Слайд 1Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная.
Слайд 3
Что связывает планеты и Солнце?
Каким законам подчиняется движение планет
и Солнца?
Что же удерживает планеты, в частности Землю, в их движении вокруг Солнца?
Слайд 4САМЫЕ ПЕРВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ МИРА
Слайд 5 Две системы мира
Птолемей
— известный александрийский астроном, живший во втором столетии нашей эры. Он дал геоцентрическую схему строения солнечной системы. В центре мира находится неподвижная Земля
Система Птолемея по средневековым представлениям
мира
Гелиоцентрическая система мира — представление о том, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого обращается Земля и другие планеты
Коперник.
Слайд 7Что же удерживает планеты в их движении вокруг Солнца?
Датский астроном Тихо
Браге (1546-1601), долгие годы наблюдавший за движением планет, накопил огромное количество интересных данных,
но не сумел их обработать.
Иоганн Кеплер (1571-1630) используя идею Коперника о гелиоцентрической системе и результаты наблюдений Тихо Браге, установил законы движения планет вокруг Солнца, однако и он не смог объяснить динамику этого движения.
Слайд 8Исаак Ньютон – английский физик и математик, создатель теоретических основ механики
и астрономии. Он открыл закон всемирного тяготения, разработал дифференциальное и интегральное исчисления, изобрел зеркальный телескоп и был автором важнейших экспериментальных работ по оптике. Ньютона по праву считают создателем классической физики.
В 1667 г. Ньютон высказал предположение, что между всеми телами действуют силы взаимного притяжения, которые он назвал силами всемирного тяготения.
Слайд 9Сила всемирного тяготения
Гипотеза Ньютона:
«Причина, вызывающая падения камня
на Землю, движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, одна и та же».
Слайд 10Окинув единым мысленным взором «земное» и «небесное», Ньютон предположил, что существует
единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной —
от яблок до планет!
Как был открыт закон всемирного тяготения
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.
Слайд 11 Гравитационное взаимодействие – это взаимодействие, свойственное всем телам Вселенной
и проявляющееся в их взаимном притяжении друг к другу.
Запомни, что …
Слайд 12Гравитационное поле-
особый вид материи.
Его свойства
Слайд 13В 1687 г. Ньютон открыл один из фундаментальных законов механики, получивший
название
закона всемирного тяготения:
Сила гравитационного притяжения
любых двух частиц
прямо пропорциональна произведению их масс
и обратно пропорциональна
квадрату расстояния между ними.
Слайд 14ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
m1 и m2 – массы двух точечных тел,
R – расстояние между ними,
G- гравитационная постоянная
Слайд 15Эксперимент Генри Кавендиша
по определению гравитационной постоянной.
.
Английский физик Генри Кавендиш
определил, насколько велика сила притяжения между двумя объектами.
В результате была достаточно точно определена гравитационная постоянная, что позволило Кавендишу впервые определить массу Земли
Слайд 17 G – гравитационная постоянная, она численно равна силе гравитационного притяжения
двух тел массой по 1 кг, находящихся на расстоянии 1 м одно от другого.
G=6,67 •10 -11 Н •м2 /кг 2
Сила взаимного притяжения тел всегда направлена вдоль прямой, соединяющей эти тела.
Слайд 18Практическая значимость закона всемирного тяготения
Закон всемирного тяготения лежит в основе
небесной механики – науки о движении планет.
С помощью этого закона с огромной точностью определяются положения небесных тел на многие десятки лет вперед и вычисляются траектории движения. При помощи этого закона были сделаны открытия новых небесных тел.
Слайд 20Какая сила заставляет Землю и другие планеты двигаться вокруг Солнца? Выберите
правильное утверждение.
Сила инерции.
Центростремительная сила.
Сила тяготения.
Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океанах Земли? Выберите правильное утверждение.
Сила давления воды на дно морей и океанов.
Сила тяготения.
Сила атмосферного давления.
Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между двумя телами? Выберите правильное утверждение.
А. Отдалить оба тела друг от друга.
Б. Сблизить оба тела.
4. Пусть между двумя деревянными шарами, что лежат на столе, сила тяготения равна F. Изменится ли численное значение этой силы, если между шарами поместить экран?
Мини-тест
Слайд 21 Два тела взаимодействуют
с силами равными по модулю и противоположными по направлению
III закон Ньютона
Слайд 22 Задача:
С какой силой притягиваются друг к другу два энциклопедических
словаря массой 600 грамм каждый, находящиеся на расстоянии 1 метра друг от друга?
Дано:
m1 = m2 = 600 г
r = 1 м
G = 6,67 10-11
Найти
F
СИ
0,6 кг
H
Решение:
F = G
F =
Ответ: 2,4 H
2,4H
Слайд 23Расчётные задачи
Космический корабль массой 8 т приблизился к орбитальной космической
станции массой 20 т на расстояние 500 м. Найдите силу их взаимного притяжения.
На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами, массой по 1000 кг каждое, будет равна 6,67 • 10 9 Н?
Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 1 м друг от друга и притягиваются с силой 6,67 • 10-15 Н. Какова масса каждого шарика?
Слайд 24Знаменитой яблони в родовом поместье Ньютона в Вулсторпе (графство Линкольншир, Англия)
давно нет, однако путем черенкования от нее произведено уже не одно поколение новых яблонь. Эта, например, растет во дворе колледжа Бэбсон в Уэлсли (штат Массачусетс, США)
Слайд 25Рефлексия
Заполнение концептуальной таблицы
Обмен мнениями, цитаты из таблиц с рефлексией. Подведение
итогов урока.
Слайд 26Домашнее задание
§ 15 прочитать
Упр. 15 ( 1,2, 3 )
Урок окончен!
До
встречи на следующем уроке физики с выполненным Д/З.
Слайд 27Проверочная работа по теме «Закон всемирного тяготения»
Слайд 37:
Почему Луна не падает на Землю?
Почему мы замечаем силу притяжения
всех тел к Земле, но не замечаем взаимного притяжения между самими этими телами?
Как двигались бы планеты, если бы сила притяжения Солнца внезапно исчезла?
Как двигалась бы Луна, если бы она остановилась на орбите?
Притягивает ли Землю стоящий на ее поверхности человек? Летящий самолет? Космонавт, находящийся на орбитальной станции?
Подумай и ответь
Слайд 38Некоторые тела (воздушные шары, дым, самолеты, птицы) поднимаются вверх, несмотря на
тяготение. Как вы думаете, почему? Нет ли здесь нарушения закона всемирного тяготения?
Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между двумя телами?
Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океанах Земли?
Почему мы не замечаем гравитационного притяжения между окружающими нас телами?
Подумай и ответь
Слайд 39Некоторые тела (воздушные шары, дым, самолеты, птицы) поднимаются вверх, несмотря на
тяготение. Как вы думаете, почему? Нет ли здесь нарушения закона всемирного тяготения?
Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между двумя телами?
Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океанах Земли?
Почему мы не замечаем гравитационного притяжения между окружающими нас телами?
Подумай и ответь
Слайд 40Между прочим...
Вы удивитесь, но на самом деле Луна... отдаляется от Земли
со скоростью 3-4 см в год! Движение Луны вокруг Земли можно представить как медленно раскручивающуюся спираль. Причиной такой траектории Луны является Солнце, которое притягивает Луну в 2 раза сильнее, чем Земля.
Почему же тогда Луна не падает на Солнце? А потому что Луна вместе с Землей вращается, в свою очередь, вокруг Солнца, и притягательное действие Солнца без остатка тратится на то, чтобы постоянно переводить оба эти тела с прямого пути на искривленную орбиту
Слайд 41Задача №1
Определите, с какой силой притягиваются самолет и лодка, находящиеся на
расстоянии 3км друг от друга, если масса самолета 30 т, а масса лодки 3 т.
Слайд 42Задача №2
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?
Слайд 43Образец оформления задачи № 2
ДАНО:
Решение:
m1=m2 = m Из закона всемирного
R=0,1 м тяготения:
F= 6,67*10 -15Н F= G*m1m2/ R2
_____________ выразим массу тел:
m-? m= (F*R2/G) ½
Вычислим:
m= (6,67*10 -15 Н *0,01м2/6,67*10 -11Нм2/кг2 )1/2
m= 0,001 кг
Ответ: m= 0,001 кг
Слайд 44Задача №3
Каково расстояние между шарами массой по 100 кг каждый ,
если они притягиваются друг к другу с силой 0,01Н ?
Слайд 45Образец оформления задачи № 3
ДАНО:
Решение:
m1=m2 =100кг Из закона всемирного
тяготения:
F= 0,01Н F= G*m1m2/ R2
_____________ выразим расстояние :
R -? R = (G*m1m2/ F) ½
Вычислим:
R = (6,67*10 -11Нм2/кг2 *100кг*100 кг/0,01Н )1/2
R = 8,2*10-3 м
Ответ: R = 8,2*10-3 м
Слайд 46Задача №4
На каком расстоянии от поверхности Земли сила притяжения к ней
космического корабля станет в 100 раз меньше, чем у её поверхности ?
Слайд 47Образец оформления задачи № 4
R
9R
Проанализируем формулу: F= G*m1m2/ R2
Очевидно, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами, т.е., сила уменьшится в 100 раз при увеличении расстояния от центра Земли в 10 раз. Значит, от поверхности Земли расстояние будет равно 9R
Слайд 48Задача-шутка
С какой силой козла тети Маши притягивает капуста в
огороде бабы Глаши, если он пасется от нее на расстоянии 10 метров? Масса козла Гришки равна 20 кг, а капуста в этом году выросла большая да сочная, ее масса составляет 5 кг .
Слайд 49Домашнее задание:
Упр.12, задача №2,4.
Задача: Космическая станция запущена на Луну. На каком
расстоянии от центра Земли станция будет притягиваться Землей и Луной с одинаковой силой. Считать, что масса Земли больше массы Луны в 81 раз, а расстояние между их центрами равно 60 земным радиусам.