Урок "Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння "

Загальноосвітня школа І-ІІІ ступеня с. Любохини

 

 

 

 

 

 

План-конспект уроку з фізики

на тему

«Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння»

 

 

 

 

 

 

Підготував учитель фізики

Юхимук О.Ф.

Тема. Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння.

Мета: Сформувати поняття гравітаційних сил; вивчити закон  всесвітнього тяжіння, ознайомити учнів з історією  його відкриття, показати межі застосування закону, його універсальний характер та практичне значення; розвивати мову, логічне мислення, пізнавальний інтерес, пам’ять, увагу; формувати інформаційну, комунікативну компетентності; формувати світогляд учнів; виховувати інтерес до вивчення законів природи та історії фізики.

Основні поняття: гравітаційна взаємодія, закон всесвітнього тяжіння, гравітаційна стала, прискорення вільного падіння, сила тяжіння.

Технічні засоби: комп’ютер, мультимедійний проектор.

Обладнання: два диски однакової форми, але різної маси.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

І млою світ було цей оповито.

Хай буде світло! І з’явився Ньютон.

    А. Поуп

Хід уроку

 

І. Розминка. Інтерактивна права «Складанка».

Вибираючи перші склади слів, скласти слово:

Сивина, лабораторія (си-ла);

Манометр, санаторій (ма-са);

Дивина, накип, море, метр (ди-на-мо-метр);

Дерево, форма, малюнок, цікавість, яма (де-фор-ма-ці-я);

ІІ. Актуалізація опорних знань

1. Перевірка домашнього завдання.

2. Гра «Шифрограма»

Правила гри: вчитель зачитує десять запитань. На таблиці, яка зображена на екрані, сімнадцять пронумерованих відповідей. Учні вибирають правильні відповіді і записують лише їхні номери.

Запитання:

1. Фізична величина, яка є кількісною мірою взаємодії тіл.

2. Розділ механіки, що вивчає рух тіл під дією прикладених до них сил?

3. Як називається одиниця вимірювання сили?

4. Чому дорівнює прискорення вільного падіння?

5. Світовий простір, який оточує Землю.

6. Прискорення, яке виникає під час рівномірного руху тіла по колу.

7. Назвіть першого космонавта незалежної України.

8. Сила, якою можна замінити дію на тіло кількох сил.

9. Формула, яка відображає другий закон Ньютона.

10. Вчений, який експериментально довів, що прискорення вільного падіння не залежить від маси тіл.

Відповіді на запитання:

1. Юрій Гагарін

2. Маса.

3. 9,8 м/с².

4. Леонід Каденюк.

5. Сила.

6. Кінематика.

7. Рівнодійна.

8. .

9. Доцентрове.

10. Галілео Галілей.

11. .

12. Небо.

13. Кілограм.

14. Космос.

15. Динаміка

16. Арістотель.

17. Ньютон.

На екрані з’являється код для розшифровки відповіді.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
В	Р	В	А	Г	Е	Ц	І	Т	Я	Н	Т	Ф	І	Р	Б	А

Учні відгадують слово, зашифроване цифрами, що відповідають правильним відповідям.

5	15	17	3	14	9	4	7	8	10
Г	Р	А	В	І	Т	А	Ц	І	Я

Учитель. Якщо ви дали правильні відповіді на запитання, то одержали слово «ГРАВІТАЦІЯ», яке є одним із ключових понять на нашому уроці.

III. Мотивація навчальної діяльності.

Чи знаєте ви, чому дорівнює маса Землі?  (). А як «зважили» Землю? Як визначили її масу? (Вислуховуємо думку учнів, але запитання залишаємо відкритим.)

Відповідь на це запитання ми зможемо дати наприкінці нашого уроку. І не лише на це. Ми дізнаємось:

• чому тіла падають на Землю?
• чому планети рухаються навколо Сонця?
• чому супутники рухаються навколо планет?
• чим пояснити існування на Землі припливів і відливів морів і океанів?

Записати в конспект число, тему уроку «Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння».

 

IV. Сприйняття навчального матеріалу.

Дослід:  Диски однакові за розмірами, але різні за масою підняти на висоту і випустити.

? Чому тіла падали вниз?

? А чи тільки Земля має здатність притягувати до себе тіла?

Видатний англійський фізик Ісаак Ньютон зробив висновок, що притягуються не лише тіла до Землі, планети до Сонця, але і всі тіла в природі притягаються одне до одного із силами, що підпорядковані певному закону. Виявилося, що це притягання (гравітація) є дійсно «всесвітнім», універсальним явищем.

Повідомлення 1: Учень повідомляє про історичні факти, що передують відкриттю закону всесвітнього тяжіння.

Повідомлення 2: Учень розповідає легенду про відкриття закону всесвітнього тяжіння.

(Далі вчитель вводить закон всесвітнього тяжіння)

Закон всесвітнього тяжіння був відкритий у 1667 році і остаточно сформульований Ньютоном у 1687 році в роботі «Математичні начала натуральної філософії»: «Усі тіла притягуються одне до одного із силою, прямо пропорційною добутку  їх мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними». Якщо тіла можна вважати матеріальними точками, то сила спрямована уздовж прямої, що з’єднує їх. Аналогічно для тіл кулястої форми. Якщо тіла не можна вважати матеріальними точками і вони мають складну форму, то закон виконується, але ускладнюється його математичний запис.

До конспектів учнів:

Закон всесвітнього тяжіння:

        

 

F– сила всесвітнього тяжіння, Н;

m₁ i m₂  – маси взаємодіючих тіл, кг;

r – відстань між матеріальними точками (центрами куль), м;

G – гравітаційна стала (коефіцієнт пропорційності), Н^.м²/кг²

?   Як ви вважаєте, який фізичний зміст гравітаційної сталої?

?  Як ви думаєте, чому притягання кульки до Землі помітно, а притягання двох кульок між собою – ні?

? Як ви думаєте, як можна визначити числове значення гравітаційної сталої?

Відеофрагмент: Дослід Генрі Кавендіша.

До конспектів учнів:

Гравітаційна стала чисельно дорівнює силі, з якою притягуються два тіла  масою по 1 кг кожне, що знаходяться на відстані 1 м одне від одного.

 

 

 

? Ми знайомилися із силою тяжіння. Як ви вважаєте, яка її фізична природа?

До конспектів учнів:

Сила тяжіння має гравітаційну природу.

             

                   

 

 

?  Як визначити масу нашої планети? (Відповідь на проблемне запитання)

До конспектів учнів:

 

 

 

 

 

?   Згадайте, як прискорення вільного падіння змінюється з висотою над поверхнею Землі? Чому?

До конспектів учнів:

,

 

 

 

 де h – висота над поверхнею Землі.

 

V. Закріплення здобутих знань.

?   Чи діють сили гравітаційного притягання між атомами в молекулі? Чи є вони визначальними? Чому?

?   Як можна пояснити той факт, що  прискорення вільного падіння завжди має напрям вертикально вниз?

?   Від чого має залежати прискорення вільного падіння на інших планетах?

?   Як пояснити явища припливів і відпливів?

Задача 1  З якою силою притягуються одне до одного два тіла масою по    100 кг, якщо відстань між ними дорівнює 10 м? (F=6,67^.10^-9Н)

Задача 2 Оцініть масу Сонця, уважаючи відстань між Сонцем і Землею такою, що дорівнює 150 млн. км. Земля рухається навколо Сонця зі швидкістю 30 км/с. (2^.10³⁰ кг)

 

VI. Підсумки уроку.

Інтерактивна вправа «Пригадай і склади план уроку»

Учні пригадують етапи уроку і те, що цікавого вони на них дізналися.

Учитель виставляє оцінки, говорить слова подяки учням, які проявили особливу активність при підготовці до уроку, дякує всім учням за прояв знань, кмітливості та уміння працювати, думаючи.

 

VII. Домашнє завдання.

Основне: § 20, 21. Вправа 17 (2), 18 (3).

Додаткове: Підготувати реферат на тему «Відкриття, зроблені завдяки закону всесвітнього тяжіння».