Конспект "Закон всемирного тяготения"
план-конспект урока по физике (9 класс)

Закон всемирного тяготения.

Цель урока: изучить закон всемирного тяготения, показать его практическую значимость.

Задачи урока – развитие УУД:

познавательные УУД: сформировать представление о значимости гравитационных сил, добиться усвоения закона всемирного тяготения, познакомиться с опытным путем определения гравитационной постоянной;

 коммуникативные и личностные УУД: создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности; формировать систему взглядов на мир;

 регулятивные УУД: развить умение строить самостоятельные высказывания в устной и письменной форме; развить мышление, воображение, логический подход к решению поставленных задач.

Тип урока: урок открытия новых знаний

Форма работы на уроке: фронтальная, коллективная, индивидуальная.

Методы обучения: словесные, наглядные, практические.

Оборудование: интерактивная доска, проектор, презентация.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА  УРОКА

Текст

Датский астроном Тихо Браге, многие годы наблюдая за движением планет, накопил многочисленные данные, но не сумел их обработать. Это сделал его ученик Иоганн Кеплер. Используя идею Коперника о гелиоцентрической системе и результаты наблюдений Тихо Браге, Кеплер установил законы движения планет вокруг Солнца. Но Кеплер не сумел объяснить динамику движения. Почему планеты обращаются вокруг Солнца именно по таким законам? На вопрос сумел ответить Исаак Ньютон, использую законы движения, установленные Кеплером, и общие законы динамики.

Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы, не имеющих ничего общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, движение Луны вокруг Земли, приливы и отливы и т.д.), вызваны одной причиной. Исаак Ньютон, опираясь на данные, полученные своими предшественниками, предположил, что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной от яблок до планет! Он предположил, что между любыми телами существуют силы тяготения. Проведя многочисленные расчеты, Ньютон пришел к выводу, что небесные тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

В природе существует четыре типа сил:

1. Гравитационные – все тела притягиваются друг к другу.
2. Электромагнитные – действуют между частицами, имеющими электрические заряды (в атомах, молекулах, твердых, жидких и газообразных телах, живых организмах).
3. Ядерные – внутри атомных ядер (сказываются только на расстоянии 10-12 см).
4. Слабые взаимодействия – проявляются на еще меньших расстояниях. Они вызывают превращение элементарных частиц друг в друга.

Покажем, как Ньютон пришел к такому заключению.

Из второго закона динамики следует, что ускорение, которое получает тело под действием силы, обратно пропорционально массе тела. Но ускорение свободного падения не зависит от массы тела. Это возможно только в случае, если сила, с которой Земля притягивает тело, изменяется пропорционально массе тела.

По третьему закону силы, с которыми взаимодействуют тела, равны. Если сила, действующая на одно тело, пропорциональна массе этого тела, то равная ей сила, действующая на второе тело, очевидно, пропорциональна массе второго тела. Но силы, действующие на оба тела, равны, следовательно, они пропорциональны массе и первого и второго тела.

Ньютон рассчитал отношение радиуса орбиты Луны к радиусу Земли Отношение равнялось 60. А отношение ускорения свободного падения на Земле, к центростремительному ускорению, с которым обращается вокруг Земли Луна равнялось 3600.Следовательно ускорение обратно пропорционально квадрату расстояния между телами

Исаак Ньютон открыл этот закон в возрасте 23 лет, но 9 лет

не публиковал, так как неверные данные о расстоянии между Землей и Луной не подтверждали его идею. И только когда было уточнено это расстояние, Ньютон в 1667г опубликовал закон всемирного тяготения.

В Синьцэян-Уйгурском автономном районе 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. Некоторые ученые пытаются объяснить эти аномальные явления геологическими особенностями местности. Выходит, что законы всемирного тяготения здесь совсем не действуют.