ГРАВІТАЦІЙНА ВЗАЄМОДІЯ ТА ГРАВІТАЦІЙНЕ ПОЛЕ

Про матеріал

Розробка уроку фізики в 10 класі на тему: "Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння та вага тіла". 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; ввести поняття сили тяжіння та ваги тіла, встановити аналітичні вирази для їх обчислення та основні властивості цих сил.

Перегляд файлу

Урок Гравітаційна взаємодія. Гравітаційне поле.

Мета уроку:

Освітня: Розширити уявлення про взаємодію тіл; формувати знання про всесвітнє тяжіння, гравітаційні сили як центральні сили;

Розвивальна. розвивати логічне мислення, пам’ять; формувати вміння узагальнювати;

Виховна. Виховувати уважність, зібраність, спостережливість

Методична: Показати практичну значимість теми для пояснення природніх

явищ та розвитку пізнавальної діяльності учнів.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Наочність і обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, дерев’яний жолоб з кульками закріплений на двох штативах, нерухомий блок з мотузком та вантажем, підручник Фізика 10 клас, рівень стандарту за ред. В. Г. Бар’яхтара, О. С. Довгого..

Формування ключових компетентностей: Спілкування державною мовою, математична, міжпредметна, соціальна компетентність.

Наскрізні змістові лінії: громадянська відповідальність, здоров'я і безпека, підприємливість і фінансова грамотність.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Вправа «Пригадай»

Дайте визначення сили. У яких одиницях її вимірюють.
Дайте визначення рівнодійної сили.
Дайте визначення інертності.
Що таке маса тіла? Яка одиниця маси в СІ?
Назвіть основні властивості маси.

Перевірка виконання д/з: вправа № 10: завдання 3, 4.

ІII. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Так влаштована природа, що на нашій планеті часто бувають опади (дощі. сніг). І, оскільки, люди звикли жити в будинках, то при їх проєктуванні потрібно враховувати ці явища так, щоб опади не накопичувалися на поверхні будівлі, оскільки це призведе до псування будівельного об’єкту. Для цього людство використовує старовинний фізичний пристрій: похила площина, похилий дах. І все тут, начебто, зрозуміло, вода собі стікає, або просто на вулицю, або з допомогою водостоків збирається в певну ємність для подальшого використання. З попередніх уроків ми знаємо: якщо тіло рухається, значить на нього діє сила,

Проблемне питання: Краплини води з даху ніхто не штовхає, а чому ж вони тоді рухаються?

Сьогодні ми розберемося чому відбувається такий рух і, яка сила при цьому

Але спочатку я пропоную вам відгадати ключове поняння нашого уроку з допомогою ребуса.

Вправа «Розгадай ключове поняття уроку уроку»

Якщо ви правильно розшифрували ребус то одержали слово «ГРАВІТАЦІЯ», яке є одним із ключових понять на нашому уроці.

Оголошення теми уроку: Гравітаційна взаємодія. Гравітаційне поле.

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Гравітаційна взаємодія

Гравітаційна взаємодія – взаємодія, яка є властивою всім тілам у Всесвіті й виявляється в їхньому взаємному притяганні одне до одного.

Гравітаційне поле – особливий вид матерії, за допомогою якого здійснюється гравітаційна взаємодія та існує навколо будь-якого тіла. (існує навколо будь-якого тіла: зорі, планети, людини, книжки, молекули, атома)

Гравітаційна хвиля – поширення змінного гравітаційного поля в просторі. Випромінюється рухомою масою і може відірватися від свого джерела.

Гравітаційні хвилі передбачені загальною теорією відносності (Альберта Ейнштейна) та офіційно підтверджені 11 лютого 2016 року.

2. Закон всесвітнього тяжіння. Гравітаційна стала

Проблемне питання

• Як розрахувати силу гравітаційного притягання?

До XVII ст. вчені вважали, що тільки Земля має особливу властивість притягувати до себе всі тіла, що перебувають поблизу її поверхні. У 1667 р. Ньютон висловив дивне для тих часів твердження, що між усіма тілами діють сили взаємного притягання та сформулював закон всесвітнього тяжіння.

Віртуальний експеримент „Гравітація і орбіти“ на платформі Phet

Завдання 1: змінюючи системи тіл (Сонце – Земля, Земля – Місяць, Земля – Космічний корабель) дослідити напрям сили гравітації.

Завдання 2: Встановити систему (Земля – Місяць, Земля – Космічний корабель), змінюючи масу тіл, дослідити величину сили гравітації:

Закон всесвітнього тяжіння:

Між будь-якими двома тілами діють сили гравітаційного притягання, які прямо пропорційні добутку мас цих тіл і обернено пропорційні квадрату відстані між ними.

G – гравітаційна стала

Доповідь здобувача освіти: «Найбагатший серед мудреців, та наймудріший серед багатіїв – Генрі Кавендіш»

Гравітаційну сталу вперше виміряв англійський учений Генрі Кавендіш у 1798 р. за допомогою крутильних терезів:

Гравітаційна стала чисельно дорівнює силі, з якою дві матеріальні точки масою 1 кг кожна взаємодіють на відстані 1 м одна від одної (якщо , а , то ).

Схема досліду з визначення гравітаційної сталої

На довгому легкому коромислі підвішеному на тонкому пружному дроті, зрівноважено дві маленькі кулькі масою , кожна. Біля маленьких кульок розміщено великі свинцеві кульки масами . У результаті притягання кульок дріт закручується. Кут закручування реєструють на шкалі за поворотом світлового пучка, який відбивається від дзеркальця. За кутом закручування дроту визначають силу гравітаційного притягання.

Відео: ДОСЛІД КАВЕНДІША.mp4

3. Прискорення вільного падіння

Прискорення вільного падіння можна визначити, застосувавши другий закон Ньютона:

Як і сила тяжіння, прискорення вільного падіння завжди напрямлене вертикально вниз незалежно від того, в якому напрямку рухається тіло.

V. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ

1. Будівельний візок з піском загальною масою 200кг та будівля майстерні, масою 1000 т знаходяться на відстані 100м. Знайти силу їх взаємного притягання.

Дано:

Розв’язання

Відповідь:

Підсумок задачі: бачимо, що сила взаємного притягання мізерно мала, саме тому візок сам не їде до майстерні.

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Вправа «Дай відповідь» (у вигляді тесту)

1. Яку взаємодію називають гравітаційною? Наведіть приклади.

2. Сформулюйте й запишіть закон всесвітнього тяжіння.

3. Яким є фізичний зміст гравітаційної сталої? Чому вона дорівнює?

4. Дайте визначення сили тяжіння. За якими формулами її обчислюють і як вона напрямлена?

5. Як розрахувати прискорення вільного падіння поблизу поверхні Землі? Від яких чинників воно залежить?

VII. Домашнє завдання

Опрацювати § 11 ст. 66-72 – низький рівень;
Впр. 11 (1-2) – середній рівень;
Впр. 11 ( 3-6 ) – достатній рівень;
Скориставшись додатковими джерелами інформації дізнатися про життя і діяльність українського вченого С. П. Корольова – високий рівень