Sinh viên thực hiện: Hồ Nguyệt ÁnhLớp: Sư phạm Vật Lý K37 Ngày soạn: Giáo án giảng dạy: Bài 11: LỰC HẤP DẪN- ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN Chương trình Vật Lý lớp 10 cơ bản I.. Mục tiêu 1,
Trang 1Sinh viên thực hiện: Hồ Nguyệt Ánh
Lớp: Sư phạm Vật Lý K37
Ngày soạn:
Giáo án giảng dạy:
Bài 11: LỰC HẤP DẪN- ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
( Chương trình Vật Lý lớp 10 cơ bản)
I Mục tiêu
1, Kiến thức
- Nêu được khái niệm về lực hấp dẫn và các đặc điểm của lực hấp dẫn
- Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn và viết được hệ thức của lực hấp dẫn
- Nêu được định nghĩa trọng tâm của vật
- Hiểu được công thức tính gia tốc rơi tự do
2 Kỹ năng
- Giải thích một số hiện tượng trong cuộc sống
- Vận dụng hệ thức lực hấp dẫn và công thức xác định gia tốc rơi tự do để giải một số bài tập đơn giản
3 Thái độ
- Tích cực tham gia xây dựng phát biểu bài
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
- Chuẩn bị phấn viết, tranh mô tả chuyển động của các hành tinh
2 Học sinh
- Ôn lại kiến thức về sự rơi tự do và trọng lực.
- Đọc trước bài 11 lực hấp dẫn- định luật vạn vật hấp dẫn
III Tiến trình dạy học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Ổn định lớp và kiểm tra bài cũ (6 phút)
- Kiểm tra sỉ số
- Kiểm tra bài cũ; Yêu cầu học sinh trả
lời các câu hỏi sau:
+ Phát biểu và viết hệ thức định luật III
Niutơn
+ Nêu những đặc điểm của cặp “ lực và
- Lớp trưởng báo cáo sỉ số
- Định luật III Niu-tơn: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật
B một lực, thì vật B cũng tác dụng lên vật A một lực Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều
⃗FAB = -⃗FBA
- Trong tương tác giữ hai vật, một lực
Trang 2phản lực” trong tương tác giữa hai vật.
+ Lấy ví dụ về định luật III Niutơn
gọi là lực tác dụng, còn lực kia gọi là phản lực Cặp lực và phản lực có những đặc điểm sau:
+ Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời
+ Lực và phản lực là hai lực trực đối + Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau
- Học sinh trả lời
Hoạt động 2: Tìm hiểu về lực hấp dẫn (8 phút)
- Thả 1 viên phấn xuông đất Cho học
sinh quan sát và trả lời:
+ Viên phấn chuyển động như thế nào?
+ Viên phấn chịu tác dụng của lực gì?
- Đặt vấn đề:Theo định luật III Niu-tơn
thì khi ta thả rơi vật thì luôn có một lực
từ trái đất tác dụng lên vật và ngược lại
từ vật tác dụng lên trái đất.Vậy tại sao
vật chỉ rơi xuống mặt đất mà sao không
phải trái đất bị hút lại?
- Giới thiệu về lực hấp dẫn
- Đưa ra hình tả chuyển động của hành
tinh
-Trái Đất thì quay xung quanh Mặt
Trời, Mặt Trăng thì quay quanh Trái
Đất, vậy lực gì giữ cho chuyển động
đó?
- Yêu cầu học sinh đưa ra ví dụ về lực
ma sát và lực ma sát xuất hiện khi nào?
- Yêu cầu học sinh so sánh đặc điểm
của lực ma sát và lực hấp dẫn? Giáo
viên nhận xét lại và kết luận
+ Viên phấn sẽ chuyển động nhanh dần xuống phía dưới
+ Viên phấn sẽ chịu tác dụng lực hút của trái đất
- Học sinh lắng nghe
- Lực hấp dẫn
- Học sinh trả lời
- Lực ma sát là lực tiếp xúc trực tiếp, lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữ các vật
Hoạt đông 3: Tìm hiểu về định luật vạn vật hấp dẫn ( 10 phút)
- Giả sử cho hai chất điểm có khối - Học sinh lắng nghe
Trang 3lượng lần lượt là m1 và m2 nằm cách
nhau 1 khoảng là r trong không gian
(như hình vẽ) Giáo viên thông báo
định luật hấp dẫn cho học sinh
- Đưa ra hệ thức định luật vạn vật hấp
dẫn
- Giải thích các đại lượng có trong công
thức
- Lưu ý cho học sinh hệ thức trên áp
dụng cho các trường hợp
+ Khoảng cách giữa các vật rất lớn so
với kích thước của chúng
+ Các vật đồng chất và có dạng hình
cầu Khi đó r là khoảng cách giữa hai
tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối
hai tâm đó
Hoạt động 4: Xét trường hợp riêng của lực hấp dẫn là trọng lực (12 phút)
- Xét 1 vật ở độ cao h so với mặt đất
h
m
M
F hd = Gm1m2
r2
Trang 4- Yêu cầu học sinh vẽ các lực tác dụng
lên vật
- Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính
trọng lực?
- Gợi ý cho học sinh trọng lực mà Trái
Đất tác dụng lên vật trong trường hợp
này là trọng lực Yêu cầu học sinh viết
biểu thức tính trọng lực theo lực hấp
dẫn
- Từ đó cho học sinh suy ra biểu thức
tính g
- Nhận xét lại biểu thức tính g của học
sinh Nếu vật ở gần mặt đất (h << R)
thì:
- Dựa vào vào biểu thức trên giáo viên
giải thích cho học sinh vì sao gia tốc rơi
tự do g không phụ thuộc vào khối
- Trọng lượng: P = mg (1)
Từ (1) và (2) suy ra:
g = GM R2
P=F hd = G(m M R+h)2 (2)
g = (R+h) GM 2
Trang 5lượng của vật, phụ thuộc độ cao đặt
vật
Hoạt động 5: Củng cố và giao bài tập về nhà (9 phút)
- Giải thích phần đặt vấn đề: Trọng
lượng của trái đất lớn hơn trọng lượng
của viên phấn rất nhiều, nên quán tính
của trái đất cũng sẽ lớn hơn quán tính
của viên phấn Thực tế, trái đất cũng di
chuyển về phía viên phấn, nhưng đó chỉ
là một di chuyển vô cùng nhỏ, không
dễ nhận thấy được Do đó, mọi người
sẽ thấy viên phấn rơi xuống đất chứ
không phải là ngược lại
-Tóm tắt những kiến thức cơ bản cần
nắm
- Giao bài tập về nhà làm bài 4,5,6,7
SGK
Nội dung ghi bảng:
Bài 11: LỰC HẤP DẪN- ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
I Lực hấp dẫn
1 Định nghĩa: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp
dẫn
2 Đặc điểm: Lực hấp dẫn tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật.
II Định luật vạn vật hấp dẫn
1 Định luật
- Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kỳ tỉ lệ với tích hai khối lượng của chúng
và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
2 Hệ thức
Trong đó: m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm
r là khoảng cách giữa chúng
G là hằng số hấp dẫn, G = 6,67.10-11N.m2/kg2
- Chú ý: Hệ thức trên áp dụng cho các vật thông thường trong hai trường hợp: + Khoảng cách giữa hai vật rất lớm so với kích thước của chúng
F hd = Gm1m2
r2
Trang 6+ Các vật đồng nhất có dạng hình cầu Khi đó r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối hai tâm và đặt vào hai tâm đó
III Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn
- Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó
- Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực
Ví dụ:
- Trọng lượng: P = mg (1)
- Từ (1) và (2) suy ra:
- Nếu vật ở gần mặt đất (h<<R) thì: g = GM R2
h
m
M =
P=F hd = G(m M R+h)2 (2)
g = (R+h) GM 2