Закон в сесвітнього тяжіння

Вид материала

Закон

Содержание Тіла притягуються одне до одного із силою, модуль якої прямо пропорційний добутку мас взаємодіючих тіл і обернено пропорційний к Гравітаційна стала дорівнює силі, з якою притягуються два тіла масою по 1 кг на відстані 1 м. Ньютон. Маленьким, кволим, мене можна було засунути до пивного кухля. Журналіст. Ньютон. Два роки, поки мені ще не виповнилося 25. Журналіст. Ньютон. Вона від того стала менш цікавою для науки? Журналіст.

Подобный материал:

• Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння. Вага тіла, 50.1kb.
• Ісак Ньютон англійський фізик І математик, творець теоретичних основ механіки й астрономії., 103.68kb.
• Водотика С. Г. До питання про історіософію вітчизняної історичної науки початку хх ст, 213.36kb.
• Задача логіки " Студента групи ют-з(1) Спеціальності, 175.43kb.
• Планета Сатурн, 99.25kb.
• «выхватывает», 294.47kb.
• Тематический план изучения логики № п/п Наименование тем Количество часов лекция, 146.97kb.
• Закон Ома для участка электрической цепи. Закон Ома для замкнутой цепи, 59.73kb.
• Закон Ома для участка электрической цепи. Закон Ома для замкнутой цепи, 46.75kb.
• Одна задача розміщення вантажів як квадратична задача на поліпереставленях та підходи, 64.68kb.

Управління освіти і науки виконкому Криворізької міської ради

Відділ освіти виконкому Тернівської районної у місті ради

Криворізька загальноосвітня школа I-III ступенів №116


О.Сокотнюк


Закон всесвітнього тяжіння

Розробка уроку з фізики

з комп’ютерною підтримкою

для 10 класу


Кривий Ріг

2011


Розробка уроку для 10 – ого класу з фізики може бути використана для викладання нового матеріалу. Кожен етап уроку: перевірка домашнього завдання, викладання нового матеріалу, закріплення супроводжується комп’ютерною підтримкою, що сприяє зростанню дітей до вивчення матеріалу з теми «Закон всесвітнього тяжіння».В уроці відображені питання:

• Історія відкриття Закону всесвітнього тяжіння;
  
• Закон всесвітнього тяжіння та його значення;
  
• Гравітаційна стала. Її експериментальне визначення;
  
• Цікаві сторінки біографії Ісака Ньютона.
  

Мета: ознайомити учнів з видами сил природи; формувати знання про дію сили всесвітнього тяжіння, про характер залежності цієї сили від мас взаємодіючих тіл та відстані між ними, про фізичний зміст гравітаційної сталої, показати роль Ньютона у встановленні закону.

Тип уроку: комбінований, з комп’ютерною підтримкою

Структура уроку:

• Перевірка знань і вмінь – 10 хв.
  
• Вивчення нового матеріалу – 25 хв.
  
• Закріплення, домашнє завдання – 10 хв.
  

Обладнання: портрет Ньютона, епіграф: «Ну, здається, ми на порозі великого відкриття», комп’ютерна презентація матеріалу.

( Додаток № 1)

Перевірка знань і вмінь

1.Фронтальне опитування у вигляді гри «Продовж речення»

1. І закон Ньютона.
   
2. Що значить – дія скомпенсована?
   
3. ІІ закон Ньютона.
   
4. Що називається рівнодійною?
   
5. Чому дорівнює рівнодійна?
   
6. Як позначається сила?
   
7. Одиниці вимірювання сили.
   
8. ІІІ закон Ньютона.
   

2. Самостійна робота з тестами на комп’ютері

Вивчення нового матеріалу ( розповідь вчителя у супроводі комп’ютерної презентації, повідомлення учнів, які отримали випереджальне домашнє завдання)( Додаток № 2)

Вчитель: Якщо на тіло діє сила, то як воно буде рухатись?

Учень: з прискоренням.

Вчитель: Які ж бувають сили в природі, бо, як зазначав М. Фарадей: «Усі явища природи керуються дією сил».

Чому кинутий угору м’яч падає на Землю? (К)

Учень: На нього діє сила тяжіння Землі

Вчитель: Чи тільки Земля діє на тіла і їх притягує? (К)

У 1667 р. англійський фізик Ісаак Ньютон висловив припущення, що між усіма тілами діють сили взаємного притягання. (К) Їх тепер називають силами всесвітнього тяжіння. (К)

Записуємо тему уроку. (К)

Чому ми не помічаємо взаємодію між собою тіл, які притягуються до землі?

Ньютон довів, що сила притягання між тілами залежить від мас і досягає помітного значення тоді, коли одне з тіл має досить велику масу

( наприклад, Земля ).

Ми знаємо, що за ІІ законом Ньютона (К)


( 1 ) (К)


Оскільки тіла притягуються до Землі, то розглядаємо конкретно прискорення вільного падіння:

=9,8 м/с². (К)

Із формули ( 1 ) видно, що при а=g збільшення маси (m) спричиняє збільшення сили ( F ) у стільки само разів. Така залежність називається прямо пропорційною.

Але тіла взаємодіють два, тобто не тільки Земля притягує тіло, а й навпаки. За ІІІ законом Ньютона ці сили рівні. (К) Отже, сила взаємного притягання прямо пропорційна масі обох тіл, а значить їх добутку. (К)

Запитання: «Чи впливає на силу всесвітнього тяжіння відстань?» (К)

Тіла, що взаємодіють, знаходяться на певній відстані одне від одного. Ми знаємо, що=9,8 м/с² (К) для тіл, які падають з 1 м, 10 м, 100 м.

Ньютон установив, що відстань треба відлічувати не поверхні Землі, а від її центра. Оскільки радіус Землі дорівнює 6400 км, то 100 м не можуть суттєво змінити g. Отже, треба дослідити, яке прискорення мають тіла на значній відстані від Землі. Це дуже складно.

Але природа дала нам таку можливість. (К) Місяць обертається навколо Землі по колу ( еліпсу ), доцентрове прискорення на ньому дорівнює 0.0027 м/ с², (К) що в 3600 разів менше ніж 9, 8 м/ с². (К) відстань від Місяця до Землі дорівнює 384000 км, що в 60 разів більше за радіус Землі. (К) Отже, зі збільшенням відстані у 60 разів прискорення, а значить і сила зменшуються в 3600 разів ( 60² разів ). (К) Звідси Ньютон зробив висновок:

прискорення, якого надає тілам сила всесвітнього тяжіння, а значит і сама ця сила обернено пропорційна квадрату відстані між взаємодіючими тілами. (К)

Отже, можна записати:

( 2 ) (К)

Де G – коефіцієнт пропорційності.

Якщо тіло взаємодіє із Землею і знаходиться на поверхні Землі, то

(К)

Якщо тіло знаходиться на висоті h над Землею, то


(К)

Закон всесвітнього тяжіння:

Тіла притягуються одне до одного із силою, модуль якої прямо пропорційний добутку мас взаємодіючих тіл і обернено пропорційний квадрату відстані між ними. (К)

Давайте познайомимось із фізиком Ісаком Ньютоном.

Рольова інсценівка(учні за підібраним матеріалом готують її заздалегідь)( Додаток № 3)

Вчитель: А тепер повернемося до формули ( 2 ) і знайдемо коефіцієнт пропорційності G:




(К)


Коефіцієнт G називається гравітаційною сталою





(К)

Фізичний зміст гравітаційної сталої:

Гравітаційна стала дорівнює силі, з якою притягуються два тіла масою по 1 кг на відстані 1 м. (К)

Гравітаційна стала має своє числове значення. Як це значення визначали і чому воно дорівнює, зараз ми дізнаємося з досліду англійського фізика Кавендиша

Один учень розповідає про дослід Кавендиша і наводить числове значення G.





(К)


Велике значення закон всесвітнього тяжіння має в астрономії, географії, геодезії.Це питання досліджували учні, які отримали завдання додому.

Демонстрація представлена учнями.( Додаток № 4)

Закріплення.

Учні працюють з таблицею на комп’ютері в якій відображення данні про планети нашої галактики.

Завдання № 1

Розрахувати силу всесвітнього тяжіння між Сонцем і запропонованою планетою.

Завдання № 2

Висувають гіпотезу, які з планет найбільше впливають на Землю за рахунок сил Всесвітнього тяжіння.

Перевіряють свою гіпотезу, проводячи розрахунки і будуючи діаграми.

Підсумок уроку, домашнє завдання. (К)

Учні на запропонованому бланку ставлять собі оцінку за роботу на уроці, другу оцінку ставить товариш по групі і остаточну оцінку за урок виставляє вчитель. ( Додаток № 6,7)

Домашнє завдання: Різнорівневі задачі на картках. § 24


Додаток № 1





Додаток № 2

Презентація для комп’ютерної підтримки


Додаток № 3

Рольова інсценівка

( учні готують її заздалегідь за підібраним матеріалом)


Історик. Справді, естафету розуму не зупинити. 4 січня 1643 року зявився на світ Ньютон. Геній, який уперше розклав сонячне світло у спектр, зробив вагомий внесок у розвиток диференціального числення і. найголовніше, відкрив закон всесвітнього тяжіння.

Журналіст. Цікаво, яким був цей геніальний хлопчик?

Ньютон. Маленьким, кволим, мене можна було засунути до пивного кухля.

Журналіст. О, з таким почуттям гумору Вас, пане Ньютон, мабуть чекало бурхливе життя!

Історик. Зовсім ні. Життя його не було багате подіями. Хворобливо вразливий і педантичний Ньютон найбільше цінував самостійність і власні заняття.

Журналіст. Він був одружений?

Історик. Ні. І, мабуть, по – справжньому ніколи не закохувався, майже не мав друзів.

Журналіст. Я чув, що він був членом парламенту від університету.

Історик. Так! Відомий факт, що депутати почули його голос один - єдиний раз!

Ньютон. Зачиніть квартирку, дме!

Історик. Він був поганим лектором, але неординарним вченим. Біографи змагаються у наданні найвищих степенів, оцінюючи його діяльність. На пам’ятку Ісааку Ньютону написано рядок із Лукреція: «Розумом він перевершив рід людський». Але слава не цікавила Ньютона, сам про себе він сказав так: «Не знаю, ким я є для світу, але сам я почуваюся маленьким хлопчиком, який грається на березі моря і розважається тим, що знаходить камінець, важчий ніж звичайно, або красиву мушлю, в той час як великий океан істини залишається переді мною недослідженим». Однією з таких «мушель» стало пояснення гіпотез Коперніка, Бруно, Галілея, законів Кеплера. І назвалася вона: «Закон всесвітнього тяжіння».

Журналіст. Кажуть, що ідею цього закону вченому підказало яблуко, яке впало з дерева.

Історик. Взагалі, так казав сам учений. Легендарна яблуня пережила його майже на сто років і загинула від блискавки. Стілець, виготовлений із неї, знаходиться і зараз у музеї Ньютона.

Журналіст. Пане Ньютон, скільки років Ви працювали над проблемою тяжіння?

Ньютон. Два роки, поки мені ще не виповнилося 25.

Журналіст. Але книга «Математичні початки натуральної філософії», Що принесла Вам славу найвеличнішого вченого часу, вийшла у світ лише у 1687 році. Вам було 45!

Ньютон. Вона від того стала менш цікавою для науки?

Журналіст. Звичайно, ні! Але Ваша гіпотеза…

Ньютон. Я гіпотез не придумую, а доводжу закони математичними методами!


Додаток №4

Значення Закону всесвітнього тяжіння


(презентація)


Додаток № 5

Матеріали для оцінювання


Оціночний лист


П.І._______________________________________________________

Тести	Усне опитування	Активність на уроці	Додаткове завдання	Закріплення	Оцінка

Додаток № 6

Задачі для домашнього завдання

Задача № 1


Яка сила взаємного притягання двох тіл масами по 100 т, центри мас яких знаходяться на відстані 40 м?


Задача № 2


Сила гравітаційної взаємодії між двома тілами з масами 10 г і 5 г дорівнює 2 мкН. На якій відстані знаходяться тіла одне від одного?


Задача № 3


Сила гравітації між двома тілами однакової маси дорівнює 6, 67 *10³ Н. Визначити масу цих тіл. Якщо вони знаходяться на відстані 2 м одне від одного?


Задача № 4


З якою силою взаємодіють Сонце і Земля, якщо маса Сонця 2*10³⁰ кг, Землі – 6*10²⁴ кг, а відстань між їх центрами – 1, 5 *10¹¹ м?