Урок в 9 классе «Сила Всемирного тяготения»
Цели урока:
- обучающая: формирование понятия «гравитационные силы»; изучение закона всемирного тяготения, границ его применимости, знакомство с опытным определением гравитационной постоянной; раскрытие понятия «взаимодействие тел» на примере закона всемирного тяготения и ознакомление с областью гравитационных сил;
- развивающая: развитие умений анализировать учебный материал: наблюдать, сравнивать, сопоставлять изучаемые явления, факты, делать выводы; развитие умственной деятельности, целостности восприятия и умений анализировать знания;
- воспитательная: воспитание познавательного интереса культуры умственного труда и естественно-материалистического мировоззрения.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация к уроку, карточки для проверочной работы на 2 варианта
Тип урока: комбинированный.
Ход урока.
Организационный момент.
Приветствие с учащимися.
Круг радости- учащиеся становятся в круг и обмениваются пожеланиями друг другу.
Объявление темы и целей урока.
Актуализация опорных знаний . Слайд №1
Проверочная работа по карточкам
Вариант 1
1. На столе лежит яблоко. Какие силы действуют на него? Почему яблоко покоится? Изобразите силы графически.
2. С каким ускорением движется при разбеге реактивный самолет массой 45 т, если сила тяги двигателей 90 кН?
3. Морской паром при столкновении с катером может потопить его без всяких для себя повреждений. Как это согласуется с равенством модулей сил взаимодействия?
4. В каких из приведенных ниже случаев речь идет о движении тел по инерции?
А. Книга лежит на поверхности стола.
В. Луна движется по орбите вокруг Земли.
С. Лодка после выключения двигателя продолжает двигаться по поверхности воды.
Вариант 2
1. Люстра висит на цепи. Какие силы действуют на люстру ? Почему она покоится? Изобразите силы графически.
2. Какова масса тела, которому сила 25 Н сообщает ускорение 5 м/с2?
3. Почему лодка не сдвигается с места, когда человек, находящийся в ней, давит на борт, и приходит в движение, если человек выйдет из лодки и будет толкать ее с такой же силой?
4. В каких из приведенных ниже случаев речь идет о движении тел по инерции?
А. Всадник летит через голову споткнувшейся лошади .
В. Человек, поскользнувшись, падает назад.
С. Пузырек воздуха равномерно и прямолинейно движется в трубке с водой
III. Основная часть. Изучение нового материала Слайды №2-6
Учитель: Как был открыт закон всемирного тяготения?
Из истории физики... Он появился на свет 14 января 1643 г. в деревушке Вулстроп в семье мелкого фермера, умершего до рождения сына. Младенец был недоношенным; бытуют легенды, что он был так мал, что его поместили в овчинную рукавицу, лежавшую на лавке, из которой он однажды выпал и сильно ударился головкой об пол, а вымыть его можно было в пивной кружке. После серьезной подготовки он в 1660 г. поступил в Кембридж в качестве Subsizzfr'а (так назывались неимущие студенты, которые обязаны были также прислуживать членам колледжа), что не могло не тяготить его. В 1665г. стал магистром искусств. Впервые объяснил с помощью своего математического метода движения и формы планет, пути комет, приливы и отливы океана. Он первый исследовал разнообразие световых лучей и проистекающие отсюда особенности цветов, которых до того времени никто даже не подозревал.
Вопрос: Кто этот ученый? (И. Ньютон)
В: Какие открытия Ньютона мы уже изучили?
(Законы движения и взаимодействия тел)
Слайды № 8-9
Учитель: Исаак Ньютон был первым учёным, который сначала высказал гипотезу, объясняющую эти явления, а потом её научно доказал. Он предположил, что между любыми телами существуют силы тяготения, и даже рассчитал центростремительные ускорение планет.
Но самое главное, что в 1687 г. Ньютон установил один из фундаментальных законов механики, получивший название закона всемирного тяготения:
«Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними:
F= G m1m2 / r2
где m1 и m2 - массы взаимодействующих тел, r - расстояние между телами,G - коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех тел в природе и называемый постоянной всемирного тяготения, или гравитационной постоянной».
Гравитационное взаимодействие - это взаимодействие , свойственное всем телам Вселенной и проявляющееся в их взаимном притяжении друг к другу.
Гравитационное поле - особый вид материи, осуществляющий гравитационное взаимодействие.
Следует обратить внимание на то, что сформулированный : закон всемирного тяготения справедлив лишь для материальных точек. Ньютон также доказал, что закон справедлив для шаров, плотность которых распределена симметрично относительно их центров. В этом случае R - это расстояние между центрами шаров.
Закон всемирного тяготения справедлив для точечных, а также сферически симметричных тел. Приближенно он выполняется для любых тел, если расстояние между ними значительно больше их размеров.
Слайд №10
Учитель: В настоящее время механизм гравитационного взаимодействия представляется следующим образом. Каждое тело массой М создает вокруг себя поле, которое называют гравитационным. Если в некоторую точку этого поля поместить пробное тело массой т, то гравитационное поле действует на данное тело с силой F, зависящей от свойств поля в этой точке и от величины массы пробного тела.
Слайды №11-12
Учитель: Английский физик Генри Кавендиш в 1798 г. определил, насколько велика сила притяжения между двумя объектами. В результате была достаточно точно определена гравитационная постоянная, что позволило Кавендишу впервые определить массу Земли.
Опыты проводились при помощи крутильных весов. На длинном стержне уравновешивались два маленьких шарика одинаковой массы m. Стержень был подвешен на тонкой проволоке. К маленьким шарикам с противоположных сторон стержня подставлялись на близком расстоянии большие свинцовые шары. Масса каждого большого шара была равна М. При сближении шаров проволока закручивалась. Угол закручивания проволоки регистрировался на шкале по повороту светового пучка, отраженного от зеркальца. По углу закручивания проволоки определялся момент силы упругости равный моменту пары сил, возникающих при притяжении маленьких шариков к большим шарикам. Дальнейший ход астрономических наблюдений и лабораторных измерений подтвердил найденное выражение для силы взаимного притяжения тел. Оказалось, что G это универсальная константа, названная гравитационной постоянной. Значение этой величины получилось очень маленьким, и измерить его удалось только благодаря большой чувствительности крутильных весов.
Слайд №13
G - гравитационная постоянная, она численно равна силе гравитационного притяжения двух тел, массой по 1 кг, находящихся расстоянии 1 м одно от другого.
G =6,67 - 1011 Н*м2/кг2
Сила взаимного притяжения тел всегда направлена вдоль прямой, соединяющей эти тела.
IV. Закрепление . Слайды №14-15
Подумай и ответь
1. Почему Луна не падает на Землю?
2. Почему мы замечаем силу притяжения всех тел к Земле, но не замечаем взаимного притяжения между самими этими телами ?
3. Как двигались бы планеты, если бы сила притяжения Солнца внезапно исчезла?
4. Как двигалась бы Луна, если бы она остановилась на орбите?
5. Притягивает ли Землю стоящий на ее поверхности человек? Летящий самолет? Космонавт, находящийся на орбитальной станции?
6. Некоторые тела (воздушные шары, дым, самолеты, птицы) поднимаются вверх, несмотря на тяготение. Как вы думаете, почему? Нет ли здесь нарушения закона всемирного тяготения?
7. Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между двумя телами?
8. Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океанах Земли?
9. Почему мы не замечаем гравитационного притяжения между окружающими нас телами?
Решите задачи: слайды 16-18
А на море корабли
В дрейф давно уже легли.
Между ними 20 миль.
Коль закон ты не забыл,
Силу ты сумей найти,
Что сближает корабли.
Знай, что эти корабли-
Каждый массой тонн пяти.
1морская миля= 1,852км
Оцените силу притяжения между соседями по парте. Все необходимые данные оцените сами. Работаем в парах.
Два корабля массой 50000 т каждый стоят на рейде на расстоянии 1 км друг от друга. Какова сила притяжения?
V. Подведение итогов. Слайд №19
1.Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между двумя телами?
2.Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океанах Земли?
3.Почему мы не замечаем гравитационного притяжения между окружающими нас телами?
4. Почему Луна не падает на Землю?
5. Почему мы замечаем силу притяжения всех тел к Земле, но не замечаем взаимного притяжения между самими этими телами ?
6. Как двигались бы планеты, если бы сила притяжения Солнца внезапно исчезла?
7. Как двигалась бы Луна, если бы она остановилась на орбите?
5. Притягивает ли Землю стоящий на ее поверхности человек? Летящий самолет? Космонавт, находящийся на орбитальной станции?
Сегодня мы говорили о яблоке, которое упало на голову Ньютону. Я хочу угостить всех яблоком.
V. Домашнее задание. §15, упр. 12 №1,2
Рефлексия слайд №20
Получите свидетельство
Вход
Сила Всемирного тяготения (разработка урока) (21.93 КB)
0
514
142
Нравится
0
