Оглавление

ЦЕЛЬ УРОКА        2

ЗАДАЧИ УРОКА:        2

ПЛАН УРОКА:        3

ОРГАНИЗАЦИЯ НАЧАЛА УРОКА, ОБЪЯВЛЕНИЕ ТЕМЫ И ЦЕЛИ УРОКА        3

ПОВТОРЕНИЕ  ПРОЙДЕННОГО  МАТЕРИАЛА ПО ТЕМЕ «ТРИ ЗАКОНА НЬЮТОНА»        4

НОВЫЙ МАТЕРИАЛ, РАБОТА С ПРЕЗЕНТАЦИЕЙ        5

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ        5

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА        6

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ        6

ЛИТЕРАТУРА        6

Тема: «Закон всемирного тяготения»

ЦЕЛЬ УРОКА – изучить закон всемирного тяготения, показать его практическую значимость. Шире раскрыть понятие взаимодействия тел на примере этого закона и познакомить учащихся с областью действия гравитационных сил.

ЗАДАЧИ УРОКА:

• Образовательные:

сформировать понятие гравитационных сил;

добиться усвоения закона всемирного тяготения;

познакомить с опытным определением гравитационной постоянной;

познакомить с понятиями “моделирование”, “модель”, “компьютерное моделирование”.

• Воспитательные:

формировать систему взглядов на мир;

воспитывать интерес к творческий и исследовательский работе.

• Развивающие:

развивать речь, мышление;

совершенствовать умственную деятельность: анализ, синтез, классификация, способность наблюдать, делать выводы,  выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты;

научить работать с экспериментальной математические моделью.

ПЛАН УРОКА:

1. Организация начала урока, объявление темы и цели урока – 3мин.
2. Повторение пройденного материала по теме «Три закона Ньютона» - 7мин.
3. Новый материал, работа с презентацией – 20 мин.
4. Решение задач – 15 мин.

ОРГАНИЗАЦИЯ НАЧАЛА УРОКА, ОБЪЯВЛЕНИЕ ТЕМЫ И ЦЕЛИ УРОКА

Решение основной задачи механики – определение положения тела в любой момент времени – возможно на основе второго закона Ньютона, но лишь после того, как опытным путём будет установлена зависимость сил от определённых параметров состояния системы. А это является содержанием обратной задачи механики. Таким образом, решить основную задачу механики можно только после предварительного решения обратной задачи механики.

Хотя любая сила измеряется произведением массы тела на ускорение, сообщаемое телу этой силой, в природе нет сил, являющихся функцией ускорения. Экспериментально показано, что все силы являются либо функцией расстояний, например сила упругости F=-kx, либо функцией скорости движения тела относительно других тел, например сила сопротивления в вязкой среде Fc=βυ2.

Именно это обстоятельство позволяет решить основную задачу механики с помощью второго закона Ньютона.

Яркой иллюстрацией соотношения прямой и обратной задач механики в познании объективного мира является история открытия Ньютоном закона всемирного тяготения.

Но прежде повторим основные положения по теме «Законы динамики Ньютона».

ПОВТОРЕНИЕ  ПРОЙДЕННОГО  МАТЕРИАЛА ПО ТЕМЕ «ТРИ ЗАКОНА НЬЮТОНА»

1. Сформулировать первый  закон  Ньютона.
2. В покоящемся самолёте на столике лежит книга. Если самолёт взлетает, т.е. движется с возрастающей скоростью, книга скатывается  со стола с ускорением, направленным в противоположную сторону.  В какой системе отсчёта, связанной с покоящимся или взлетающим самолётом, первый закон Ньютона не соблюдается? (Ответ: В первом случае книга покоится относительно стола или относительно Земли,  притяжение Земли компенсируется силой упругости стола. В этом случае I закон Ньютона выполняется. При взлёте самолёта, книга скатывается со стола с ускорением, направленным в противоположную сторону. Так как никакие другие тела с книгой  не взаимодействуют, то можно утверждать,  что в системе отсчёта «ускоренно движущийся самолёт» первый закон Ньютона не соблюдается.)
3. Дать формулировку второго закона Ньютона.
4. Тело движется с некоторой постоянной скоростью.  Каким будет его движение, если на него начнёт действовать постоянная сила, направленная в ту же сторону, что и скорость? в сторону противоположную скорости тела? перпендикулярно скорости? (Ответ: во всех трёх случаях тело будет двигаться с ускорением, в первом случае скорость тела увеличивается, во втором – уменьшаться. В третьем - тело будет двигаться по окружности с постоянной по модулю скоростью.)
5. Сформулировать третий закон Ньютона.
6. Почему лошадь приводит в движение нагруженные сани?

(Ответ: При анализе движения лошади, впряжённой в сани, рассматриваются следующие пары тел:  лошадь – сани; лошадь – земля; сани – земля. Сила, приложенная к саням со стороны лошади, равна силе, с которой сани действуют на лошадь. Но на лошадь, упирающуюся в землю ногами, действует еще сила  со стороны дороги, направленная вперёд. На сани же действует назад лишь сила трения. Если поставить лошадь на лёд, то сила, действующая со стороны льда на лошадь, меньше максимальной силы трения покоя между санями и льдом. Тогда лошадь не сдвинет сани с места.)

НОВЫЙ МАТЕРИАЛ, РАБОТА С ПРЕЗЕНТАЦИЕЙ

1. Закон всемирного тяготения. Формулировка. Формула (слайд №2).
2. История открытия закона (слайд №3).

На склоне дней Исаак Ньютон рассказал, как это произошло: он прогуливался яблоневым садом в имении своих родителей и увидел Луну в дневном небе. И вдруг на его глазах от ветки оторвалось и упало на землю яблоко.

Поскольку Ньютон в это время как раз работал над законами движения, он уже знал, что яблоко упало под воздействием гравитационного поля Земли. Знал он и о том, что Луна не просто висит в небе, а вращается по орбите вокруг Земли, а значит, на него влияет какая-то сила, удерживающая его от того, чтобы сорваться с орбиты и полететь вдаль, в открытый космос. Здесь ему и пришло в голову, что, возможно, это одна и та же сила заставляет яблоко падать на землю, а Луну оставаться на околоземной орбите.

До Ньютона считалось, что есть земная гравитация, действующая на несовершенной Земле, и гравитация небесная, действующая на совершенных небесах. Прозрение же Ньютона заключалось в том, что он объединил эти два типа гравитации в своем сознании. С этого момента искусственное и ложное разделение Земли и остальной Вселенной прекратил свое существование. Результаты расчетов Ньютона теперь называют законом всемирного тяготения Ньютона.

3. Гравитационная постоянная. Физический смысл гравитационной постоянной (слайд №4).
4. Опыт Генри Кавендиша по определению числового значения гравитационной постоянной с помощью крутильных весов (слайд №5).
5. Границы применения закона всемирного тяготения (слайд №6).

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Устно: 

1. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если один из них заменить другим, масса которого вдвое меньше? (Ответ: Увеличится в 2 раза.)

2. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если расстояние между ними увеличить вдвое? (Ответ: Уменьшится в 4 раза.)

3. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если расстояние между ними уменьшить вдвое, а массу каждого увеличить в два раза? (Ответ: Увеличится в 16 раз.)

Письменно, к доске вызываются три ученика:  

1. Два корабля массой 10000 т каждый стоят на рейде на расстоянии 1 км один от другого. Какова сила притяжения между ними? (Ответ: 0,667 Н.)

2. На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами массой по 1000 кг каждое будет равна 3,335 10-9 Н. (Ответ: 140 м.)

3. Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 0,1 м друг от друга и притягиваются с силой 6,67 10-15 Н.  Какова масса каждого шарика? (Ответ: 1 г.)

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА 

Что называется всемирным тяготением? Кто открыл закон всемирного тяготения? Дайте формулировку закона всемирного тяготения.

Если притяжение Солнца исчезнет, что произойдёт с планетами Солнечной системы?

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Физика 9, п.15

Задачи. Сборник задач по физике.  Автор: А.В.Пёрышкин  №1602.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эвенчик Э.Е. и др. Методика преподавания физики в средней школе; Механика. М.: Просвещение, 1986. -240с.
2. http://www.physbook.ru/index.php/Referat._III_%D0%B7%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%9D%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0
3. https://prekrasnyenauki.ru/istoriya-otkryitiya-zakona-vsemirnogo-tyagoteniya/
4. http://bourabai.kz/cavendish/
5. Сборник задач по физике: 7-9 кл.: к учебникам А.В. Пёрышкина и др. «Физика. 7класс», «Физика. 8 класс»,  «Физика. 9 класс»/ А.В.Пёрышкин; сост. Г.А.Лонцова.-М.: Издательство «Экзамен», 2012.-269с.