? Du ska undersöka några olika ämnen och beräkna densiteten dvs. hur mycket 1 cm3 av ett ämne väger, se arbetsblad sid. 16.
Volym = längd · bredd · höjd Materiel: 1 måttband 1 miniräknare
Redovisa resultaten på arbetsbladet.
Redovisa resultatet. Visa dina beräkningar.
1:12 Grundämnen och kemiska föreningar Träna på att skriva kemiska tecken och formler, se arbetsblad på sid. 17.
1:9 Hur mycket väger 1 liter vatten? Ta reda på hur mycket 1 liter = 1 dm3 vatten väger.
Redovisa på arbetsbladet. Materiel: 1 våg 1 bägare eller mätglas Ev. miniräknare Redovisa resultatet.
– 11 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Materia, mått och mätningar Enhetsbyten
Instuderingsfrågor
Skriv i meter:
Se faktaboken sid. 10–38. Skriv svar i ditt skrivhäfte.
500 cm = 75 dm =
1. I vilka grundenheter mäts längd, tid, vikt och volym?
1 500 mm = 0,8 km = 3 mil =
2. Ge två exempel på gamla längdmått.
Skriv i kg:
3. Namnge två olika mätverktyg för längdmätning. 4. Du ska göra några mätningar. Vilket mätverktyg lämpar sig bäst för att mäta a) fönstrets bredd b) klassrummets längd c) hårstråets tjocklek d) diametern på ett rör
850 g = 35 hg = 0,65 ton = 2 750 g = 0,02 ton = Skriv i liter:
1 l = 1 dm3 100 cl = 1 l
5. Vad menas med materia? 6. Nämn något som inte räknas som materia.
95 dl = 10 dm3 =
7. I vilka former kan de flesta ämnen förekomma?
70 cl = 475 ml =
8. Vad finns i bubblorna när vatten kokar?
1,5 m3 = Skriv i cl:
9. Vad menas med att vattenånga kondenserar?
1 cl = 10 ml 1 ml = 1 cm3
10. Från a-d är fyra olika händelser beskrivna. Försök för varje händelse, skriva ett av orden smältning, avdunstning, kokning, kondensering eller stelning. Det gäller att välja ett ord som passar in.
45 ml = 0,55 l = 1,4 dl = 2,25 dm3 = 8,5 cm3 = Hur många sekunder går det på ett dygn?
a) Vattnet fräser i en het stekpanna.
b) Det blir is på sjön.
c) Den regnvåta asfalten torkar.
d) D et bildas en klar vätska runt veken i ljuset som brinner.
– 12 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Materia, mått och mätningar Räkna med mätningar
11. Hur många olika grundämnen finns det?
Visa dina beräkningar till följande uppgifter, dvs. skriv inte enbart svar. Använd gärna miniräknare och tabeller på sid. 24 och 340 i faktaboken.
12. Vad består en vattenmolekyl av? 13. Ge exempel på tre andra molekyler. 14. Vad menas med densiteten för ett ämne? 15. Två föremål har samma volym. Det ena är tillverkat av koppar och det andra av järn. Vilket av ämnena väger mest. Förklara varför. Se tabell i faktaboken på sid 340.
1. Viken sträcka (i m) motsvarar 150 yards? 2. Ett privatplan flyger på höjden 3 000 ft (feet). Vilken höjd motsvarar detta uttryckt i meter?
16. Hur fungerar ett ekolod?
3. Densiteten för vatten är 1,0 kg/dm3. Hur många gram väger 1 cm3 vatten?
17. Du har en påse med några tusental likadana spikar. Du vill veta ungefär hur många spikar det finns i påsen, men tycker att det är för tidsödande att räkna dem. Hur kan du göra?
4. Vissa delar av en personbil kan tillverkas av aluminium i stället för järn. Hur mycket lättare blir en bil om 25 dm3 av delarna görs av aluminium?
18. Hur kan man ta reda på volymen av en vattendroppe från en kran som står och droppar?
5. En sten har massan 45 g och volymen 18 cm3. Vilken densitet har stenen?
19. Vad händer med ett föremåls densitet om föremålet värms upp?
6. Ett föremål, som har volymen 2 cm3, väger 22,6 g. Beräkna densiteten och vilket ämne är föremålet troligen tillverkat av?
20. Hur skriver man koldioxid (en kol- atom och två syreatomer) med kemiska tecken?
7. Densiteten av en vätska kan bestämmas så här: En tom mätcylinder vägs. Därefter hälls en bestämd volym vätska i mätcylindern som vägs på nytt.
Beräkna densiteten för glykol om • mätcylindern väger 50 g tom • 75 cm3 glykol hälls i • mätcylindern med glykol väger 134 g
– 13 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Materia, mått och mätningar Arbetsblad 1:1 Vi kokar vatten Temperatur (°C)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
– 14 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
9
10
Tid (minuter)
Materia, mått och mätningar Arbetsblad 1:3 Mätövningar i NO-salen För att du ska få lite vana i längdmätning ska du göra några enkla mätövningar. 1. Du ska uppskatta vissa längder i klassrummet. 2. Du ska mäta den uppskattade sträckan med 20 cm-linjalen. 3. Du ska mäta samma sträcka med tumstock eller måttband. 1 (uppskatta)
Föremål
2 (mät med linjal)
3 (mät med tumstock eller måttband)
Bänkens längd Rummets bredd Tavlans bredd Fönstrets höjd Eget förslag
Att diskutera: Vilket föremål var lättast att uppskatta? Om du ska mäta ett föremål noggrant, vilket mäthjälpmedel skulle du då använda?
– 15 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Materia, mått och mätningar Arbetsblad 1:7 Bestämning av volymen med mätglas Materiel: mätglas snöre några olika föremål
Föremål
Volym före ml
Volym efter ml
Föremålets volym i ml
1:11 Vilket ämne är det? Materiel: Digitalvåg, mätglas, snöre, föremål av olika material, ev miniräknare Föremål
1 cm3 = 1 ml
Massa (gram)
Volym (cm3)
Densitet (g per cm3)
Ämne
1)
1) Se tabell på sid. 340 i faktaboken och försök att ta reda på vad föremålet är gjort av.
– 16 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Materia, mått och mätningar Arbetsblad 1:12 Grundämnen och kemiska föreningar Gör färdigt tabellen. Se periodiska systemet sid. 342 i faktaboken. Ämne syre väte kväve klor svavel fosfor cesium radon kvicksilver zink platina silver kalium tenn platina helium
Kemiskt tecken
Ämne kol natrium kalcium järn koppar bly guld uran radium volfram thorium kobolt nickel plutonium titan argon
Kemiskt tecken
Skriv in de namn eller formler som saknas i tabellen. Molekyl / kemisk förening vattenmolekyl vätemolekyl
Formel
Cl2 svaveldioxid CO koldioxid O2 kvävemolekyl – 17 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Materia, mått och mätningar Materiakrysset I Materiakrysset finns olika ”fysikord” (som har med materia och mätningar att göra) gömda. Vilka kan du finna? Samma ord räknas bara en gång. Sök orden både vågrätt och lodrätt. Försök även att hitta några kemiska förkortningar, se periodiska systemet sid. 342 i faktaboken.
K J Z K U A K O K P U N K T S M
U Ä I V V T N M O L E K Y L K E
B R N Ä Ä O M A S S A H G I J T
I N K V T M N T L F A S T N U E
K O L E E V I E D O S Y B J T R
C M A S O L U R E I G R O A M P
E K O L O D N I N G G E R L Å R
N K Y R N M C A S R H I A S T O
T M O T U M U L I T E R T V T T
I H J O D K Å N T O N O O A C O
M I K R O M E T E R P M M K L T
E I I Ä M N E K T P A G U U M Y
T S L I K A R E U R L R R U D P
16–21 ord = GANSKA BRA 22–27 ord = BRA 28– ord = MYCKET BRA
– 18 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
E K O L O D B R Å N G A J M L U
R T I D I S T E R M O M E T E R
Repetera – Materia, mått och mätningar 1 Materia (faktaboken s. 9–18) 1. Vad menas med materia? 2. Vilka av följande är inte materia? Ringa in rätt svar. a) Ett moln på himlen.
b) Röken från en eld.
c) Ljudet från ett diskotek.
d) Ljuset från en glödlampa.
e) Värmen från ett strykjärn.
f) Avgaserna från en bil. A
3. Bilden visar en modell av en atom. a) Vad heter partiklarna A, B och C.
B
b) Vilka partiklar består atomkärnan av? c) Henrik påstår att det mesta av det man kan ta på består av ”tomrum”. Redogör för om hans påstående kan vara riktigt. C
4. Vad är skillnaden mellan ett grundämne och en kemisk förening? 5. Vad är en molekyl? 6. Ordlek med grundämnen (ÄEVT =VÄTE). Vilka grundämnen är det? a) ÄJNR
b) EVILSR
c) MUMINULAI
d) LIMEHU
7. Gör färdigt tabellen. Se periodiska systemet s. 342 i faktaboken. Ämne
Kemiskt tecken
Ämne
Kemiskt tecken
syre
kol
väte
natrium
kväve
kalcium
klor
tenn
svavel
koppar
fosfor
bly
cesium
guld
radon
uran
8. Vilka tre former kan vatten finnas i? 9. Vad menas med att ett ämne a) stelnar
b) kondenserar
c) kokar
– 187 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Repetera – Materia, mått och mätningar 10. Vilket lodrätt ord söks i ordflätan? E
Mäter vattendjupet.
I
Ämnen som man tillverkar föremål av. Betecknas med Fe i periodiska systemet.
R
Finns i en behållare märkt O2.
M
Grundenheten för massa. Ett grundämne med namnet hydrogen på engelska. Brukar finnas både på havet och i badrummet.
E E
Kallas de minsta byggstenarna. 11. När du kokar vatten stiger det upp bubblor till ytan. a) Vid vilken temperatur kokar vatten? b) Vad innehåller bubblorna? c) Är vattenångan synlig?
12. Bilden nedan illustrerar vatten i vätskefas. Bilden är så starkt förstorad att vi kan se enskilda vattenmolekyler. Man ser att det finns lite mellanrum mellan molekylerna. Vad finns det där? Välj rätt alternativ A – D. A. Mellan H2O-molekylerna är det vatten. B. Där finns ingenting, dvs. där finns bara vakuum. C. Det är luft mellan molekylerna. D. Mellan H2O-molekylerna finns det vattenånga.
vattenmolekyler
– 188 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Repetera – Materia, mått och mätningar 2 Mått och mätningar (faktaboken s. 19–38) 13. Välj rätt eller rimligt alternativ A–C för varje delfråga a–n. a) Hur lång är en tum? b) Hur lång är en mikrometer? c) Ett nyfött barn väger ungefär... d) En liter mjölk väger... e) Hur långt är Sverige? f) Hur långt är Vasaloppet? g) Bensintanken i en personbil rymmer ungefär... h) Ett vanligt dricksglas rymmer... i) Hur många milliliter är 400 cm3? j) Grundenheten för tid är... k) En fotbollsplan har arean... l) 1 m/s motsvarar... m) Fartygs fart mäts i knop. Hur mycket är 1 knop? n) Hur långt hinner en bil som kör med medelhastigheten 80 km/h i 3 timmar?
A 1,75 cm 0,1 mm 1 kg 1 hg 16 mil 42 km
B 3,67 cm 0,01 mm 3 kg 1 kg 160 mil 80 km
C 2,54 cm 0,001 mm 8 kg 10 kg 1 600 mil 90 km
600 dl 15 ml 40 ml sekunder 500 m2 3 600 km/h
15 liter 15 cl 400 ml timmar 5 000 m2 36 km/h
250 liter 15 dl 4 000 ml dygn 50 000 m2 3,6 km/h
0,4048 km/h
1,609 km/h
1,852 km/h
80 km
2,4 mil
24 mil
14. a) Hur mäter man hur stor massa något har? b) En månsten har massan 10 kg på månen. Hur stor är massan på jorden? 15. a) Vad menas med densiteten för ett ämne? b) Hur beräknas densiteten av ett föremål? 16. Du har två vågar. På den ena vågen har du 1 kg bomull och på den andra 1 kg järn. Vilket av bomull och järn har a) störst massa
b) minst volym
c) störst densitet
17. Varför gör det ont att tappa ett bowlingklot på tån, men inte att tappa en lika stor skumgummiboll? Förklara med hjälp av begreppen massa och densitet.
– 189 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Repetera – Materia, mått och mätningar 18. I tabellen finns några fakta om koppar och järn. Ett av följande fyra alternativ A–D är korrekt. Motivera ditt svar.
Ämne
A. I ett kärl med smält koppar kan en liten järnbit flyta, men inte en stor.
Järn Koppar
Smältpunkt
En liter (=1 dm3)
°C
Vikt vid +20°C kg
+1535 +1083
7,87 8,96
En liter (=1 dm3) Vikt vid smältpunkten kg 7,04 7,94
B. En kopparbit flyter i smält järn. C. En järnbit börjar smälta om den läggs ner i koppar som nyligen smält. D. En järnbit flyter i koppar som nyligen smält. Använd tabellen för att lösa uppgifterna 19–24. 19. I vilken av följande vätskor flyter både is och järn? Välj rätt svar. etanol
glykol
kvicksilver
vatten
20. Varför väger en järnkula mer än en lika stor aluminiumkula? 21. Ett föremål väger 44,5 g och har volymen 5 cm3. Vilket ämne är det tillverkat av? 22. Du ska väga upp 120 g etanol. Får etanolen plats i ett kärl som rymmer 100 ml? 23. Vad händer om man lägger ner en guldring i en skål med kvicksilver? 24. Vilka av följande påståenden är sanna eller falska?
Densitet (g/cm3) Aluminium 2,7 Bly 11,3 Guld 19,3 Järn 7,8 Koppar 8,9 Kvicksilver 13,6 Glykol 1,1 Etanol (sprit) 0,8 Vatten 1,0 Is 0,9
a) Man flyter lättare i saltvatten pga. att kroppen blir ”lättare”. b) Grundenheten för längd är centimeter. c) En liter 80-gradigt vatten blandas med en liter 10-gradigt. Då blir sluttemperaturen 90 °C. d) En luftballong flyger eftersom varm luft är ”lättare” än kall luft. e) Vatten kokar alltid vid 100 °C. f) Grädde är ”tyngre” än lättmjölk och har högre densitet. g) Diamanter består av grundämnet kol.
– 190 – Får kopieras inom skolenheten! © Författarna och Gleerups Utbildning AB
Ämne