Тема: силы природе. Явление тяготения. Гравитационная сила. Закон всемирного тяготения

Класс Урок 16

Тема: Силы природе. Явление тяготения. Гравитационная сила. Закон всемирного тяготения

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.                                

Тип урока: урок изучения нового материала.

Задачи урока:

 Образовательные:

· изучить движение тел в гравитационном поле; выработать умения воспринимать и излагать новый материал;

· показать практическую значимость изученного материала;

· сформировать понятие гравитационных сил;

· добиться усвоения закона всемирного тяготения;

· познакомить с опытным определением гравитационной постоянной.

 Воспитательные:

· формировать систему взглядов на мир;

· воспитывать интерес к творческий и исследовательский работе.

Развивающие:

· развивать речь, мышление;

· совершенствовать умственную деятельность: анализ, синтез, классификация, способность наблюдать, делать выводы, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты.       

Ход урока

Организационный момент.

Гравитационное взаимодействие

Силы вза­и­мо­дей­ствия между пла­не­та­ми и между пла­не­та­ми и Солн­цем стали на­зы­вать­ся гра­ви­та­ци­он­ны­ми, что в пе­ре­во­де с ла­тин­ско­го озна­ча­ет «тя­жесть».

Вза­и­мо­дей­ствие, свой­ствен­ное всем телам Все­лен­ной и про­яв­ля­ю­ще­е­ся в их вза­им­ном при­тя­же­нии друг к другу, на­зы­ва­ют гра­ви­та­ци­он­ны­ми, а само яв­ле­ние – яв­ле­ние все­мир­но­го тя­го­те­ния, или гра­ви­та­ци­ей.

Можно ска­зать, что Исаак Нью­тон в своей ра­бо­те, ко­то­рую он опуб­ли­ко­вал в 1698 году, со­вер­шен­но четко по­ка­зал, что между пла­не­та­ми су­ще­ству­ет вза­и­мо­дей­ствие. Это вза­и­мо­дей­ствие осу­ществ­ля­ет­ся осо­бым полем, ко­то­рое стали на­зы­вать гра­ви­та­ци­он­ным. У этого поля есть неко­то­рые осо­бен­но­сти. Самая глав­ная и самая ин­те­рес­ная осо­бен­ность – поле яв­ля­ет­ся все­про­ни­ка­ю­щим. Дело в том, что от элек­три­че­ско­го поля и от маг­нит­но­го можно за­щи­тить­ся, есть воз­мож­ность по­ста­вить ба­рьер дей­ствию этого поля. А от гра­ви­та­ци­он­но­го поля за­щи­тить­ся невоз­мож­но. То есть каж­дый раз, когда мы ста­вим на пути гра­ви­та­ци­он­но­го поля ка­кой-ли­бо ба­рьер, мы ощу­ща­ем дей­ствие этого поля и за этим ба­рье­ром.

Гра­ви­та­ци­он­ное вза­и­мо­дей­ствие за­ви­сит от массы тела. При­чем чем масса боль­ше, тем и гра­ви­та­ци­он­ное вза­и­мо­дей­ствие будет более ин­тен­сив­ным.

Также Нью­тон вывел два со­от­но­ше­ния. Все тела, ко­то­рые на­хо­дят­ся вб­ли­зи по­верх­но­сти Земли, при­тя­ги­ва­ют­ся к ней с уско­ре­ни­ем сво­бод­но­го па­де­ния. Срав­нив это уско­ре­ние с уско­ре­ни­ем Луны от­но­си­тель­но Земли, Нью­тон за­ме­тил, что уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния в 3600 раз боль­ше. В то же самое время рас­сто­я­ние от цен­тра Земли до Луны и ра­ди­ус Земли, от­ли­ча­ют­ся в 60 раз (см. Рис. 4). То есть уско­ре­ние об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но квад­ра­ту рас­сто­я­ния. Это со­от­но­ше­ние и при­ве­ло к от­кры­тию за­ко­на все­мир­но­го тя­го­те­ния, ко­то­рый будет рас­смот­рен на сле­ду­ю­щем уроке.

Рис. 4. От­но­ше­ние рас­сто­я­ния от цен­тра Земли до Луны к ра­ди­у­су Земли

Необ­хо­ди­мо от­ме­тить тот факт, что при вы­ве­де­нии за­ко­на все­мир­но­го тя­го­те­ния Нью­тон ис­поль­зо­вал дан­ные от­кры­тий мно­гих дру­гих учё­ных.

Примеры решения задач.

Задача 1. Юпитер обладает массой и радиусом 69 911 км. Определите ускорение свободного падения на Юпитере.

Поскольку закон всемирного тяготения является одним из универсальных законов природы, он одинаково выполняется для всех тел, имеющих массу. Рассмотрим произвольное тело (масса и размеры которого ничтожно малы по сравнению с массой и размерами Юпитера).

 

IV. Решение задач.

1. Космический корабль массой 8 т приблизился к орбитальной космической станции массой 20 т на расстояние 500 м. Найдите силу их взаимного притяжения.

2. На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами массой по

1 000 кг каждое, будет равна 6,67∙10⁹ Н?

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

Ход урока

I.Ответить на вопросы:

1. Что такое сила? Единицы ее измерения?

1. Какие силы существуют в природе?
2. Чем характеризуется сила?
3. Сформулируйте второй закон Ньютона?
4. Какую роль в движении играет масса? Что такое масса?
5. Почему в борьбе и в боксе используют разделение спортсменов по весовым категориям?
6. Как движется тело если на него не действует сила?
7. Что такое свободное падение тел?

Класс Урок 16

Тема: Силы природе. Явление тяготения. Гравитационная сила. Закон всемирного тяготения

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.                                

Тип урока: урок изучения нового материала.

Задачи урока:

 Образовательные:

· изучить движение тел в гравитационном поле; выработать умения воспринимать и излагать новый материал;

· показать практическую значимость изученного материала;

· сформировать понятие гравитационных сил;

· добиться усвоения закона всемирного тяготения;

· познакомить с опытным определением гравитационной постоянной.

 Воспитательные:

· формировать систему взглядов на мир;

· воспитывать интерес к творческий и исследовательский работе.

Развивающие:

· развивать речь, мышление;

· совершенствовать умственную деятельность: анализ, синтез, классификация, способность наблюдать, делать выводы, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты.       

Ход урока

Организационный момент.