Матеріали до уроку №33 з фізики в 7 класі на тему: " Явище Всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння"

Дата ______________

Урок № 33: «Земне тяжіння. Сила тяжіння. Вага тіла й невагомість.»

1. Дати відповіді на запитання.

• Коли говорять. Що на тіло діє сила? __________________________________

_______________________________________________________________________

• В результаті чого змінюється швидкість вагонетки? _____________________

_______________________________________________________________________

• В результаті чого змінюється швидкість руху літаючого м’яча?

• Що таке сила? ____________________________________________________

_______________________________________________________________________

• Від чого залежить результуюча дії сили? ______________________________

_______________________________________________________________________

• Як зображуються сили на малюнку? __________________________________

_______________________________________________________________________

• Чому дорівнює сила що діє на візок? __________________________________

_______________________________________________________________________

• В чому причина даних явищ :

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Підведемо підсумки

• Земля притягує до себе всі тіла: ________________________

_______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________;

• В свою чергу, и Земля _________________________________

_______________________________________________________;

• Притягання існує не тільки між ________________________

_____________________________________________________________________________________________________________.

2. Записати внесок вчений для відкриття закону всесвітнього тяжіння?

Тіхо Браге (1546-1601) Йоган Кеплер (1571-1630) Ісаак Ньютон

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Це цікаво! Історія відкриття закону всесвітнього тяжіння

Існує гіпотеза про виникнення закону тяжіння. Нібито Ісаак гуляв по яблуневому саду в маєтку своїх батьків і раптом побачив Місяць в денному небі. Одночасно на його очах з гілки відірвалося і впало не землю яблуко.

• “Чому падає яблуко? І не тільки яблуко – усі тіла падають на Землю, тому що Земля їх притягує. Може, притягання Землі простирається і до Місяця та втримує його на орбіті? А сила притягання до Сонця утримує планети на орбітах при їхньому русі навколо Сонця?”

3. Закінчити речення

• Закон Всесвітнього тяжіння формулюється так: ____________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Закон Всесвітнього тяжіння записується так: F =

• Сила, с якою Земля притягує до себе тіло _________________________________

________________________________________________________________________

• В кожній точці навколо Землі сила тяжіння _______________________________

________________________________________________________________________

• Сила тяжіння визначається за формулою _________________________________

• g - __________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

• Сила тяжіння на полюсі ______________________________________________

________________________________________________________________________

• Сила тяжіння на вершині гори трохи менша, ______________________________

________________________________________________________________________

• Межі застосування закону всесвітнього тяжіння:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Виконати тестові завдання

1) Що потрібно зробити, щоб збільшити силу тяжіння між тілами? Виберіть правильне твердження.

А. Зблизити обидва тіла

Б. Віддалити обидва тіла один від одного

В. Зменшити маси цих тіл.

2) Виберіть правильні твердження:

А. сила тяжіння збільшується з збільшенням маси тіла

Б. сила тяжіння діє на будь – яке тіло

В. сила тяжіння завжди направлена вниз

Г. сила тяжіння на Землі скрізь однакова

Д. сила тяжіння зменшується при віддалені від Землі в космос

Е. сила тяжіння вимірюється в кілограмах

Є. сила тяжіння тіла збільшується, якщо його стиснути

З. сила тяжіння не діє на повітряну кульку.

3) Подумай: на який із двох однакових за розмірами брусків діє більша сила тяжіння?

А. Парафіновий

Б. Алюмінієвий

В. На обидва бруски діє однакова сила тяжіння

5. Розв’язати задачу: визначити силу тяжіння, яка діє на хлопчика, маса якого 56кг

Розв’язання:

Дано:

m = 56кг F =

g = ___________м/с²

F - ?

Відповідь: _________________________

Домашнє завдання

• Опорний конспект

• Розв’язати задачу: З якою силою взаємодіють Сонце і Земля, якщо маса Сонця 2*10³⁰ кг, Землі – 6*10²⁴ кг, а відстань між їх центрами – 1, 5 *10¹¹ м?

• Розв’язати задачу: сила гравітації між двома тілами однакової маси дорівнює 6, 67 *10³ Н. Визначити масу цих тіл. Якщо вони знаходяться на відстані 2 м одне від одного?

Фізика 8 клас

Урок №33

Сила тяжіння. Вага. Невагомість.

Мета: ввести поняття сили тяжіння та ваги тіла, ознайомити учнів із природою цих сил; дати уявлення про невагомість; розвивати логічне мислення; творчі здібності учнів.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

• Гра «Вгадай фізичну величину» ( вчитель демонструє учням карточки на яких зображено позначення величини або формула, або одиниці вимірювання учні повинні визначити яка фізична величина відповідає цим карткам).

• Письмову частину домашнього завдання вчитель перевіряє фронтально.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

- На столі лежить яблуко. Яблуко відносно Землі не рухається.

• За якої умови тіло перебуває в стані спокою або прямолінійного руху? ( Якщо на тіло не діють інші тіла або дія сил скомпенсована)

• Чому яблуко нерухоме? ( Дія Землі компенсується дією столу)

• Як фізики називають дію одного тіла на інше? ( Сила)

• Які три властивості має сила? ( числове значення, точка прикладання, напрям)

• Якщо Земля діє на яблуко, то чи правильно стверджувати, що і яблуко діє на Землю? ( Так. Правильно. Бо в природі сили виникають парами).

Отже, на яблуко діє Земля і стіл, а яблуко діє на Землю і стіл.

ІV. Мотивація навчальної діяльності.

Проблемне запитання: якщо яблуко відпустити, то воно впаде на землю, чому яблуко падає?

Відповідь на це запитання дамо на сьогоднішньому уроці, тема якого – « Сила тяжіння. Вага. Невагомість».

V. Вивчення нового матеріалу.

- Проходить у формі бесіди за планом:

1. Всесвітнє тяжіння.

2. Сила тяжіння.

3. Прискорення вільного падіння.

4. Вага тіла.

5. Невагомість.

- Хід бесіди:

1. Земля притягує до себе яблуко, а яблуко Землю. Місяць рухається навколо Землі. Бо Земля притягує Місяць, а Місяць – Землю ( припливи, відливи). Сонце притягує Землю. А Земля – Сонце. І. Ньютон дійшов висновку, що всі тіла у Всесвіті притягуються між собою із силою, яка пропорційна масі кожного з тіл і зменшується з відстанню. Такі сили притягання між тілами називаються гравітаційними. Дія цих сил простягається, безперервно зменшуючись, до нескінченності. Отже, усі тіла у Всесвіті притягуються між собою.

Взаємне притягання усіх тіл Всесвіту називається всесвітнім тяжінням.

Завдяки гравітаційним силам притягання падають тіла на землю, вода у водоспаді, Земля утримує атмосферу, воду, людей. Тварин, стигле яблуко падає на Землю. Завдяки силам усесвітнього тяжіння утворилися планети, зокрема Земля з газопилової хмари, народжуються зорі й деякі з них перетворилися на чорну діру. Завдяки цим силам відбуваються на Землі припливи і відпливи, утримуються планети навколо Сонця. Ми також до всього притягуємося. Але через залежність сили притягання від маси стає суттєве притягання саме до Землі, а не від іменинного пирога, що стоїть на столі.

2. Силу, з якою Земля притягує до себе тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї, називається силою тяжіння.

З’ясуємо від чого залежить сила тяжіння. Проведемо слідуючий дослід: підвішуємо до динамометра тягарці. Динамометр показує значення сили пружності. Яка дорівнює силі тяжіння. Отримані результати занесемо в таблицю і покажемо на графіку.

• Записується формула для обчислення сили тяжіння: F_тяж = m*g.

1. З експерименту визначаємо коефіцієнт пропорційності g ( прискорення вільного падіння).

• Точне значення прискорення вільного падіння: g ≈ 9,8м/с².

• Розв’язується задача: Моя маса – 80кг, я можу наближено визначити силу тяжіння, що діє на мене. : F_тяж = 80 * 10Н/кг ≈ 800Н. А яка сила тяжіння діє на вас?

• Цікаві факти: g_Місяця ≈ 1,6Н/кг, g_Марса ≈ 3,7Н/кг, g_{Юпітера} ≈ 27Н/кг, g_Сонця ≈ 274Н/кг.

Який напрямок має сила тяжіння? ( Сила тяжіння напрямлена вертикально вниз до центра Землі).

– Кульку ( тягарець), підвішену на нитці, називають виском. Висок завжди показує напрямок сили тяжіння. Учні перевіряють за допомогою виска напрямок сили тяжіння.

- Куди прикладена сила тяжіння? Якщо тіло правильної геометричної форми й має однакову густину, то сила тяжіння прикладена до геометричного центра тіла.

F F

1. Проведемо слідуючий дослід:

• Кладемо лінійку на дві опори, вчитель тисне на опору, опора деформується опора тисне на мене. Сили в природі виникають парами. Ставимо вантаж на опору. Вантаж внаслідок дії сили тяжіння опускається вниз, але її не дає падати вниз опора. Гиря діє на опору, а опора – на гирю.

• До гумового шнура підвішуємо вантаж. Вантаж падає внаслідок дії сили тяжіння й розтягує шнур, він деформується, вантаж діє на підвіс, а підвіс – на гирю.

• Сила, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на опору або підвіс, називається вагою.

• Перед нами постають слідуючі питання:

• Куди напрямлена вага тіла? ( перпендикулярно до горизонтальної опори чи вздовж вертикального підвісу)

• До чого прикладена вага? ( До опори, підвісу)

• Як позначається вага? ( буквою Р)

• Одиниця вимірювання ваги. ( Н)

• Формула за якою визначають вагу, якщо тіло нерухоме або рухається рівномірно: Р = m*g.

• Задача: усі ми маємо вагу. Моя вага дорівнює 800Н. Чому дорівнює ваша вага? ( Відповіді учнів).

• Між мовою фізики й нашою побутовою мовою є різниця. У побуті, коли ми говоримо про вагу тіла ( купуючи щось у магазині), то найчастіше маємо на увазі масу. У побуті «вага» і «маса» тіла для нас синоніми. Часто говорять: « Спортсмен підняв штангу вагою 100кг, борець середньої ваги, зважте 500г сиру». А у фізиці вага – це сила, і вимірюють її в ньютонах.

• Після цього учні отримують міні – довідники з основними поняттями теми:

Міні – довідник

1. Проведемо такий експеримент : до чого прикладена наша вага? Вага діє на підлогу? Спробуйте змінювати точку прикладання ваги, тобто переносити свою вагу. Займіть таке положення, щоб ваша вага була прикладена частково до стільця, лише до стільця; тільки до стільця і столу4 лише до підлоги ( учні встають). Ви дієте на підлогу тому маєте вагу. А хто може продемонструвати таку ситуацію, щоб ви не мали вагу? ( Потрібно підстрибнути). Отже, ви короткий проміжок часу не діяли на підлогу. Не мали ваги.

Стан тіла, коли воно не діє на опору або підвіс, називається невагомістю.

Тобто короткий проміжок часу ви перебуваєте в невагомості. У стані невагомості перебувають космонавти. А як ще можна опинитися у стані невагомості? Хто стрибав у довжину? Висоту? Падав із ліжка? З дерева? Стрибав із висоти? Катався на атракціоні «Американські гірки»?

Задача. Що покаже динамометр, до якого підвішений тягарець масою 100г, перебуваючи у стані невагомості? ( Дослід з динамометром і вантажем, які відпускають з висоти).

Невагомість відповідає стану вільного падіння тільки тоді. Коли діє лише сила тяжіння. Парашутист, сніжинка, пір’їнка не перебувають у стані невагомості, тому що на тіло діють ще інші сили, з природою яких ми ознайомимося на слідуючих уроках.

VІ. Закріплення вивченого.

• Робота в групах. Завдання: скласти розповідь про фізичну величину або знайти помилку в малюнках.

Картка 1

• Що називається силою тяжіння?

• Одиниці вимірювання сили тяжіння.

• Прилад для вимірювання сили.

Картка 2

• Напрямок дії сили тяжіння.

• За якою формулою обчислюється силу тяжіння?

• Точка прикладання сили тяжіння.

Картка 3

• Що називають вагою тіла?

• Одиниці вимірювання ваги.

• Яким приладом вимірюють вагу тіла?

Картка 4

• Як обчислюють вагу тіла за умови. Що воно нерухоме?

• До чого прикладена вага тіла?

• Чому дорівнює вага тіла в стані невагомості?

VІІ. Підсумки уроку.

• Учні заповнюють картки – враження від проведення уроку.

VІІІ. Домашнє завдання.

§9. Розв’язати :

1. Чи притягує Земля м’яч, який підкинув хлопець?

2. Камінь лежить на дорозі, на яке тіло діє сила тяжіння каменя? Його вага?

3. Яка сила тяжіння діє на автомобіль масою 800кг?

4. Якою є вага велосипеда, якщо його маса дорівнює 16кг?

Картка 1

• Що називається силою тяжіння?

• Одиниці вимірювання сили тяжіння.

• Прилад для вимірювання сили.

Картка 2

• Напрямок дії сили тяжіння.

• За якою формулою обчислюється силу тяжіння?

• Точка прикладання сили тяжіння.

Картка 3

• Що називають вагою тіла?

• Одиниці вимірювання ваги.

• Яким приладом вимірюють вагу тіла?

Картка 4

• Як обчислюють вагу тіла за умови. Що воно нерухоме?

• До чого прикладена вага тіла?

• Чому дорівнює вага тіла в стані невагомості?

СИЛА ТЯЖІННЯ. ВАГА ТІЛА.

• Я дізнався__________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• Я навчився__________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• Мені сподобалось____________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• Мені не сподобалось_________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• __________________________________________________________________
  ___________________________________________________________________

• Мій настрій_________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

__________________________________________________________________

СИЛА ТЯЖІННЯ. ВАГА ТІЛА.

• Я дізнався__________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• Я навчився__________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• Мені сподобалось____________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• Мені не сподобалось_________________________________________________

• ___________________________________________________________________

• __________________________________________________________________
  ___________________________________________________________________

• Мій настрій_________________________________________________________

• ___________________________________________________________________

_________________________________ ___________________________________________________

Явище всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння.

Мета уроку:

• засвоїти, що таке явище всесвітнього тяжіння та сила тяжіння на рівні використання знань в відомій ситуації.

Задачі уроку:

Повторимо та пригадаємо:

- що таке сила

- одиниці вимірювання сили

Ми взнаемо:

- закон всесвітнього тяжіння

- що таке сила тяжіння

- як розрахувати силу тяжіння

• В яких випадках говорять, що на тіло діє сила?

Коли тіло починає рухатися або деформується

• В результаті чого змінюється швидкість вагонетки?

В результаті прикладання сили

• В результаті чого змінюється напрям руху літаючого м'ячика?
• Що являється причиною зміни форми ракетки?

В результаті взаємодії між ракеткою та м'ячем

Що таке сила?

• Сила являється мірою взаємодії тіл.

Від чого залежить результат дії сили на тіло?

• Результат дії сили на тіло залежить від її модуля, напрямку та точки прикладання .

Як зображають силу на малюнку?

• Чому дорівнює сила, яка діє на візок?

15Н

В чому причина даного явища?

• Якщо м'яч кинути у горизонтальному напрямі, то він не летить прямолінійно. Його траєкторія - крива лінія. ЧОМУ?

В результаті притягання м'ячика до землі

В результаті притягання супутника до землі

• Штучний супутник, запущений с Землі, також летить не по прямій, а рухається навколо Землі. ЧОМУ?

В чому причина даних явищ?

Притягування тіл до Землі

Падіння води вниз

Метеоритний дощ

• Приливи и відливи

В чому причина даних явищ?

• Земля та інші планети рухаються навколо Сонця, притягуючись до нього та один до одного

• Політ комети

Підведемо підсумки:

• Земля притягує до себе всі тіла:будинки, людей, Місяць, Сонце, воду в морях та океанах и т.д.
• В свою чергу, и Земля притягується до цих тіл.
• Притягання існує не тільки між Землею та тілами, що находяться на ній.
• Все тіла притягуються один до одного.

Закон всесвітнього тяжіння

Датский астроном Тіхо Браге (1546-1601), тривалий час спостерігав за рухом планет, накопичив велику кількість цікавих даних, але не зміг їх обробити.

Йоган Кеплер (1571-1630)використовуючи ідею Коперника про геліоцентричну систему і результати спостережень Тіхо Браге, встановив закони руху планет навколо Солнца, однок і він не зумів пояснити динаміку такого руху.

Ісаак Ньютон відкрив цей закон у віці 23 роки але цілих 9 років не публікувал його, оскільки дані на той час про відстань між Землею та Місяцем не підтверджували його ідею. Лише в 1667 році, після уточнення цієї відстані, закон всесвітнього тяжіння нарешті був переданий до друку.

Історія відкриття закону всесвітнього тяжіння

• Існує гіпотеза про виникнення закону тяжіння. Нібито Ісаак гуляв по яблуневому саду в маєтку своїх батьків і раптом побачив Місяць в денному небі. Одночасно на його очах з гілки відірвалося і впало не землю яблуко.

• “ Чому падає яблуко? І не тільки яблуко – усі тіла падають на Землю, тому що Земля їх притягує. Може, притягання Землі простирається і до Місяця та втримує його на орбіті? А сила притягання до Сонця утримує планети на орбітах при їхньому русі навколо Сонця?”

Закон всесвітнього тяжіння

• Згідно цьому закону, сили притягування між тілами тим більші, чим більші маси цих тіл. Сили притягування між тілами зменшуються, якщо збільшується відстань між ними.

Сила тяжіння до Землі

• Сила, с якою Земля притягує до себе тіло, називається силою тяжіння

Сила тяжіння на земній поверхні різна

• Сила тяжіння на полюсі трохи більша, чим на екваторі

Де сила тяжіння більша: на вершині гори чи біля її підніжжя?

• Сила тяжіння на вершині гори трохи менша, чим біля її подніжжя

Тест:

• Що потрібно зробити, щоб збільшити силу тяжіння між телами? Виберітьправильне твердження.

• Зблизити обидва тіла
• Віддалити обидва тіла один від одного
• Зменшити маси цих тіл

Виберіть правильне твердження:

• сила тяжіння збільшується з збільшенням маси тіла
• сила тяжіння діє на будь – яке тіло
• сила тяжіння завжди направлена вниз
• сила тяжіння на Землі скрізь однакова
• сила тяжіння зменшується при віддалені від Землі в космос
• сила тяжіння вимірюється в кілограмах
• сила тяжіння тіла збільшується, якщо його стиснути
• сила тяжіння не діє на повітряну кульку

Подумайте :

• На який із двох однакових за розмірами брусків діє більша сила тяжіння?

• Парафіновий
• Алюмінієвий
• На обидва бруски діє однакова сила тяжіння

Подумайте:

• Барон Мюнхаузен, герой відомого оповідання Р. Э. Распе, прив'язав кінець мотузки до Місяця, спускався по ній на Землю.
• В чому головна фізична несуразність такого руху?

Подумайте:

• Чому підніматися по драбині значно тяжче, чим спускатися?

Підсумки уроку:

• Сила тяжіння завжди прикладена до центру тіла и направлена вертикально вниз .
• Сила тяжіння на полюсах Землі трошки більша сили тяжіння на екваторі та інших широтах.
• Сила тяжіння пропорційна масі тіла.

• Між всіма тілами Всесвіту існує всесвітнє тяжіння .
• Сила притягування тіл до Землі називається силою тяжіння .
• Сила тяжіння позначається F тяж .

Домашнє завдання:

• § 24, вопросы; № 291-293 (Л.), підготувати історичну довідку про Исаака Ньютона