Решение задач по теме "Сила тяжести и закон всемирного тяготения"

Разработка урока по физике (9 класс)

Тема: Решение задач по теме "Сила тяжести и закон всемирного тяготения"

Класс: 9

Продолжительность: 45 минут

Тип урока: Урок-практикум

Цели урока:

1. Образовательные:

   • Закрепить знания учащихся о силе тяжести, законе всемирного тяготения и их формулировках.

   • Научить применять формулы F=mg и F=Gr2m1​m2​​ для решения задач.

2. Развивающие:

   • Развивать логическое мышление, навыки анализа и синтеза.

   • Формировать умение работать с формулами и подставлять данные в них.

3. Воспитательные:

   • Воспитывать аккуратность при выполнении расчетов.

   • Формировать интерес к изучению физики через практическое применение теории.

Задачи урока:

• Проверить уровень знаний учащихся о формулах силы тяжести и закона всемирного тяготения.

• Отработать навыки решения задач разной степени сложности.

• Применить полученные знания для решения практических ситуаций.

Оборудование и материалы:

• Доска и маркеры;

• Карточки с задачами разного уровня сложности;

• Таблицы значений констант (g=9.8м/с2, G=6.67⋅10−11Н\м²/кг2);

• Калькуляторы для каждого ученика;

• Презентация PowerPoint/Google Slides с примерами задач.

Структура урока:

1. Организационный момент (3 мин)

• Приветствие учащихся.

• Объявление темы и целей урока.

• Мотивационный вопрос: "Как можно рассчитать силу притяжения между двумя объектами? Какие формулы помогут нам в этом?"

2. Актуализация знаний (7 мин)

• Фронтальный опрос:

  • Что такое сила тяжести? Какова формула для ее вычисления?

  • Что такое закон всемирного тяготения? Какую формулу он выражает?

  • Назовите значение гравитационной постоянной G.

  • Чему равно ускорение свободного падения на Земле?

• Повторение основных формул:

  • Сила тяжести: F=mg,

  • Закон всемирного тяготения: F=Gr2m1​m2​​.

3. Решение типовых задач (15 мин)

• Задача 1 (легкая):
  Найдите силу тяжести, действующую на тело массой 5 кг на поверхности Земли (g=9.8м/с²).

Решение:
F=mg=5⋅9.8=49Н.

• Задача 2 (средней сложности):
  Расчет силы притяжения между двумя телами массами m1​=10кг и m²​=20кг, находящимися на расстоянии r=2м. Используйте G=6.67⋅10−11Н\м²/кг2.

Решение:
F=Gr2m1​m2​​=6.67⋅10−11⋅2210⋅20​=3.335⋅10−9Н.

• Задача 3 (сложная):
  Какова сила тяжести, действующая на астронавта массой 80 кг на Луне, если ускорение свободного падения на Луне составляет g_Луна​=1.6м/с2?

Решение:
F=mg_Луна​=80⋅1.6=128Н.

4. Индивидуальная работа (10 мин)

• Ученики решают задачи самостоятельно или в парах. Предлагаются карточки с задачами разных уровней сложности:

  • Уровень А (легкие): Расчет силы тяжести для заданной массы.

  • Уровень Б (средние): Расчет силы притяжения между двумя телами.

  • Уровень В (сложные): Комбинированные задачи с использованием обеих формул.

• Пример задачи для уровня В:
  Какова сила притяжения между Землей (m_Земля​=6⋅1024кг) и спутником массой m_{спутник}​=500кг, если спутник находится на высоте h=400км над поверхностью Земли? (R_Земля​=6400км).

5. Подведение итогов (5 мин)

• Обсуждение решений задач.

• Выяснение затруднений и их разбор.

• Ответы на вопросы:

  • Какие формулы вы использовали сегодня?

  • В каких ситуациях применяется закон всемирного тяготения?

• Выставление оценок за работу на уроке.

6. Домашнее задание (5 мин)

• Решить задачи из учебника по теме "Сила тяжести и закон всемирного тяготения" (например, № 12.1, 12.3, 12.5).

• Подготовить презентацию или рассказ о практическом применении закона всемирного тяготения (например, в космонавтике).

Ожидаемые результаты:

• Учащиеся научатся правильно применять формулы F=mg и F=G ​​ для решения задач.

• Они смогут анализировать условия задачи и выбирать необходимую формулу.

• Ученики проявят интерес к изучению физики через решение практических задач.

Дополнительные ресурсы:

• Учебник по физике для 9 класса (автор — Перышкин А.В.).

• Онлайн-калькуляторы для проверки решений.

• Видеоуроки о законе всемирного тяготения на YouTube.