Giáo án Vật lý 10 tiết 20 bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn

GIÁO ÁN VẬT LÝ 10 TIẾT 20: BÀI 11: LỰC HẤP DẪN. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được công thức của lực hấp dẫn. - Nêu được định nghĩa trọng tâm của một vật. 2. Kỹ năng - Giải thích được một cách định tính sự rơi tự do và chuyển động của các hành tinh, vệ tinh bằng lực hấp dẫn. - Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản như ở trong bài học. 3. Thái độ - Tích cực, tự lực hứng thú - Có ý thức vận dụng những điều đã học để giải thích các hiện tượng tự nhiên II. Chuẩn bị 1. Giáo viên - Chuẩn bị tranh miêu tả chuyển động của Trái đất xung quanh Mặt trời và của Mặt trăng xung quanh Trái đất – hình 11.1. 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức đã học về sự rơi tự do và trọng lực đã học ở lớp dưới III. Tiến trình dạy học 1. Ổn định lớp - Báo cáo sĩ số 2. Bài cũ - Thế nào là sự rơi tự do, lấy ví dụ về sự rơi tự do 3. Bài mới Hoạt động 1: Tìm hiểu về lực hấp dẫn và định luật vạn vật hấp dẫn: Hoạt động của giáo viên HĐ của học sinh Nội dung - Giới thiệu về lực hấp dẫn. - Yêu cầu HS quan sát mô phỏng chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời và nhận xét về đặc điểm của lực hấp dẫn. - Yêu cầu HS dự đoán xem các yếu tố nào ảnh hưởng đến độ lớn của lực hấp dẫn? - Tại sao hằng ngày ta không cảm nhận được lực hấp dẫn giữa các vật thể thông thường? - Dùng hình thức kể cho HS nghe về chuyện Niutơn đã phát hiện ra định luật như thế nào. - Thông báo: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. - Quan sát mô phỏng chuyển động của trái Đất quanh Mặt Trời để rút ra lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa. Nêu dự đoán Suy nghĩ, đưa ra mối liên hệ giữa lực hấp dẫn với khối lượng và khoảng cách giữa các vật thể - Lắng nghe chuyện kể của GV. I. Lực hấp dẫn: - Định nghĩa: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn. - 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: 2. Hệ thức: + với G là hằng số hấp dẫn, có giá trị - Biểu thức (1) áp dụng được cho các vật thông thường trong hai trường hợp: + Khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thước của chúng. + Các vật đồng chất và có dạng hình cầu. Lúc đó r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối hai tâm đó. Hoạt động 2: Tìm hiểu trường hợp riêng của lực hấp dẫn Hoạt động của giáo viên HĐ của học sinh Nội dung Trái Đất: khối lượng M, bán kính R. Vật: khối lượng m, ở độ cao h so với mặt đất. Viết công thức lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật: Viết công thức trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên vật: Suy ra công thức gia tốc rơi tự do ở độ cao h: Nếu vật ở gần mặt đất (h rất nhỏ so với R thì): Nhận xét: về gia tốc rơi tự do của các vật ở gần mặt đất? Thảo luận nhóm cùng trả lời các câu hỏi Đưa ra nhận xét III. Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn. § Trọng lực của vật có khối lượng m là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó. § Biểu thức gia tốc rơi tự do: + Ở độ cao h so với mặt đất: + Ở gần mặt đất (h<<R):