Закон Всемирного тяготения.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА 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 – тесты на  2 варианта, блок-конспект, яблоки трех цветов для рефлексии (у каждого ученика).

Тип урока: комбинированный.

Сегодня тема урока будет связана с открытием великого человека, ученого с большой буквы . И вам предстоит определить о ком идет речь. (слайд 1)

• Он появился на свет 14 января 1643 г. в деревушке Вулстроп в семье мелкого фермера, умершего до рождения сына. Младенец был недоношенным; бытуют легенды, что он был так мал, что его поместили в овчинную рукавицу, лежавшую на лавке, из которой он однажды выпал и сильно ударился головкой об пол, а вымыть его можно было в пивной кружке.

• После серьезной подготовки он в 1660 г. поступил в Кембридж в качестве Subsizzfr'а (так назывались неимущие студенты, которые обязаны были также прислуживать членам колледжа), что не могло не тяготить его.

• В 1665г. стал магистром искусств.

• Впервые объяснил с помощью своего математического метода движения и формы планет, пути комет, приливы и отливы океана. Он первый исследовал разнообразие световых лучей и проистекающие отсюда особенности цветов, которых до того времени никто даже не подозревал.

Вопрос: Кто этот ученый? (И. Ньютон) (слайд 2)

В: Какие открытия Ньютона мы уже изучили?

(Законы движения и взаимодействия тел)

1.Повторение пройденного материала. Давайте вспомним эти законы.

Показ слайдов с «несерьезными стихами формулировок законов»

Задание. Попробуйте дать к «несерьезным формулировкам законов» серьезные пояснения. (слайд 3)

Представит первый свой закон

Почтенный Исаак Ньютон:

Закон гласит,

Что тело сохранит

Инерционное движенье,

Когда окрестные тела

Не производят впечатленье

(Дается формулировка 1 закона Н.)

Слайд 4

И. Ньютон, собравши сил,

Все их складывать просил

Результат того сложенья

Обеспечит ускоренье.

Масса же наоборот,

В знаменатель попадет.

(Дается формулировка 2 закона )

Записать закон и объяснить его

-Как изменится ускорение тела при увеличении силы в 4 раза, при уменьшении силы в 3 раза?

При увеличении массы тела в 1,5 раза, при уменьшении массы в 6 раз?

Решение задач: слайд 5

1.Рассчитать силу, действующую на тело массой 1,5 т , если оно движется с ускорением 2 м/с². (ответ: 30 Н) Слайд 6

2.Обратная задача: С каким ускорением движется тело массой 1,5 т если на него действует сила 3000Н. (ответ: 2 м/с²) Слайд 7

Скажи-ка, дядя, ведь недаром и

Ньютон запомнить нас просил:

Все силы существуют парами-

Нет в мире одиноких сил

(Дается формулировка 3 закона Н.)

2.Изучение нового материала

1.Ответьте на вопросы:

-Почему мяч, брошенный горизонтально, падает на землю?

-Почему, когда несем сумку, полную покупок наша рука тянется к земле, почему падают листья, снег, почему человек, подпрыгнув не улетает в космическое пространство…?

Первый шаг – и первое падение-

Вот оно, земное тяготение…

Яблока свободное падение-

Результат того же тяготения.

Спутников вокруг Земли движение –

Это тоже сила притяжения.

Океана мощное «дыханье» -

Действие Луны на расстоянии.

Всей Вселенной вечное движение –

Действие закона притяжения.

…Всемирное тяготение. Какие величественные слова! Оно всепроникающее, не знающее границ, невидимыми нитями связывает все тела Вселенной. Это великая сила природы! А какому закону она подчиняется? От чего зависит величина этой силы? Сегодня на уроке мы рассмотрим закон всемирного тяготения, открытый И. Ньютоном в 1667 году.Слайд 8

Существует красивая легенда об открытии этого закона… (стихотворение)

Яблоко Ньютона

Ньютон под яблоней сидел.
Вот-вот должна прийти идея.
А плод над ним уже созрел,
К Земле всей массой тяготея.
Умолкли птицы, тишина.
Зажглись далекие светила,
И спелым яблоком Луна
Повисла в небе и светила.
Он мыслил, а Луна, кружась,
С Землею Солнце огибала.
Вещей невидимая связь
В ту ночь яснее проступала.
Ньютон взглянул на небосвод…
Но ветка дрогнула – и вот
На землю яблоко упало.
И может быть самый великий закон –
Всемирный закон тяготенья
Вращенье планет объясняет нам он
И яблок румяных паденье!

Конечно, это всего лишь легенда. Но быть может, именно она явилась толчком к открытию одного из самых великих законов природы.

Слайд 9

Сам же Ньютон в своей книге «Математические начала натуральной философии» утверждал «Тяготение существует ко всем телам вообще и пропорционально массе каждого из них… все планеты тяготеют друг к другу… тяготение к каждой из них в отдельности обратно пропорционально квадратам расстояний места до центра этой планеты» Слайд 10 с формулой и формулировкой закона

Ребята, у вас на столах конспекты новой темы, где вы можете прочитать закон, формулу

Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Работа с формулой

-Как изменится сила притяжения , если массу одного из тел увеличить в 3 раза? Массу каждого тела увеличить в 3 раза? Расстояние между телами уменьшить в 2 раза? увеличить в 4 раза?

Сам Ньютон не смог рассчитать значение гравитационной постоянной (не хватало точного эксперимента) Это сделал другой ученый Кавендиш.

Просмотр видеофрагмента «Опыт Кавендиша»

Запись значения гравитационной постоянной (одна из фундаментальных постоянных)

Слайд 11

Формула дает точный расчет в трех случаях:

• Тела произвольной формы имеют небольшие размеры по сравнению с расстоянием между ними

• Тела имеют форму шаров

• Тело любой формы находится вблизи другого шарообразного тела гораздо больших размеров

Слайд 12

Применение закона

• На основе теории тяготения Ньютона удалось описать движение естественных и искусственных тел в Солнечной системе, рассчитать орбиты планет и комет.

• Определяются траектории полета снарядов и ракет, разведываются залежи тяжелых руд.

• На основе этой теории было предсказано существование планет: Урана, Нептуна, Плутона и спутника Сириуса.

• В астрономии закон всемирного тяготения является фундаментальным, на основе которого вычисляются параметры движения космических объектов, определяются их массы.

3.Закрепление материала. Решение задач слайд 13

1.Рассчитайте силу всемирного тяготения между двумя учениками, сидящими за одной партой. Массы учеников 50 кг, расстояние 1 м?

Ответ: 1,67*10^-11 Н. Сила так незначительна, что не разорвет даже нить.

Слайд 14

2.Реши задачу:

А на море корабли

В дрейф давно уже легли.

Между ними 20 миль.

Коль закон ты не забыл,

Силу ты сумей найти,

Что сближает корабли.

Знай, что эти корабли-

Каждый массой тонн пяти.

1морская миля= 1,852км

20 миль=37 км

Слайд 15 Звучит песня «Притяжение Земли», учащиеся выполняют тест

4.Проверка усвоения нового материала. Тест

1 вариант

1.Закон всемирного тяготения открыл:

А.И.Ньютон Б. Г.Галилей

2.Значение гравитационной постоянной:

А. G=1,67*10^-11 Н*м²/кг²

Б.G= 6,67*10^-11 Н*м²/кг²

3.С увеличением расстояния между телами, сила притяжения….

А.увеличивается

Б.уменьшается

4.Как изменится сила всемирного тяготения при увеличении расстояния между телами в 2 раза?

А.увеличится в 2 раза

Б.уменьшится в 4 раза

5.Явление всемирного тяготения заключается в том, что

А.все тела во Вселенной имеют вес

Б.между всеми телами во Вселенной действуют силы притяжения

2 вариант

1.Значение гравитационной постоянной впервые измерил:

А.И.Ньютон

Б. Кавендиш

2.Формула закона всемирного тяготения имеет вид:

А. F= Б. F=ma

3. Притяжение тел к земле – один из случаев

А.магнитной силы

Б.всемирного тяготения

4.С увеличением массы одного из тел в 4 раза, сила всемирного тяготения

А.увеличится в 4 раза

Б.уменьшится в 4 раза

5.Формула закона всемирного тяготения дает точный результат при расчете силы, если оба тела

А.имеют шарообразную форму

Б. имеют форму кубов

Слайд 16

Взаимопроверка

1 вариант

1.А

2.Б

3.Б

4.Б

5.Б

2 вариант

1.Б

2.А

3.Б

4.А

5.А

Слайд 17

Ребята, у вас яблоки, окрашенные в три цвета. Прошу Вас оценить урок

Красный – мне было интересно, я все понял

Желтый – мне было интересно, но я не все понял

Зеленый – мне было не интересно

1 вариант

1.Закон всемирного тяготения открыл:

А.И.Ньютон Б. Г. Галилей

2.Значение гравитационной постоянной:

А. G=1,67*10^-11 Н*м²/кг²

Б.G= 6,67*10^-11 Н*м²/кг²

3.С увеличением расстояния между телами, сила притяжения….

А.увеличивается

Б.уменьшается

4.Как изменится сила всемирного тяготения при увеличении расстояния между телами в 2 раза?

А.увеличится в 2 раза

Б.уменьшится в 4 раза

5.Явление всемирного тяготения заключается в том, что

А.все тела во Вселенной имеют вес

Б.между всеми телами во Вселенной действуют силы притяжения

2 вариант

1.Значение гравитационной постоянной впервые измерил:

А.И.Ньютон

Б. Кавендиш

2.Формула закона всемирного тяготения имеет вид:

А. F= Б. F=ma

3. Притяжение тел к земле – один из случаев

А.магнитной силы

Б.всемирного тяготения

4.С увеличением массы одного из тел в 4 раза, сила всемирного тяготения

А.увеличится в 4 раза

Б.уменьшится в 4 раза

5.Формула закона всемирного тяготения дает точный результат при расчете силы, если оба тела

А.имеют шарообразную форму

Б. имеют форму кубов