Конспект урока по физике

«Закон всемирного тяготения»

Авторы: Донская Анна Леонидовна

учитель физики МКОУ «Новогеоргиевская СОШ»

и Володина Ольга Владимировна

учитель физики МКОУ «Олинская СОШ»

 

Урок изучения нового материала в 10 классе по учебнику «Физика 10»  автор:  Хижняков Л.С. 

Уровень образования  учащихся:  базовый.

Форма учебной работы: классно – урочная

Тип урока: урок открытия новых знаний.

      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.

УУД

Личностные. Формируются ответственное отношение к учению, готовность и способность к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; коммуникативная компетентность в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе образовательной деятельности.

Познавательные. Выделяют и формулируют познавательную цель. Строят логические цепи рассуждений. Производят анализ и преобразование информации.

Регулятивные. Учатся определять цель своей деятельности, на основе соотнесения того, что уже усвоено, и того, что еще неизвестно, самостоятельно двигаться по заданному плану, оценивать и корректировать полученный результат.

Коммуникативные. Формируются речевые умения: учатся высказывать суждения с использованием физических терминов и понятий, формулировать вопросы и ответы в ходе выполнения задания, обмениваться знаниями между членами группы для принятия эффективных совместных решений.

Метапредметные результаты.                 

1. Сформированность познавательных интересов, направленных на развитие представлений о всемирном тяготении;

2.умение работать с источниками информации, включая эксперимент;

3.умение преобразовывать информацию из одной формы в другую.

Предметные результаты.

1.правильное  понимание, что такое всемирное тяготение, постоянная тяготения.

2.применение новых знаний в новой ситуации.

Оборудование к уроку:

- видеопроектор, экран

- презентация

Ход урока.

1. Создание проблемной ситуации (Слайд 1)

Учитель: Что общего между этими  природными явлениями?

- падение тел  на Землю,

- движение  планет  вокруг Солнца,

- приливы и отливы,

- существование  воздушной атмосферы.

Слайд 2. Учащиеся формулируют тему урока.

Тема урока: Закон всемирного тяготения

     Слайд 3.   План урока у нас таков:

- рассмотреть историю открытия закона;

- познакомится с опытным определением гравитационной постоянной;

- определить границы применимости;

- показать практическое значение закона;

- закрепить изученную тему при решении качественных и расчётных задач

2. Изучение нового материала

Слайд 4. Историческая справка: Датский астроном Тихо Браге, многие годы, наблюдая за движением планет, накопил многочисленные данные, но не сумел их обработать. Это сделал его ученик Иоганн Кеплер. Кеплер установил законы движения планет вокруг Солнца. Но Кеплер не сумел объяснить динамику движения. Почему планеты обращаются вокруг Солнца именно по таким законам? На этот вопрос сумел ответить Исаак Ньютон. Было бы несправедливо честь открытия закона тяготения приписывать одному Ньютону. Сам он любил говорить, что достиг успеха лишь потому, что «стоял на плечах гигантов».              

Слайд 5. К сожалению, не сохранились документы,  показывающие,  как Ньютон пришел к открытию своего закона. Но мы попытаемся, опираясь на законы Ньютона и законы Кеплера восстановить ход его рассуждений.                                                         

(Учащийся у доски используя 3 закон Кеплера выводит обратно пропорциональную зависимость силы от радиуса)

Ответьте на следующие вопросы:   

1.По какой формуле находится сила тяжести?                                                    

2.Как зависит сила тяжести от массы?                                               

3.Сформулируйте третий закон Ньютона?                                               

  4. Какой вывод следует из 3 закона Ньютона?  (Сила всемирного тяготения пропорциональна произведению масс взаимодействующих тел)                                                                                                   

Слайд 6. Таким образом, получаем зависимость силы взаимного притяжения двух тел от произведения масс этих тел и от расстояния между ними.      

Слайд 7. Сила взаимного притяжения двух тел прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними                                                                                                              

Слайд 8. Формула закона: F = G ,  где m1 – масса первого тела; m2 – масса второго тела;                                                                                          

     R - расстояние между телами;

 G – гравитационная постоянная                                                                             

  Слайд 9. Демонстрация опыта Кавендиша по определению гравитационной постоянной и объяснение показанного фильма.                                                          

 Слайд 10.  Эксперимент показал, что гравитационная постоянная

G = 6,67 · 10-11 Н·м2/кг2.

Схема опыта Кавендиша.

Физический смысл гравитационной постоянной: Гравитационная постоянная численно равна силе, с которой притягиваются две частицы массой по 1 кг каждая, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга.            

      Слайд 11.  Границы применимости закона всемирного тяготения:              

      Для материальных точек.                                                           

Для шаров.  

  Для шаров большего R и тел неправильной формы.   

Закон всемирного тяготения неприменим:
а) для взаимодействия бесконечного стержня и шара:
б) для тела и бесконечной плоскости: от расстояния не зависит. 

Слайд 12.  Ярчайшим примером применения закона Всемирного тяготения является запуск искусственного спутника Земли советскими учеными в 1957 году. На основе всемирного тяготения:

- открыты планеты Уран,  Нептун, Плутон и спутник Сириуса; (Слайд 13)

- определены массы Солнца планет и других небесных тел; (Слайд 14)

- раскрыты загадки движения комет и планет, тайны приливов; (Слайд 15)

Слайд 16,17,18, 19.  Канкаль. Самые большие приливы в мире. Применение приливных электростанций в Баренцевом море для выработки электроэнергии.

- вычисляются параметры движения космических аппаратов,  искусственных спутников Земли

- определяются траектории полёта  снарядов и ракет, разведываются залежи тяжёлых руд

Слайд 20. На Земле есть места, где Закон всемирного тяготения не действует. В  на северо-западе Китая есть холм, по склону которого вода течет не вниз, а вверх. Этот факт отметили двое путешественников, приехавших туда на автомобилях. Остановив автомобиль на дне, расположенной на вершине холма, V-образной впадины и сняв его с тормозов, туристы с удивлением обнаружили, что он сам покатился вверх по склону! Скорость его движения достигала 30 км/час. Вода, вылитая на дорогу, тоже потекла вверх, в сторону вершины. Выходит, что законы всемирного тяготения здесь совсем не действуют.

Слайд 21.  Итог: В астрономии закон всемирного тяготения является фундаментальным, на основе которого

- вычисляются параметры движения космических объектов, определяются их  массы.

- предсказываются наступления приливов и отливов морей и океанов.

- определяются траектории полета снарядов и ракет, разведываются залежи   тяжелых руд

- одно из проявлений всемирного тяготения - действие силы тяжести

3. Закрепление пройденного материала

А1. Яблоко висящее на ветке, притягивает к себе Землю. Ускорение Земли,    вызванное этой силой, близко к нулю, потому что?  

        а) сила притяжения Земли яблоком очень мала

        б) масса яблока очень мала

        в) масса Земли намного больше массы яблока

 А2.Сила притяжения 400Н. Если массу каждого тела и расстояние между ними  уменьшить в 2 раза, то сила равна

        а)400Н                б)200Н                  в)50Н

 А3.Сила притяжения уменьшается в 4 раза. Как меняется расстояние между телами?

       а) уменьшается в 4 раза

       б) увеличивается в 2 раза

       в) увеличивается в 4 раза

 А4.Массу одного из тел и расстояние между ними увеличить в 2 раза. Как изменится сила всемирного тяготения между телами?

       а) уменьшается в 4 раза 

       б) увеличивается в 2 раза 

       в) уменьшится в 2 раза

А5. Как изменится сила взаимодействия двух тел массами m1 и m2 , если массу одного из них увеличить в 2 раза, а массу другого уменьшить в 2 раза, не меняя расстояния между ними?

       б) увеличивается в 2 раза 

       в) уменьшится в 2 раза

       г) не изменится

Взаимопроверка.

Рефлексия. Заполнение концептуальной таблицы. Подведение итогов.

ФИ	Что знал?	Что узнал?	С чем не согласен?	Что не понятно?

4. Домашнее задание: § 16, ЗУ: 2, 3 (Слайд 22.)