урок физики 9 кл Закон всемирного тяготения

Урок физики в 9 классе .
Тема : Закон Всемирного тяготения.
Цели урока:
- обучающая: изучение закона всемирного тяготения, границ его
применимости и практической значимости
- развивающая: развитие умений анализировать учебный материал:
наблюдать, сравнивать изучаемые явления, факты, отбирать главное и
коротко его излагать.
- воспитательная: воспитание культуры умственного и творческого
совместного труда
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация к уроку,
опорный конспект по теме урока.
Тип урока: изучения нового материала.
I. Организационный момент. Объявление темы целей урока.
II. Актуализация опорных знаний .
Повторение изученного ( фронтально):
- законы Ньютона
- физический смысл массы, ускорения, силы.
- взаимодействие тел.
III. Основная часть. Изучение нового материала
Из истории физики . ( информация учителя)
Датский астроном Тихо Браге (1546-1601), долгие годы наблюдавший за
движением планет, накопил огромное количество интересных данных, но не
сумел их обработать, перед смертью передал их своему ученику Иоганну
Кеплеру. Поиски точных законов гелиоцентрического мира стали делом всей
его жизни. Он открыл три закона движения планет, но Кеплер не сумел
объяснить динамику движения. Почему планеты обращаются вокруг солнца
именно по таким законам?
Иоганн Кеплер (1571-1630), используя идею Коперника о гелиоцентрической
системе и результаты наблюдений Тихо Браге установил законы движения
планет вокруг Солнца, однако не смог объяснить динамику этого движения.
После открытия Коперником гелиоцентрической системы мира начались
поиски закономерностей, которым подчиняется движение планет вокруг
Солнца.
Закон всемирного тяготения был установлен И. Ньютоном путем обобщения
результатов, получе6нных известными астрономами. Важную роль сыграли
закономерности движения планет, обнаруженные немецким астрономом И.
Кеплером (1571–1630) в результате обработки астрономических наблюдений
и информации датского астронома Тихо Браге. Почему планеты обращаются
вокруг солнца именно по таким законам? На этот вопрос сумел ответить
И.Ньютон, используя законы движения, установленные Кеплером, и общие
законы динамики.
Исаак Ньютон открыл этот закон в возрасте 23 лет, но целые 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.
Гипотеза Ньютона: «Причина, вызывающая падения камня на Землю,
движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, одна и та же».
Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы, имеющих ничего
общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, движение
Луны вокруг Земли, приливы и отливы вызваны одной причиной. Окинув
единым мысленным взором «земное» и «небесное», Ньютон предположил,
что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны
все тела во Вселенной !
В 1 667 г. Ньютон высказал предположение, что между всеми и действуют
силы взаимного притяжения, которые он назвал силами всемирного
тяготения.
Исаак Ньютон был первым учёным, который сначала высказал гипотезу,
объясняющую эти явления, а потом её научно доказал.
Но самое главное, что в 1667 г. Ньютон установил один из фундаментальных
законов механики, получивший название закона всемирного тяготения:
Презентация на тему « закон всемирного тяготения .
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Формулировка закона
Аналитическая запись
Физический смысл гравитационной постоянной.
Числовое значение этой константы
Границы применимости закона.
Опыт Кавендиша.
Составление учащимися опорного конспекта .
( работа в группах).
Обсуждение выполненной работы, защита ОК, сравнение с ОК,
спроецированным на экран.
Практическая значимость закона.
( Рассказ учителя)
Если изменить постоянную тяготения, скажем увеличить ее на 10
процентов, что произойдет? Сократится радиус земной орбиты, увеличится
количество тепла, поступающего на Землю от Солнца. Температура Земли,
как показывают расчеты физиков, подскочит на 100 градусов. Резко
изменится и климат, изменится угрожающе. В подобных условиях
существование на Земле высокоорганизованной органической материи стало
бы по-видимому, невозможным.
Земля отстоит от Солнца на 150 миллионов километров. Случайность? Вовсе
нет. Именно здесь центробежная сила (вращение Земли вокруг
Солнца) уравновешивается силой притяжения. Вот так ход планетам диктует
постоянная тяготения, входящая в закон.
Несмотря на справедливость и огромное практическое значение закона,
остается нерешенным вопрос: какими причинами вызывается
гравитационное взаимодействие всех тел. Сам Ньютон говорил: “Не знаю, а
гипотез не измышляю”.
Одним из ярких примеров триумфа закона всемирного тяготения является
открытие планеты Нептун. В 1781 английский астроном Вильям Гершель
открыл планету Уран. Была вычислена ее орбита и составлена таблица
положений в этом плане много лет вперед. Однако проверка этой таблицы,
проведенная в 1840 г.показала, что данные ее расходятся с
действительностью.
Учёные предположили, что отклонение в движении Урана вызвано
притяжением неизвестной планеты, находящейся от Солнца ещё дальше, чем
Уран. Зная отклонение от расчетной траектории ( возмущения движения
Урана), англичанин Адамс и француз Леверье пользуясь законом всемирного
тяготения, вычислили положение этой планеты на небе. Адамс раньше
закончил вычисления, но наблюдатели, которым он сообщил свои
результаты, не торопились с проверкой. Тем временем, Леверье, закончив
вычисления, указал немецкому астроному Галле место, где надо искать
неизвестную планету. В первый же вечер, 28 сентября 1846 года, Галле,
направил свой телескоп на указанное место, обнаружил новую планету. Её
назвали Нептуном.
Таким же образом 14 марта 1930 года была открыта планета Плутон. Оба
открытия, как говорят, были сделаны «на кончике пера».
IV. Закрепление
1. Почему Луна не падает на Землю?
2. Почему мы замечаем силу притяжения всех тел к Земле, но не замечаем
взаимного притяжения между самими этими телами ?
3. Как двигались бы планеты, если бы сила притяжения Солнца внезапно
исчезла?
4. Как двигалась бы Луна, если бы она остановилась на орбите?
5. Притягивает ли Землю стоящий на ее поверхности человек?
Притягиваются ли «соседи по парте» ? Почему не видно этого притяжения?
6. Некоторые тела (воздушные шары, дым, самолеты, птицы) поднимаются
вверх, несмотря на тяготение. Как вы думаете, почему? Нет ли здесь
нарушения закона всемирного тяготения?
7.Решение расчётных задач, представленных в презентации.
V. Подведение итогов.
Подведение итогов урока, выставление оценок .
V. Домашнее задание. § 15 упр. 15 ( 1,2)