Разработка урока по физике в 9 классе Закон всемирного тяготения

Тема : Закон Всемирного тяготения.

МБОУ Краснооктябрьская СОШ Копаницкая Татьяна Геннадьеанв

Цель урока: изучить закон всемирного тяготения, познакомиться с историей его открытия и обозначить границы применения.

Задачи:

Образовательные:

• сформировать понятие гравитационных сил;

• показать универсальный характер закона всемирного тяготения

• границы применимости закона

• познакомить с опытным определением гравитационной постоянной;

Развивающие:

• развивать речь, мышление;

• совершенствовать умственную деятельность: проводить анализ, синтез; выдвигать гипотезу, наблюдать, выделять существенные признаки, сравнивать, делать выводы, проверять результаты;

Воспитательные:

• формировать систему взглядов на мир;

• воспитывать интерес к творческий и исследовательский работе.

• Тип урока: урок усвоения новых знаний.

• Техническое обеспечение урока: интерактивная доска, презентация «Закон всемирного тяготения».

• Ожидаемый результат: усвоение закона всемирного тяготения, осознание границ применения его формулы, уяснение физического смысла гравитационной постоянной.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

3. Целеполагание.

4. Изложение нового материала.

5. Закрепление.

6. Итог урока.

7. Задание на дом.

1. Организационный момент.

Приветствие. Здравствуйте, садитесь. Сегодня мы продолжим знакомство с открытиями великого английского ученого Исаака Ньютона.

1. Актуализация знаний.

2. Начнем с того, что мы уже знаем. Вспомним и ответим на следующие вопросы:(слайд1)

1. Что называется свободным падением тела?
2. Что такое ускорение свободного падения?
3. Почему в воздухе кусочек ваты падает с меньшей скоростью, чем железный шарик?
4. Кто первым пришел к выводу о том, что свободное падение является равноускоренным движением?
5. Действует ли сила тяжести на подброшенное вверх тело во время его подъема.
6. С каким ускорением движется подброшенное вверх тело при отсутствии сопротивления воздуха? Ответы учащихся.

Перед вами с несколько картинок. падающее яблоко, движение планет вокруг Солнца и портрет английского учёного Исаака Ньютона (слайд 2). Давайте выясним, что может объединить изображённые предметы в единое целое.

Ответы учащихся.

(Притяжение, взаимодействие между телами).

Или Закон всемирного тяготения.

Итак, записываем тему нашего урока. (слайд 3)

Какова цель нашего урока? (целеполагание учащихся)

• изучить закон всемирного тяготения,

• познакомиться с историей его открытия и обозначить границы применения.

1. Изложение нового материала.

Немного из истории открытия: Датский астроном Тихо Браге (1546-1601), живший в 16 веке долгие годы наблюдавший за движением планет, накопил огромное количество интересных данных, но не сумел их обработать, перед смертью передал их своему ученику Иоганну Кеплеру. Поиски точных законов гелиоцентрического мира стали делом всей его жизни. Он открыл три закона движения планет, но Кеплер не сумел объяснить динамику движения. Почему планеты обращаются вокруг солнца именно по таким законам?

На этот вопрос сумел ответить И.Ньютон, используя законы движения, установленные Кеплером, и общие законы динамики. Од­но­вре­мен­но с вы­во­дом за­ко­на все­мир­но­го тя­го­те­ния по­яви­лось несколь­ко во­про­сов, на­при­мер, по­че­му те или иные тела при­тя­ги­ва­ют­ся друг к другу и каким свой­ствам долж­ны от­ве­чать эти тела. По­че­му они со­зда­ют во­круг себя нечто, что за­став­ля­ет дру­гие тела дви­гать­ся от­но­си­тель­но них с тем усло­ви­ем, ко­то­рое мы рас­смат­ри­ва­ем. От­ве­чать на эти во­про­сы при­ш­лось Нью­то­ну, и он быст­ро нашел на них от­ве­ты.(слайд 4)

Как вы думаете, что это за силы?, как они направлены?, в каком законе об этом говорится?.

Обратите внимания, что силы направлены вдоль прямой, соединяющие центры тел. И равны по модулю и противоположны по направлению (слайд 5)

от чего зависят силы тяготения? (ответы учащихся)

Правильно, силы тяготения или силы взаимодействия зависят от массы тел и от расстояния между телами. Какова эта зависимость? (слайд 6)

Если массу тел увеличить, то какова будет сила тяготения? Правильно увеличится, если увеличить расстояние между телами, то сила притяжения увеличится или уменьшится. Правильно, уменьшится.

Вывод: Сила тяготения находится в прямой пропорциональной зависимости от массы тел и в обратной от расстояния между телами.

Выведем формулу: Один из фундаментальных законов механики, получивший название закона всемирного тяготения гласит: найдите в тексте учебника параграф 19.

«Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и об­ратно пропорционален квадрату расстояния между ними»: (слайд7 )

F ̴ m₁m_{2 /} r² итак запишем формулу.

где m₁ и m₂ - массы взаимодействующих тел, r - расстояние между телами. Коэффициент пропорциональности в этой формуле одинаков для всех тел в природе и называется постоянной всемирного тяготения, или гравитационной постоянной.

Когда Нью­тон от­крыл закон все­мир­но­го тя­го­те­ния, зна­че­ния гра­ви­та­ци­он­ной по­сто­ян­ной он еще не знал. точ­ное из­ме­ре­ние этой ве­ли­чи­ны толь­ко про­изо­шло в конце XVIII века, в 1788 году. 

 Как же впер­вые была опре­де­ле­на эта ве­ли­чи­на? Это сде­лал в конце XVIII века ан­глий­ский уче­ный Генри Ка­вен­диш. Экс­пе­ри­мен­таль­ным путем при по­мо­щи т.н. кру­тиль­ных весов он до­ста­точ­но точно опре­де­лил эту ве­ли­чи­ну – .

Каков же ее физический смысл:

Гравитационная постоянная – это сила, с которой взаимодействуют два тела массами 1 кг при расстоянии между ними в 1 м и числовое значение равно:

G = 6,67∙10^-11 Н∙м²/кг² (слайд9)

Как вы считаете, всегда ли применим закон всемирного тяготения?

Но закон всемирного тяготения имеет границы применимости. (Слайд 10)

• Между телами любой формы, если их размеры пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними;

• Между однородными шарообразными телами (за расстояние принимается расстояние между центрами шаров);

• Между телом шарообразной формы и телом, которое можно принять за материальную точку.

1. Для Закрепление решим тесты. , а затем проверим. Слайд 11

1. Подведём итоги урока: (слайд)

1. Мы познакомились с законом всемирного тяготения и с историей его открытия;

2. Вывели формулу;

3. Определили границы применимости закона всемирного тяготения.

4. Я хочу отметить активную работу следующих учащихся (называешь имена и оценки).

1. Домашнее задание: п. 19. Подготовить сообщение: «Влияние Луны на Землю» (слайд 12)

2. Спасибо за урок!

тестирование: 1 вариант п. 19,20 (Всемирное тяготение)

1. Какая из этих сил является проявлением закона всемирного тяготения?:

• Сила трения

• Сила тяжести

• Сила упругости

1. Человек стоит у подножия горы и на горе. В каком месте сила притяжения меньше:

• На горе

• У подножия горы

• На горе и у подножия горы одинаковая

1. Космический корабль удаляется от Земли. Как изменится сила тяготения, действующая со стороны Земли на ракету, при увеличении расстояния до центра Земли в 2 раза.

• Не изменится

• Уменьшится в 2 раза

• Уменьшится в 4 раза

• Увеличится в 2 раза

1. В каком случае можно применить закон всемирного тяготения при определении силы притяжения между?:

• Столами

• Столом и стулом

• Яблоком и Землей

• Яблоком и столом

1. Между телами действует сила всемирного тяготения. Массу одного из тел увеличили вдвое, а расстояние между ними оставили прежним. Как изменилась сила тяготения между ними.

• Увеличилась в 2 раза

• Уменьшилась в 2 раза

• Увеличилась в 4 раза

2 вариант

1. Какое из этих явлений не является проявлением закона всемирного тяготения?:

• Приливы и отливы

• Снежные лавины

• Движение планет вокруг Солнца

• Инерция

1. Сравните силы притяжения между Землей и яблоком:

• Сила притяжения, действующая со стороны яблока на Землю больше

• Сила притяжения, действующая со стороны Земли на яблоко больше

• Эти силы одинаковы

1. Как нужно изменить расстояние между телами, чтобы сила их взаимного притяжения увеличилась в 4 раза?

• Увеличить в 2 раза

• Уменьшить в 2 раза

• Уменьшить в 4 раза

1. Как изменится сила тяготения между телами, если одно из них заменить другим, масса которого в 4 раза больше?

• Увеличится в 2 раза

• Уменьшится в 4 раза

• Увеличится в 4 раза

1. В каком месте сила притяжения тел наименьшая?:

• На северном полюсе

• На экваторе

• На южном полюсе.

Закон всемирного тяготения

Презентацию подготовила учитель 1 категории МБОУ Граснооктябрьской СОШ, Копаницкая Татьяна Геннадьевна

ответим на следующие вопросы

1. Что называется свободным падением тела? 2. Что такое ускорение свободного падения? 3. Почему в воздухе кусочек ваты падает с меньшей скоростью, чем железный шарик? 4. Кто первым пришел к выводу о том, что свободное падение является равноускоренным движением? 5. Действует ли сила тяжести на подброшенное вверх тело во время его подъема. 6. С каким ускорением движется подброшенное вверх тело при отсутствии сопротивления воздуха?

Закон ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ

Цель урока : изучить закон всемирного тяготения, познакомиться с историей его открытия и обозначить границы применения.

Из истории открытия закона: Тихо Браге (1546-1601) Иоганн Кеплер(1571-1630) Исаак Ньютон (1643-1727)

Согласно третьему закону Ньютона, два тела взаимодействуют друг с другом с силами равными по модулю и противоположными по направлению.

Массы тел

M1 m2

Сила F

Расстояния между телами r

Закон всемирного тяготения

Гравитационная постоянная – это сила, с которой взаимодействуют два тела массами 1 кг при расстоянии между ними в 1 м и числовое значение равно:

G = 6,67∙10 -11 Н∙м 2 /кг 2

Крутильные весы

Генри Кавендиша

(1798 г.)

Гравитационная постоянная – это сила, с которой взаимодействуют два тела массами 1 кг при расстоянии между ними в 1 м и числовое значение равно G = 6,67∙10 -11 Н∙м 2 /кг 2

Границы применимости закона всемирного тяготения

• Между телами любой формы, если их размеры значительно меньше расстояния между ними;
• Между однородными шарообразными телами (за расстояние принимается расстояние между центрами шаров);
• Между телом шарообразной формы и телом, которое можно принять за материальную точку.

Варианты ответов

1 вариант 2 вариант

1. 2 1. 4

2. 1 2. 3

3. 3 3. 2

4. 3 4. 3

5. 1 5. 2

Домашнее задание

• П. 19, подготовить сообщение: «Влияние Луны на Землю»