Конспект уроку "Сила тяжіння"

 Тема: Сила тяжіння.

Мета:Увести поняття сили тяжіння,ознайомити учнів з природою цієї сили.

Тип уроку:комбінований.

Хід уроку.

1.Організаційний етап.

2. Перевірка домашнього завдання у вигляді усного опитування.

3. Актуалізація опорних знань.

Запитання до класу

• Як фізики називають дію одного тіла на інше?
• Які три характеристики має сила?
• Як позначається сила і в яких одиницях вимірюється?

4. Створення проблемної ситуації

Задумався вчений: тут місця чимало,

А яблуко саме на мене упало.

Тай сили тяжіння якби не було ,

То яблуко б це у повітрі плило.

А звідки ж тяжіння? А, знаю вже я,

Тіла всі притягує, звісно, Земля!

На столі лежить  дитяча кулька. Куля відносно землі не рухається.

• За якої умови тіло перебуває в стані спокою? (Якщо на тіло не діють інші тіла або дія цих тіл скомпенсована.)
• Чому куля нерухома? (Дія Землі компенсує дію столу.)
• Якщо Земля діє на кулю, то чи правильно говорити, що і куля діє на Землю? (Так правильно, бо в природі сили виникають парами).

Якщо я підкину кулю, куля падаючи  на Землю змінить свій колір на інший. Чому?

Відповідь на це запитання дамо на сьогоднішньому уроці тема якого – сила тяжіння.

1. Постановка проблеми ( на демонстраційному столі стоїть штатив до якого підвісили кульку на нитці;  штатив, у якому закріпили трохи зігнуту трубочку так, щоб частина трубочки була горизонтальною і  по ній можна було спускати горошини чи маленькі кульки )

• Що відбудеться з кулькою, якщо перерізати нитку? ( впаде )
• Чому вона впаде?
• Як рухаються горошини по трубочці? ( прямолінійно )
• Як рухаються горошини викотившись з трубочки? ( по кривій, вниз )
• Чому саме так рухаються горошини?
• Чи можемо ми закинути вгору м'яч так, щоб він полетів високо-високо і назад не повернувся?
• Чому усі тіла ( листя, сніг, дощ, град, каміння…)  падають вниз? ( їх притягує до себе Земля? )

5. Вивчення нового матеріалу.

План вивчення нової теми: Сила тяжіння

1.  Визначення сили тяжіння.
2. Природа  сили тяжіння.
3. Одиниці  вимірювання сили тяжіння.
4. Формула  для обчислення сили тяжіння.
5. Напрям  та точка прикладання сили тяжіння.

6. Пояснення нового матеріалу

Чому будь-який предмет наприклад випущений із руки олівець, або капля дощу, листок з дерева  - падає вниз? Причина всіх цих явищ полягає в тому, що Земля притягує до себе всі тіла. Усі тіла також притягують до себе Землю.

У 1687 р. видатний англійський фізик  І. Ньютон сформулював закон, згідно з яким між усіма тілами Всесвіту існує взаємне притягання. Таке взаємне притягання матеріальних об’єктів називають гравітаційною взаємодією, або всесвітнім тяжінням. Спираючись на досліди та математичні розрахунки, Ньютон виявив, що інтенсивність гравітаційної взаємодії збільшується зі збільшенням  мас тіл, які взаємодіють. Саме тому легко переконатися, що нас із вами притягує Земля, але ми зовсім не відчуваємо притягання один одного.

У фізиці силу гравітаційного притягання Землі називають силою тяжіння.

Сила тяжіння – це сила з якою Земля притягує до себе тіла, які перебувають  на їй або поблизу.

Силу тяжіння позначають -  Fтяж. Одиницею сили є 1 Н (1 ньютон).

 Як обчислити силу тяжіння?

 Силу тяжіння можна обчислити, знаючи масу тіла.

Експеремент№1

 Спосіб такого розрахунку підказують результати дослідів. Якщо взяти динамометр і підвісити до нього важок масою 102 г, то стрілка динамометра зупиниться біля поділки 1 Н. Якщо підвісити два таких важки, то динамометр покаже силу 2 Н і т. ін. Якщо ж підвісити п’ять — то динамометр покаже силу 5 Н і т. ін. З цього досліду можна зробити висновок, що сила тяжіння пропорційна масі тіла.

Тому силу тяжіння можна визначити за формулою:

F_тяж = mg

де m — маса тіла, g = 9, 8 Н/ кг

 Відношення сили тяжіння, що діє на тіло, до маси цього тіла є постійною величиною, не залежною ні від сили тяжіння, ні від маси тіла. Цю величину називають коефіцієнтом пропорційності між силою тяжіння і масою:

 g= F тяж/m, g = ≈ 1 Н/0.102 кг =9.8Н/кг.

 Досліди показують, що в міру віддалення від Землі сила тяжіння  слабшає. Наприклад, на висоті 300 км значення коефіцієнта g зменшується приблизно до 9 Н кг.

Ми можемо значення прискорення вільного падіння приблизно визначити з даних нашого експерименту.

     g= F_тяж / m = 1Н/0.1кг=2Н/0.2кг=3Н/0.3кг= 10Н/кг

Значення прискорення вільного падіння незначно змінюється на екваторі     g=9.78Н/кг, на полюсі     g=9.82 Н/кг

Давайте з’ясуємо який напрямок має сила тяжіння.

Експеремент№2

Кульку підвішену на нитці називають виском. Висок завжди показує напрямок сили тяжіння. (Продемонструвати  у різних точках класу)

Виконавши цей дослід переконаємося, що сила тяжіння завжди напрямлена до центра землі.

Силу зображують у вигляді вертикальної стрілки напрямленої вниз і прикладеної до тіла

7 Закріплення матеріалу

Бліц-гра

 1. Яку силу називають силою тяжіння?

2. Чому дорівнює сила тяжіння, що діє на тебе?

3. Під дією якої сили рухається парашутист до землі?

 4. У яких одиницях треба виразити масу тіла, щоб обчислити силу тяжіння в системі СІ?

5. Якою літерою позначають силу тяжіння?

 6. Чому дорівнює величина g?

7. Який напрямок має сила тяжіння?

8. У яких одиницях вимірюють силу тяжіння в системі СІ?

9. Що є причиною падіння всіх тіл на Землю?

10. Чому виникають припливи і відпливи?

 11. Чи притягуються між собою предмети в класній кімнаті?

Розв’язування задач

1. Яка сила тяжіння діє на камінь масою 2,5 т?
2. Обчисліть силу тяжіння, що діє на одного із найбільших китів, виявлених людиною, масою 150 т і на найменшу пташку на Землі – колібрі масою 2г.(1500 кН; 0,02 Н) (Слайд10)
3. М’яч, масою 1 кг лежить на підлозі. Зобразити графічно силу тяжіння, що діє на нього.(Слайд 11)
4. Якою є сила тяжіння, що діє на відро з водою, якщо ємність відра 10 л, а маса порожнього відра 1 кг? (110Н)(Слайд 12)

8 Підбиття підсумків уроку.

Вправа «Незакінчене речення»

Учні продовжують речення на уроці я:

  Дізнався...

  Зрозумів…

  Навчився…

  На наступному уроці я хочу…

 9 Домашнє завдання

 Опрацювати відповідний матеріал підручника.

Вправа 20 (1,3)

Сила тяжіння на інших планетах

 Навколо Сонця рухається 9 великих планет. Всі вони утримуються навколо Сонця силами тяжіння. Ці сили дуже великі. Наприклад , між Сонцем і Землею діє сила тяжіння, яка наближено дорівнює 3.10²²Н. Велике значення цієї сили пояснюється тим, що маси Сонця і Землі дуже великі.

 Серед планет Сонячної системи найменшу масу має Меркурій – вона майже в 19 разів менша за масу Землі. Маса найбільшої планети – Юпітера – в 318 разів більша за масу Землі. Чим менша маса планети, тим з меншою силою вона притягає до себе тіла. Наприклад, на автомобіль, маса якого на Землі 600 кг, на  Місяці діяла б сила тяжіння не 6000Н, а лише 1000Н. Щоб покинути Місяць, тіла повинні мати швидкість не 11 км/с, як на Землі, а лише 2,4 км/с. А коли б людина висадилася на Юпітер, маса якого в багато разів більша за масу Землі, то там на неї діяла б сила тяжіння майже в 3 рази більша, ніж на Землі.