Презентация "Закон Всемирного тяготения"

Автор: Бражникова Н.А. ,учитель физики МОУ СШ № 24,

г. Богородицка,Тульской области.

(9 класс )

Как был открыт закон всемирного тяготения

Датский астроном Тихо Браге (1546-1601), долгие годы наблюдавший за движением планет, накопил огромное количество интересных данных, но не сумел их обработать.

Как был открыт закон всемирного тяготения

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. .

Как был открыт закон всемирного тяготения

Исаак Ньютон открыл этот закон в возрасте 23 лет, но целых 9 лет не публиковал его, так как имевшиеся тогда неверные данные о расстоянии между Землей и Луной не подтверждали его идею. Лишь в 1667 году, после уточнения этого расстояния, закон всемирного тяготения был наконец-то отдан в печать.

Сила всемирного тяготения

Гипотеза Ньютона:

«Причина, вызывающая падения камня на Землю, движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, одна и та же».

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.

Окинув единым мысленным взором «земное» и «небесное», Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной — от яблок до планет!

В 1667 г. Ньютон высказал предположение, что между всеми телами действуют силы взаимного притяжения, которые он назвал силами всемирного тяготения.

Исаак 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 1687 г. Ньютон открыл один из фундаментальных законов механики, получивший название закона всемирного тяготения:

«Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними,

где m 1 и m 2 – массы взаимодействующих тел, r – расстояние между телами, G – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех тел в природе и называемый постоянной всемирного тяготения, или гравитационной постоянной» .

• где m 1 и m 2 – массы взаимодействующих тел, r – расстояние между телами, G – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех тел в природе и называемый постоянной всемирного тяготения, или гравитационной постоянной» .

Запомни, что …

Гравитационное взаимодействие – это взаимодействие, свойственное всем телам Вселенной и проявляющееся в их взаимном притяжении друг к другу.

Гравитационное поле – особый вид материи, осуществляющий гравитационное взаимодействие.

Механизм гравитационного взаимодействия

Каждое тело массой М создает вокруг себя поле, которое называют гравитационным.

Если в некоторую точку этого поля поместить пробное тело массой т, то гравитационное поле действует на данное тело с силой F , зависящей от свойств поля в этой точке и от величины массы пробного тела.

Эксперимент 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.

Опыт Кавендиша

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  м 2 /кг 2

Сила взаимного притяжения тел всегда направлена вдоль прямой, соединяющей эти тела.

Границы применимости закона

Закон всемирного тяготения имеет определенные границы применимости; он применим для:

• материальных точек; тел, имеющих форму шара; шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых много меньше размеров шара.
• материальных точек;
• тел, имеющих форму шара;
• шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых много меньше размеров шара.

Подумай и ответь

• 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

• Некоторые 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?

Мини-тест

• Какая сила заставляет Землю и другие планеты двигаться вокруг Солнца? Выберите правильное утверждение.

• Сила инерции. Центростремительная сила. Сила тяготения.
• Сила инерции. Центростремительная сила. Сила тяготения.
• 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.
• Сила давления воды на дно морей и океанов. Сила тяготения. Сила атмосферного давления.
• 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.

• А. Отдалить оба тела друг от друга. Б. Сблизить оба тела.
• А. Отдалить оба тела друг от друга. Б. Сблизить оба тела.

Расчётные 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?

Вопрос-ответ

Составьте вопросы и затем дайте ответ к фрагментам 1-4 на рисунке .

2

1

3

4

Рефлексия

Заполнение концептуальной таблицы

Обмен мнениями, цитаты из таблиц с рефлексией. Подведение итогов урока.

Спасибо за внимание. Спасибо за урок

Домашнее задание: § 15, упр.15 (1,2,3)

(Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика. 9 кл. – М.: Дрофа, 2007 )