Конспект урока по физике в 10 классе по теме: «ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ»

Конспект урока по физике в 10 классе по теме: «ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ»

Учитель: Биркина А.И.

Цель урока - Изучить закон всемирного тяготения, показать его практическую значимость. Шире раскрыть понятие взаимодействия тел на примере этого закона и ознакомить учащихся с областью действия гравитационных сил.

Задачи урока:

Образовательные:

сформировать понятие гравитационных сил, добиться усвоения закона всемирного тяготения, познакомить с опытным определением гравитационной постоянной;

Воспитательные:

формирование системы взглядов на мир;

Развивающие:

развитие речи, мышления; совершенствование умственной деятельности: анализ, синтез, классификация, способность наблюдать, делать выводы, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты.

Ход урока:

Сегодня на уроке мы с вами изучим закон всемирного тяготения, покажем его практическую значимость. Шире раскроем понятие взаимодействия тел на примере этого закона и ознакомимся с областью действия гравитационных сил.

Повторение. Проверка домашнего задания. Начнем с того, что мы уже знаем. Вспомним и ответим на следующие вопросы:

• Что называется свободным падением тела?

• Что такое ускорение свободного падения?

• Почему в воздухе кусочек ваты падает с меньшим ускорением, чем железный шарик?

• Кто первым пришел к выводу о том, что свободное падение является равноускоренным движением?

• Действует ли сила тяжести на подброшенное вверх тело во время его подъема.

• С каким ускорением движется подброшенное вверх тело при отсутствии сопротивления воздуха?

• Первый закон Ньютона.

• Второй закон Ньютона.

Изучение нового материала.

В курсе физики 7 класса мы изучали явление всемирного тяготения: между всеми телами во Вселенной действуют силы тяготения.

К выводу о существовании сил всемирного тяготения (гравитационных сил) пришел Ньютон в результате изучения движения Луны вокруг Солнца. Ньютон смог найти закон их взаимодействия, т.е. формулу для расчета гравитационной силы между двумя телами:

Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

где F - модуль вектора силы гравитационного притяжения между телами с массами m1 и m2,

r - расстояние между телами,

- это коэффициент, который называется гравитационной постоянной.

Если m1 = m2 и r = 1 кг, то G численно равна силе F, т.е. гравитационная постоянная численно равна силе F притяжения двух тел массой по 1 кг, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга.

G = 6,67?10-1 1 Н?м1/кг2.

Формула дает точный результат при расчете силы всемирного тяготения в трех случаях:

1) если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними;

2) если оба тела однородны и имеют шарообразную форму;

3) если одно из взаимодействующих тел - шар, размеры и масса которого значительно больше, чем у второго тела (любой формы), находящегося на поверхности этого шара или вблизи нее.

1) 2) 3)

Третий случай позволяет рассчитать по приведенной формуле силу притяжения к Земле любого из находящихся на ней тел. При этом в качестве расстояния между телами следует брать радиус Земли, т.к. размеры всех тел, находящихся на ее поверхности или вблизи нее, пренебрежимо малы по сравнению с земным радиусом.

По третьему закону Ньютона яблоко, висящее на ветке или падающее с нее с ускорением свободного падения, притягивает к себе Землю с такой же по модулю силой, с какой его притягивает Земля. Но ускорение Земли, вызванное силой ее притяжения к яблоку, близко к нулю, т.к. масса Земли намного больше массы яблока.

Закрепление

Решение задач:

Устно:

1. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если один из них заменить другим, масса которого вдвое меньше? Увеличится в 2 раза

2. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если расстояние между ними увеличить вдвое? Уменьшится в 4 раза

3. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если расстояние между ними уменьшить вдвое, а массу каждого увеличить в два раза? Увеличится в 16 раз

Письменно:

1. Два корабля массой 10000 т каждый стоят на рейде на расстоянии 1 км один от другого. Какова сила притяжения между ними? Ответ: 0,667 Н

2. На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами массой по 1000 кг каждое будет равна 3,335 10-9 Н. Ответ: 140 м

3. Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 0,1 м друг от друга и притягиваются с силой 6,67 10-15 Н. Какова масса каждого шарика? Ответ: 1 г

Домашнее задание: § 11 изучить. № 6.8, 6.16, 6.19, 6.33