Ашық сабақ "Бүкіләлемдік тартылыс заңы"

Пәні: физика

Сынып: 9 «А»

Сабақ № 15/5

Күні: 20.10.2016 ж 

Сабақтың тақырыбы: § 15. Бүкіләлемдік тартылыс заңы

Сабақтаң мақсаты:

Білімділік: оқушыларға бүкіләлемдік тартылыс заңдылығын күнделікті өмірмен байланыстыра отырып меңгерту, алған білімдерін практикада, есеп шығаруда қолдануға үйрету.

Дамытушылық: ойлау қабілетін арттыру, өз ойын жүйелеуге, ұқсастықты, қарама-қайшылықты байқауға дағдыландыру және оқушылардың шығармашылық іс-әрекеттерін, ізденімпаздылықтарын дамыту.

Тәрбиелік: оқушылардың ұжымшылдық сезімін, өзіндік жұмыс дағдыларын

үйрету, дүниені және оның заңдылықтарын танып, білуге болатынын көрсету.

Сабақтың түрі: Жаңа білімді игеру сабағы

Сабақтың әдісі: Түсіндірмелі-көрнекті

Сабақтың көрнекіліктері: интерактивті тақта, бейнефильм, презентация, практикалық жұмысқа арналған құрал – жабдықтар. 

Сабақтың барысы.

1. Ұйымдастыру кезеңі (2 минут)

2. Үй тапсырмасын тексеру (10 минут)

1. Күштің қандай сипаттамалары бар? Бір дененің екінші дене әрекетімен сипатталады.

2. Күш қандай шамаға жатады? векторлық

3. Денеге күш әрекет еткеннен кейін не байқалады? Қозғалыс бағытын, жылдамдығын және пішінін өзгертеді.

4. Механикада қанша күш бар? Қандай? Серпімділік күш, ауырлық күш, үйкеліс күш

5. Тең әрекетті күш дегеніміз не?Денеге бір мезгілде әрекет ететін бірнеше күштің әрекетіндей әрекет жасайтын күш

6. Күштің өлшем бірлігін ата. Ньютон (Н)

7.   Бұл қандай құрал? динамометр

8. Дене пішінінің немесе өлшемдерінің өзгеруі қалай аталады?деформация

9.   қандай күш көрсетілген? Үйкеліс күші

10. Үйкеліс күшінің қандай түрлерін білесіңдер? Сырғалау, домалау, тыныштық үйкеліс күші

11.   Тең әрекетті күш неге тең?F_R = F₁- F₂

12. Тайғақ күндері адамдар жүретін жолдарға құм себіледі. Бұл жағдайда үйкелісті қалай өзгертті? Жолдарға құм себу арқылы үйкелісті арттырады

13. Есіктің топсасын майлау арқылы үйкелісті қалай өзгертеді? Үйкелісті кемітеді

14. 1 кН = … Н жауабы: 1000 Н

3. Жаңа сабақ (20 минут)

«Планеталардың тартылысы» атты бейнефильм.

1. Денелердің ерекше бір механикалық қасиеттеріне олардың өте алыс аралықтан бірін-бірі тартатын қабілеті жатады. Шексіз әлем кеңістігінде де, Жерде де кез келген денелердің арасында әрекет ететін өзара тартылыс күшін бүкіләлемдік тартылыс күштері немесе гравитациялық күштер деп атайды. Гравитациялық күштер денелердің қандай күйде екеніне байланысты болмайды әрі олардың әрекетіне еш нәрсе бөгет бола алмайды. Бүкіләлемдік тартылыс – әлемде өз билігін жүргізетін әмбебап күш. Бұл ақиқат бізге Исаак Ньютон арқылы мәлім болды.

2. Алғашқыда Ньютон Жер шары өзінің бетінде туғызатын үдеуі мен Жер центрінен жеткілікті алыс, яғни R + H қашықтықтағы денеге туғызатын үдеуінің арасындағы айырмашылық қандай екекнін анықтау қажет деп есептеді. Бұл айырмашылықты анықтау үшін Айдың Жерді айналу периодын және Жерден Айға дейінгі қашықтықты білу қажет болды. Ньютонға Айдың Жерді айналу периоды Т = 27,3 = 2,4*10⁶ c және Жер центрінен Айға дейінгі қашықтық R = 384000 км екені белгілі болатын. Осы мәндерді центрге тартқыш үдеуді анықтауға арналған

а_ц.т. = R формуласына қойсақ,

a_Ай = ͌ 0,0027 м/с²

болады. Бұл табылған шама g = 9,8 м/с² еркін түсу үдеуінің мәнінен шамамен 3600 = 60² есе аз.

Демек, центрге тартқыш үдеу Жердің центріне дейінгі қашықтықтың квадратына кері пропорционал кемиді. Сонымен қатар Жер мен біздің «алманың» арасындағы өзара әрекеттесу үшін өзара әрекеттесетін тура пропорционал, яғни F ῀

1. Бүкіләлемдік тартылыс заңы

Екі нүктелік денелер арасындағы өзара әрекеттесу күші олардың массаларынының көбейтіндісіне тура пропорционал, арақашықтығының квадратына кері пропорционал

F ῀

Бүкіл әлемдік тартылыс заңын  И. Ньютон 1687 жылы ашты. 1665 жылы 23-жасында Ньютон Айды орбитада ұстап тұратын күш Жерге алманың құлауына септігін тигізетін күш табиғатына ұқсас екендігін болжап айтты. Оның болжамы бойынша Әлемдегі барлық денелер арасында массалар центрін жалғастыратын түзу бойымен тартылыс (гравитациялық күштер) күштері әсер етеді .

И.Ньютон 1687 жылы бүкіләлемдік тартылыс заңын былайша тұжырымдады: екі дене бір-біріне массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал, ал арақашықтықтарының квадратына кері пропорционал күшпен тартылады:

Пропорционалдық коэфициент G табиғаттағы барлық денелер үшін бірдей және оны бүкіләлемдік тартылыс тұрақтысы немесе гравитациялық тұрақты деп атайды.

Гравитациялық тұрақтының сан мәнін зертханалық жағдайда бірінші рет 1798 жылы ағылшын ғалымы Генри Кавендиш сезгіштігі аса жоғары бұралатын таразылардың көмегімен анықтаған болатын.

G = 6,67·10^-11 Н·м²/кг² 

Табиғаттағы көптеген құбылыстар бүкіләлемдік тартылыс күшімен түсіндіріледі.

• 1.Күн жүйесіндегі ғаламшарлар қозғалысы.

• 2. Жердің жасанды серігінің қозғалыстары.

• 3.Баллистикалық зымырандардың ұшу траекториясы.

• 4. Жерге жақын денелердің қозғалысы.

• 5.Денелердің жерге құлауы.

• 6.Тасу және қайту.

• 7.Сарқырамалар.

• 8.Қол сөмкесінің ауырлығы.

• 9.Жер атмосферасының болуы;

т.б құбылыстар динамика заңдарымен және бүкіләлемдік тартылыс заңы арқылы түсіндіріледі
4. Жаңа сабақты бекіту. Есеп шығару.

№1. Массалары 1000кг екі дене арасы қандай болғанда әсерлесу күші 6,67*10^-9 Н-ға тең болады?

Бер: m1=m2=1000кг.

F=6.67*10-9Н                                 

G=67*10^-11 Нм²/кг²

т/к: r - ?

Формуласы: Шешуі:

Ғ= Gm₁m₂ /r²                  

r =

12-жаттығу.

№ 4. Айдың Жерге тартылу күшін есептеңдер. Айдың массасы 7*10²² кг, ал Жердің массасы 6*10²⁴ кг. Жерден Айға дейінгі арақашықтық 384000 км.

Берілгені:

m1= 7*10²² кг

m2= 6*10²⁴ кг

r = 384000 км

G=67*10^-11 Нм²/кг²

т/к: F - ?

Тапсырма. Белгісіз мүшелерді табу

Жауабы

5. Сабақты қорыту. Рефлексия.

Мен бүгін білдім .......

Мен бүгін үйрендім ......

Маған бүгінгі сабақта ........ ұнады.

6. Үй тапсырмасы: §15, 12 жаттығу, № 2, № 3.