Bài soạn môn Vật lý lớp 10 (cơ bản) - Tiết 20: Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn

TIEÁT 20: 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. - Thaønh laäp ñöôïc coâng thöùc tính g 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. II>Chuẩn bị: 1/Giáo viên: Chuẩn bị tranh miêu tả chuyển động của Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời và của Mặt Trăng xung quanh Trái Đất (hình 11.1). 2/Học sinh: Ôn lại kiến thức về sự rơi tự do và trọng lực. III>Tiến trình dạy- học: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ TG HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ NỘI DUNG CƠ BẢN 5ph -Trọng lực là gì? Viết công thức của trọng lực tác dụng lên vật? -Phát biểu và viết hệ thức của định luật III Newton. -Nêu các đặc điểm của sự rơi tự do. * Giáo viên nhận xét câu trả lời và cho điểm. - Học sinh trả lời - Nhận xét câu trả lời của bạn. Hoạt động 2: Đặt vấn đề: 2ph 1 Lực nào giữ cho Mặt Trăng chuyển động gần như tròn đều quanh Trái Đất? 2 Lực nào giữ cho Trái Đất chuyển động gần như tròn đều quanh Mặt Trời? HS đưa ra nhhiều tình huống trả lời Hoạt động 3 (20ph): Tìm hiểu về lực hấp dẫn và định luật vạn vật hấp dẫn: GV giới thiệu về lực hấp dẫn. - Yêu cầu HS quan sát tranh miêu tả chuyển động của Trái Đất xung quanh Mặt Trời và của Mặt Trăng xung quanh Trái Đất. Nhận xét về đặc điểm lực hấp dẫn? - GV hỏi lại câu hỏi 1 và câu hỏi 2 ở phần hoạt động 2 - Cho ví dụ trên bảng. Vẽ hình 11.2 (SGK) - Newton cho m1, m2 tăng thì F tăng. - F quan hệ như thế nào với khoảng cách r? -Nêu và phân tích ĐL vạn vật hấp dẫn. - Viết công thức tính lực hấp dẫn giữa hai chất điểm? - GV ghi công thức đúng trên bảng và phân tích. - Vẽ hình hai hình cầu đồng chất, cách nhau một khoảng r trên bảng - HS quan sát và nhận xét: + Lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khỏang không gian giữa các vật Trả lời ở SGK Biểu diễn lực hấp dẫn giữa hai chất điểm. →Tỷ lệ thuận →Tỷ lệ ghịch - HS đọc lại nội dung ĐL vạn vật hấp dẫn. + Fhd ~ - HS giải thích ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức. - Biểu diễn lực hấp dẫn cho trường hợp hai hình cầu đồng chất. (Hình 11.3) I>Lực hấp dẫn: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực, gọi là lực hấp dẫn. II. Định luật vạn vật hấp dẫn: 1 Định luật: Hình veõ - Nội dung định luật: (SGK). 2. Hệ thức: Fhd = G. (1) Với G=6,67.10-11N.m2/kg2 Lưu ý: Công thức 1 áp dụng 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 có dạng hình cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên nối hai tâm và đặt vào hai tâm đó. Hoạt động 4: Xét trọng lực như trường hợp riêng của lực hấp dẫn 10ph - Điểm đặt của trọng lực ở đâu? - m là khối lượng của vật, h là độ cao của vật so với mặt đất, M và R là khối lượng và bán kính của Trái Đất (GV vẽ hình) - Viết biểu thức tính trọng lực như một trườn hợp riêng của lực hấp dẫn cho trường hợp trên? - Từ công thức P=m.g và P=G. rút ra công thức tính gia tốc? - Gợi ý nếu vật ở gần mặt đất h <<R thì g =? - Nhắc lại trọng lực và viết biểu thức: P=m.g - Đặt ở trọng tâm của vật P= G. Chứng minh biểu thức (11.2); (11.3) ở SGK g = 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. P = G. (2) Gia tốc rơi tự do của vật: g = Nếu vật ở gần mặt đất (h<<R) thì: g = Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố 4ph - Hướng dẫn: Vận dụng công thức tính lực hấp dẫn. Làm bài tập 5, 7 SGK Đọc phần “Em có biết” Hoạt động 6: Giao nhiệm vụ về nhà 4ph -Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: Học sinh chuẩn bị bài sau - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi nhhững chuẩn bị cho bài sau.