1 633 перегляд(ів)

Конспект уроку: Закон всесвітнього тяжіння

Мета: показати практичну значущість вивченої теми для пояснення природних явищ; провести міжпредметні зв’язки з курсом астрономії;

розвивати уявлення про оточуючий світ та техніку; вміння висловлювати та доводити думку;

виховувати точність, послідовність, економність, взаємоповагу.

Методи і прийоми навчання. Експрес опитування, розв’язання проблеми.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання: комп’ютерні демонстрації, відеофрагменти.

 

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Повторення вивченого матеріалу (експрес опитування)

  1. Письмова відповідь (4 учні).

З яким прискоренням треба піднімати вантаж, щоб його вага збільшилася в три рази?

  1. Розв’язати задачу (1 учень)

Космічна ракета під час старту з поверхні Землі рухається вертикально вгору з прискоренням 20 м/с2 . знайдіть вагу космонавта, якщо його маса становить 90 кг.?

  1. Завдання всім учням

Наведіть приклади перебування тіла в стані невагомості. Перевантаження.

 

ІІІ. Вивчення нового матеріалу      

Вивчення нового матеріалу проводиться методом розв’язання проблеми.

Звернути увагу на особливості сил, що залежать не від координат, а від швидкості тіл, на які діїть ці сили. Ознайомивши учнів з поняттям всесвітнього тяжіння пояснити, як застосовується закон всесвітнього тяжіння на Землі і у Всесвіті.

 

На відміну від короткодіючих сильних і слабких взаємодій, електромагнітні і гравітаційні взаємодії мають властивість дальньої дії: їх дія виявляється на дуже великих відстанях. Дія планет на супутники, політ артилерійських снарядів, плавання тіл в рідині – у всіх цих явищах виявляються гравітаційні сили.

Між фізичними тілами діє сила взаємного притягання. Такі явища, як падіння тіл на Землю, рух Місяця навколо Землі, планет навколо Сонця і інші, відбуваються під дією сил всесвітнього притягання, які називають гравітаційними.

Закон, який характеризує сили притягання, уперше сформулював Ньютон в 1687 року під час вивчення руху Місяця навколо Землі.

Закон всесвітнього тяжіння: будь-які дві матеріальні точки притягуються одна до одної із силою, прямо пропорційною добутку їх мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними:

 

де m1 і m2 – маси матеріальних точок; r – відстань між ними; G – гравітаційна стала, що чисельно дорівнює силі, з якою притягуються два тіла масою по 1 кг кожне, знаходячись на відстані 1 м одне від одного. Гравітаційну сталу визначено експериментальним шляхом. Вперше це зробив англійський вчений Кавендіш за допомогою крутильного динамометра (крутильних терезів).

У СІ гравітаційна стала має значення G = 6,67·10-11 Н·м2 /кг2.

Закон всесвітнього тяжіння справедливий лише для матеріальних точок.

Силу, з якою тіло притягується до Землі під дією поля тяжіння Землі, називають силою тяжіння.                    F = mg,

де g прискорення вільного падіння        (сила з якою Земля притягує до себе тіло масою 1кг).

Для обчислення прискорення

вільного падіння використовується формула:

Прискорення вільного падіння поблизу поверхні Землі скрізь приблизно однакове і дорівнює 9,8 м/с2. Але сила тяжіння залежить і від географічної широти, оскільки земна куля дещо сплюснута, а також з добовим обертанням Землі.

Під дією сили земного тяжіння спостерігають такі рухи: вільне падіння, рух тіла, кинутого вертикально вгору, горизонтально і під кутом до горизонту. Розглянемо ці рухи докладніше.

Вільне падіння – це рух тіл у вакуумі під дією однієї сили – сили тяжіння mg.

Вільне падіння тіл – це окремий випадок прямолінійного рівноприскореного руху без початкової швидкості.

 

Основні формули для вільного падіння:

v = v0  gt;                   h = v0t  gt2/2;    v2  v02 = 2gh;

(знак ” – ” для тіла, кинутого вертикально вгору, знак ” + ” для тіла, кинутого вертикально вниз).

 

На прискорення вільного падіння g впливають:

  1. обертання Землі навколо власної осі: максимальне значення  на полюсах, мінімальне  на екваторі;
  2. деформації Землі: на зменшення значення  на екваторі впливає і те, що екваторіальний радіус Землі більший від полярного;
  3. неоднорідність земної кори: значення  більше на довільній широті там, де містяться родовища залізної й інших важких руд, менше над родовищами газу.

Повітря чинить опір падінню тіл. Існує максимальна швидкість падіння.

 

ІV. Закріплення матеріалу

Закріплення матеріалу, розв’язування задач, проводиться методом «Аналіз ситуації»

Орієнтовні завдання для закріплення вивченого матеріал.

  1. Яка сила діє на свинцеву кульку радіусом 20 см?

 

  1. Середня густина Венери 5200 кг/м3, а радіус планети 6100 км. Знайти прискорення вільного падіння на поверхні Венери.

 

  1. Знайти силу гравітиційної взаэмодії Землі і Місяця. Середня відстань від Землі до Місяця 3,8*108м, Мз = 6*1024 кг, Мм = 7,4*1022 кг.

 

  1. VI. Завдання додому.

Опрацювати § 20, 21;     Вправа 17, 18 (2,3)

Icon of Fiz10 Urok 32 Fiz10 Urok 32 (30.0 KiB)
Скачав конспект! Скачай презентацію-->
загрузка...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *