Урок по теме: Закон Всемирного тяготения

Открытый урок физики в 9 классе.

Тема: Закон Всемирного тяготения.

Цели урока:

- обучающая: формирование понятия «гравитационные силы»; изучение закона всемирного тяготения, границ его применимости, знакомство с опытным определением гравитационной постоянной; раскрытие понятия «взаимодействие тел» на примере закона всемирного тяготения и ознакомление с областью гравитационных сил;
- развивающая: развитие умений анализировать учебный материал: наблюдать, сравнивать, сопоставлять изучаемые явления, факты, делать выводы; развитие умственной деятельности, целостности восприятия и умений анализировать знания;
- воспитательная: воспитание познавательного интереса культуры умственного труда и естественно-материалистического мировоззрения.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация к уроку, карточки для проверочной работы на 2 варианта.
Тип урока: комбинированный.
I. Организационный момент. Объявление темы целей урока. 

II. Актуализация опорных знаний .
Проверка домашнего задания

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

1. Что называется свободным падением тела?
2. Что такое ускорение свободного падения?
3. Почему в воздухе кусочек ваты падает с меньшим ускорением, 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?
Проверочная работа +индивидуально №202 Сборник
Вариант I.

1.В трубке, из которой откачан воздух, на одной и той же высоте находятся дробинка, пробка и птичье перо. Какое из тел быстрее достигнет дна трубки?

А) дробинка,
Б) пробка, 
В) птичье перо, 
Г) все тела достигнут дна одновременно.

2.Чему равна скорость свободно падающего тела через 4 сек.

А) 20 м/с,
Б) 80 м/с,
В) 40 м/с,
Г) 160 м/с.

3. Какой путь пройдет свободно падающее тело за 3 сек?

А) 15 м, 
Б) 45 м,
В) 30 м,
Г) 90 м.

4. Какой путь пройдет свободно падающее тело за 5-ю сек?

А) 45 м,
Б) 50 м,
В) 125 м,
Г) 250 м.

Вариант II.

1.В трубке, с воздухом, при атмосферном давлении, на одной и той же высоте находятся дробинка, пробка и птичье перо. Какое из тел быстрее достигнет дна трубки?

А) дробинка,
Б) пробка, 
В) птичье перо, 
Г) все тела достигнут дна одновременно.

2.Чему равна скорость свободно падающего тела через 3 сек.

А) 15 м/с,
Б) 45 м/с,
В) 30 м/с,
Г) 90 м/с.

3. Какой путь пройдет свободно падающее тело за 4 сек?

А) 20 м,
Б) 160 м,
В) 40 м,
Г) 80 м.

4. Какой путь пройдет свободно падающее тело за 7-ю сек?

А) 65 м,
Б) 245 м,
В) 70 м,
Г) 490 м.

III. Основная часть. Изучение нового материала.
После открытия Коперником гелиоцентрической системы мира начались поиски закономерностей, которым подчиняется движение планет вокруг Солнца. Датский астроном Тихо Браге, многие годы наблюдая за движением планет, накопил многочисленные данные, но не сумел их обработать. Это сделал его ученик Иоганн Кеплер. Им были открыты три закона движения планет вокруг Солнца. (Проводится работа с учебником астрономии для знакомства с этими законами). Но причину, определяющую эти общие для всех планет закономерности, Кеплеру найти не удалось. Существует легенда, что, постоянно думая над этим вопросом и наблюдая за падением яблока с ветки дерева, Ньютон выдвинул гипотезу о том, что движение планет по орбитам вокруг Солнца и падение тел на Землю вызваны одной и той же причиной - тяготением, которое существует между всеми телами. Теперь исследования историков показывают, что такая догадка высказывалась учеными и до Ньютона. Однако именно он из этой гипотезы сделал частный, но очень важный вывод: между центростремительным ускорением Луны и ускорением свободного падения на Земле должна существовать связь. Эту связь нужно было установить численно и проверить. Именно этим соображения Ньютона отличались от догадок других ученых, например от догадок Гука, который тоже считал, что между телами действуют силы тяготения.

Далее вводится закон всемирного тяготения.

Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния R между ними: F=Gm₁m₂/R²

где G = 6,67·10^–11 м³/кг·с² –гравитационная постоянная.

Закон всемирного тяготения справедлив для точечных, а также сферически симметричных тел. Приближенно он выполняется для любых тел, если расстояние между ними значительно больше их размеров.

Одним из проявлений закона всемирного тяготения является сила тяжести. Сила тяжести направлена к центру Земли и на поверхности Земли равна F=mg

 IV. Закрепление

Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменном расстоянии массы тел возрастут вдвое? (увеличится в 4 раза)

Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменных массах тел расстояние между ними увеличится в 2 раза? В 3 раза? (уменьшится в 4 раза, в 9 раз).

***Подумай и ответь

1. Почему Луна не падает на Землю?

2. Почему мы замечаем силу притяжения всех тел к Земле, но не замечаем взаимного притяжения между самими этими телами?

3. Как двигались бы планеты, если бы сила притяжения Солн­ца внезапно исчезла?

4. Как двигалась бы Луна, если бы она остановилась на орбите?

5. Притягивает ли Землю стоящий на ее поверхности человек? Летящий самолет? Космонавт, находящийся на орбитальной станции?

6. Некоторые тела (воздушные шары, дым, самолеты, птицы) под­нимаются вверх, несмотря на тяготение. Как вы думаете, поче­му? Нет ли здесь нарушения закона всемирного тяготения?

7. Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между двумя телами?

8. Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океанах Земли?

9. Почему мы не замечаем гравитационного притяжения меж­ду окружающими нас телами?
V. Подведение итогов.

Рефлексия

Подведение итогов урока, выставление оценок.

V. Домашнее задание. § . 15 упр 1,5