Головна » Фізика

Гравітаційні сили. Закон всесвітнього тяжіння

Дидактична мета уроку:

Сформувати поняття гравітаційних сил;

вивчити закон  всесвітнього тяжіння, ознайомити учнів з історією  його відкриття, показати межі   застосування закону,  його універсальний характер та практичне значення.

Виховна мета уроку

Формувати світогляд учнів;

виховувати інтерес до вивчення законів природи та історії фізики.

Розвивальна мета уроку

Розвивати мову, мислення;  формувати інформаційну, комунікативну компетентності.

Тип  уроку:   

 Урок вивчення нового матеріалу

Технічні засоби:

Комп’ютери,  мультимедійний проектор або дошка

Демонстрації:

Падіння тіл однакової форми, але різної маси; презентація «Закон всесвітнього тяжіння», яка включає відеофрагменти, що ілюструють та пояснюють закон всесвітнього тяжіння; портрети вчених.

Структура уроку:

1. Організація початку уроку, оголошення теми і мети уроку -  2  хв.

2. Повторення  матеріалу з теми "Три закони Ньютона", «Вільне падіння»

(4 варіанти тестів, складених  в програмі Microsoft Office Excel, для індивідуального опитування; фронтальна робота з  класом) -  7  хв.

3. Вивчення нового матеріалу - 25 хв.

4. Закріплення матеріалу - 10 хв.

5. Підбиття підсумків уроку -  2  хв.

6. Домашнє завдання -  2  хв.

 

 Хід   уроку

1. Організаційна частина

Перевірка відвідування учнями уроку, перевірка наявності зошитів, підручників тощо. Оголошення теми та мети уроку.

2. Повторення матеріалу

Повторення  матеріалу з теми "Три закони Ньютона", «Вільне падіння» (Домашнє завдання з попереднього уроку включало повторення цих тем). Для індивідуального опитування передбачається 4 варіанти комп’ютерних тестів, складених  в програмі Microsoft Office Excel (див. додаток1). Одночасно  учитель проводить фронтальне опитування класу:

 

Що називається вільним падінням тіла?
Чому дорівнює прискорення  вільного падіння?
Чому в повітрі пір’їнка падає з меншим прискоренням, ніж  камінець?
Хто першим прийшов до висновку про те, що вільне падіння є рівноприскореним рухом?
Чи діє сила тяжіння на підкинуте вгору тіло під час його підйому?
З яким прискоренням рухається підкинуте нагору тіло при відсутності опору повітря?
Чи можна застосувати перший закон Ньютона для падаючого тіла?
Як записати другий закон Ньютона для вільного падіння?
Як застосувати третій закон Ньютона для падаючого тіла і Землі?

 

3. Вивчення нового матеріалу

 

*Записати в конспект число, тему уроку «Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння».

 

                     Автор закону всесвітнього тяжіння І.Ньютон

 

?  Чи знаєте ви, чому дорівнює маса Землі?  ( ).  А як «зважили» Землю? Як визначили її масу?

Відповідь на це запитання ми зможемо дати наприкінці нашого уроку. І не лише на це. Ми дізнаємось:

чому тіла падають на Землю?
чому планети рухаються навколо Сонця?
чому супутники рухаються навколо планет?
чим пояснити існування на Землі припливів і відливів морів і океанів?
чим обмежуються розміри тварин на Землі?

 

ДОСЛІД:  Диски однакові за розмірами, але різні за масою підняти на висоту і випустити.

? Чому тіла падали вниз?

?  Поясніть, у  якому випадку ми спостерігали вільне падіння?

? А чи тільки Земля має здатність притягувати до себе тіла?

Видатний англійський фізик Ісаак Ньютон робить висновок, що притягуються не лише  тіла до Землі, планети до Сонця, але і всі тіла в природі притягаються одне до одного  із силами, що підпорядковані  певному закону. Виявилося, що це притягання (гравітація) є  дійсно «всесвітнім», універсальним явищем.

Ньютон у своїй роботі використовував науковий метод:

 

ПОВІДОМЛЕННЯ 1:  Учень повідомляє про історичні факти, що передують відкриттю закону всесвітнього тяжіння.

ПОВІДОМЛЕННЯ 2: Учень розповідає легенду про відкриття закону всесвітнього тяжіння.

 

[Далі вчитель вводить закон всесвітнього тяжіння]

Закон всесвітнього тяжіння був остаточно сформульований Ньютоном у 1687 році в роботі «Математичні начала натуральної філософії»: «Усі тіла притягуються одне до одного  із силою, прямо пропорційною добутку  їх мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними».  Якщо тіла можна вважати матеріальними точками, то сила спрямована уздовж прямої, що з'єднує їх. Аналогічно для тіл кулястої форми. Якщо тіла не можна вважати матеріальними точками і вони мають складну форму, то закон виконується, але ускладнюється його математичний запис.

 

До конспектів учнів:

Закон всесвітнього тяжіння:

 

F- сила всесвітнього тяжіння, Н;

m1 i m2  - маси взаємодіючих тіл, кг;

r – відстань між матеріальними точками (центрами куль), м;

G – гравітаційна стала (коефіцієнт пропорційності), Н.м2/кг2

?   Як ви гадаєте, який фізичний зміст гравітаційної сталої?

?  Як ви гадаєте, чому притягання кульки до Землі помітно, а притягання двох кульок між собою – ні?

?   Як ви гадаєте, як можна визначити числове значення гравітаційної сталої?

 

ПОВІДОМЛЕННЯ 3: Учень пояснює дослід Генрі Кавендіша  [Відеофрагмент]

 

До конспектів учнів:

Гравітаційна стала чисельно дорівнює силі, з якою притягуються два тіла  масою по 1 кг кожне, що знаходяться на відстані 1 м одне від одного.

 

?   Ми знайомилися із силою тяжіння. Як ви гадаєте, яка її фізична природа?

 

До конспектів учнів:

Сила тяжіння має гравітаційну природу.

 

?   Як визначити масу нашої планети? (Відповідь на проблемне запитання)

 

До конспектів учнів:

 

?   Згадайте, як прискорення вільного падіння змінюється з висотою над поверхнею Землі? Чому?

До конспектів учнів:

 

[Відеофільм «Всесвітнє тяжіння», у якому пояснюються прояви закону всесвітнього тяжіння, зокрема припливи та відпливи]

4. Закріплення матеріалу

?   Чи діють сили гравітаційного притягання між атомами в молекулі? Чи є вони визначальними? Чому?

?   Як можна пояснити той факт, що  прискорення вільного падіння завжди має напрям вертикально вниз?

?   Від чого має залежати прискорення вільного падіння на інших планетах?

?   Як ви гадаєте, чи зміниться сила тяжіння при русі вглиб Землі до її центру? Як?

 

Задача1  Як зміниться сила гравітаційного притягання, якщо маса першого тіла збільшиться вдвічі, а відстань між тілами зменшиться вдвічі? (Збільшиться у 8 разів)

Задача2  На якій відстані від поверхні Землі  сила тяжіння зменшиться у 9 разів? (h=2R)

Задача3  З якою силою притягуються одне до одного два тіла масою по 100 кг, якщо відстань між ними дорівнює 10 м? (F=6,67.10-9Н)

 

5. Підсумки  уроку

? З яким  фізичним явищем ви ознайомилися на уроці?

? У чому полягає закон всесвітнього тяжіння?

?   Чому закон всесвітнього тяжіння називають універсальним?

 

[Учитель підбиває підсумки і оголошує оцінки]

 

6. Домашнє завдання*

Опрацювати  § 22-24, усно відповісти на запитання після §22-24.

Рівневі завдання на картках – письмово (див. додаток 2)

 

* Фізика: підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закл.: (рівень стандарту) В.Д.Сиротюк, В.І. Баштовий. - К.: Освіта,2010


Теги: Лук’янова М.Ф., гравітація, сила тяжіння
Навчальний предмет: Фізика
Переглядів/завантажень: 1667/237


Схожі навчальні матеріали:
Всього коментарів: 0
avatar