Урок на тему "Гравітаційна взаємодія та гравітаційне поле. Сила тяжіння. Закон всесвітнього тяжіння. Прискорення вільного тяжіння."

Про матеріал

Формування знання про всесвітнє тяжіння, дослідне визначення й фізичний зміст гравітаційної сталої, гравітаційні поля , розвивати спостережливість, навчити дітей «бачити» фізику навколо себе.

Перегляд файлу

Оржівський ліцей

Клеванської селищної ради

Рівненського району Рівненської області

Урок з фізики в 10 класі на тему:

«Гравітаційна взаємодія та гравітаційне поле. Сила тяжіння. Закон Всесвітнього тяжіння. Прискорення вільного падіння»

$C:\Users\Admin\Desktop\закон Всесвітнього тяжіння\unnamed.gif$

Вчитель фізики

Вітошко В.Г

Тема: Гравітаційна взаємодія та гравітаційне поле. Сила тяжіння. Закон Всесвітнього тяжіння. Прискорення вільного падіння»

Мета уроку:

Навчальна.Розширити уявлення про взаємодію тіл; формувати знання про всесвітнє тяжіння, дослідне визначення й фізичний зміст гравітаційної сталої, гравітаційні поля;

Розвивальна.З метою розвитку мислення розвивати вміння аналізувати навчальний матеріал, умову задачі, хід розв’язання задач; пояснювати подібні матеріали; виявляти аналогії; розкривати загальне і конкретне; встановлювати закономірності; систематизувати, встановлювати зв’язки нового з раніше вивченим.

Виховна.Виховувати уважність, зібраність, спостережливість,навчити дітей «бачити» фізику навколо себе.

Тип уроку:комбінований.

Наочність і обладнання :фізичні мозаїки, інтелект-карти, комп’ютер, підручник.

Хід уроку

І. Розминка. Фізичні мозаїки «Рух і взаємодія» . Знайти картку-трикутник (в одній грі їх може бути дві) жовтого кольору із червоним записом у центрі, який відповідає навчальній темі. Далі учасникам слід по черзі викладати картки, які відповідають одна одній записами термінів, формул, фізичних характеристик тощо на сторінках трикутників. На завершенні гри повинна утворитися фігура гусака

ІІ. Актуалізація опорних знань

Перевірка домашнього завдання.
Розгадати ребус

Учні відгадують слово, зашифроване у ребусі

Учитель. Якщо ви правильно розшифрували ребус 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?Де взяти такі величезні терези? Як визначили її масу? (Вислуховуємо думки учнів)

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

чому тіла падають на Землю?
чому між усіма тілами Всесвіту існує сила тяжіння?
чому планети рухаються навколо Сонця?
чому супутники рухаються навколо планет?
чим пояснити існування на Землі припливів і відливів морів і океанів?

Отже записуємо тему уроку «Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння».

IV. Сприйняття навчального матеріалу.

Дослід: Дві однакові за розмірами кульки, 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.

Відеорлик 1: Події , що передують відкриттю закону всесвітнього тяжіння. Легенда про Ньютона.

(https://youtu.be/_-gdzOxe7aE)

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:

ФОРМ-1 ЗАКОН ВС-ТЯЖ-2 ЗАКОН ВС-ТЯЖ-6

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 ми не помічаємо взаємного притягання навколишніх тіл?

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

Відеоролик: 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? Чому сила тяжіння - окремий вид гравітаційних сил?

До конспектів учнів:

Сила тяжіння має гравітаційну природу. Тому, що це сила, з якою Земля притягує до себе тіла.

Слайд14 Слайд15

То повернемося до запитання яке у нас виникло на початку уроку: як визначити масу нашої планети? (Відповідь на проблемне запитання)

До конспектів учнів:

Слайд16

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

До конспектів учнів:

Слайд17

де h – висота над поверхнею Землі.

Аналіз останньої формули:

1. Прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла (довів Ґ. Ґалілей).

2. Прискорення вільного падіння зменшується в разі збільшення висоти h тіла над поверхнею Землі, причому помітна зміна відбувається, якщо h становить десятки й сотні кілометрів (на висоті h = 100 км прискорення вільного падіння зменшиться лише на 0,3 м/с²).

3. Якщо тіло перебуває на поверхні Землі або на висоті кількох кілометрів :

Через обертання Землі, а також через те, що форма Землі – еліпсоїд (екваторіальний радіус Землі більший за полярний на 21 км), прискорення вільного падіння залежить від географічної широти місцевості.

V. Закріплення здобутих знань.

Чи діють сили гравітаційного притягання між вами і сусідом по парті? Чи є вони визначальними? Чому доречно запропонувати їх оцінити, а не обчислити?

Чому всі тіла поблизу Землі рухаються рівноприскорено?

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. Космічний корабель масою 8 т наблизився до орбітальної космічної станції масою 20 т на відстань 100 м. Знайти силу їх взаємного притягання.

Дано: