Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 20 – Bài 11: Lực hấp dẫn - Định luật vạn vật hấp dẫn (Tiếp theo)

Ngày soạn:/../2012 Ngày dạy: Tiết, Lớp 10BT, ...., Ngày..Tháng..Năm 2012 Tiết 20 – Bài 11: Lực hấp dẫn - Định luật vạn vật hấp dẫn I. MỤC TIÊU BÀI HỌC: Giúp học viên: 1. Về kiến thức: - Phát biểu được định luật hấp dẫn và viết được hệ thức của định luật này. 2. Về kĩ năng: - Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản. 3. Về thái độ: - Khẳng định tính đúng đắn của khoa học và tin tưởng vào khoa học để giải thích thế giới tự nhiên. II. PHƯƠNG PHÁP – PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC: 1. Về phương pháp: - Sử dụng phương pháp thuyết trình kết hợp với đàm thoại nêu vấn đề(máy chiếu nếu có thể). 2. Về phương tiện dạy học – chuẩn bị của GV – chuẩn bị của HV: a. Về phương tiện dạy học: - Giáo án, sgk, thước kẻ, đồ dùng dạy học, b. Chuẩn bị của GV: - Một số tranh ảnh về lực hấp dẫn, ứng dụng của lực hấp dẫn. - Tranh vẽ hình 11.1 phóng to. - Tranh vẽ chuyển động của các hành tinh xung quanh hệ mặt trời. c. Chuẩn bị của HV: - Ôn lại các kiến thức đã học về sự rơi tự do và trọng lực. III. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC BÀI HỌC: 1. Ổn định tổ chức: - Kiểm tra sĩ số của hv & ổn định trật tự lớp, ghi tên những hv vắng mặt vào SĐB: 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Bài mới: a. Vào bài mới: Hoạt động của GV Hoạt động của HV Các em hãy quan sát 1 thí nghiệm nhỏ như sau: Giả sử cô thả 1 vật nhỏ (chẳng hạn viên phấn) rơi xuống đất. Hãy trả lời: CH1: Lực gì đã làm cho viên phấn rơi xuống đất? CH2: Trái đất hút cho viên phấn rơi. Vậy viên phấn có hút TĐ không? - Theo ĐL III, nếu TĐ hút viên phấn 1 lực thì viên phấn cũng hút lại TĐ 1 lực đúng bằng lực trái đất hút viên phấn. Vậy không phải chỉ có trái đất “biết” hút các vật, mà mọi vật trên trái đất đều “biết” hút trái đất. Để trả lời cho câu hỏi trên ta vào bài học hôm nay. - Quan sát rồi trả lời: CH1: Lực hút của trái đất (hay trọng lực). CH2: Suy nghĩ trả lời HS ghi tên bài vào vở. b. Tiến trình tổ chức bài học và nội dung cần đạt: Hoạt động 1: Tìm hiểu về lực hấp dẫn: Hoạt động của HV Trợ giúp của GV Nội dung cần đạt HV chú ý nghe GV thông báo. - HV Quan sát tranh và trả lời: CH1.1: đưa ra 2 phương án TL: + Không, vì CĐ theo quán tính là CĐTĐ. + Đúng là chuyển động theo quán tính. CH1.2: MT quay quanh TĐ, MT và TĐ qq M.Trời. CH1.3 Tác dụng của lực hấp dẫn là giữ cho MT CĐ quanh TĐ, MT & TĐ CĐ quanh M.Trời. Hv suy nghĩ trả lời CH1.4: Lực đàn hồi và lực ma sát xuất hiện khi có sự tiếp xúc giữa 2 vật, còn lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa 2 vật. HV quan sát tranh và nghe GV giảng bài và lĩnh hội kiến thức mới. HV ghi đề mục và vở. HV theo dõi nội dung định luật trong sgk. HV lên bảng ghi hệ thức trả lời CH1.5. HV lắng nghe GV thông báo. CH1.6: Đồng chất nghĩa là 2 vật cùng làm bằng một chất liệu (vd:hòn bi & quả bi-a) HV có thể trả lời CH1.7: Do G << nên với những vật thông thường Fhd<<, ta không cảm nhận được. I.Lực hấp dẫn: GV thông báo: Niu-ton là người đã kết hợp được những kết quả quan sát thiên văn về CĐ của các hành tinh và sự rơi tự do của các vật trên TĐ và đã đi đến KĐ: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với 1 lực, gọi là lực hấp dẫn. - Cho hs xem tranh hình 11.1 đã chuẩn bị sẵn và nêu câu hỏi: CH1.1: Chuyển động của trái đất & mặt trăng có phải là chuyển động theo quán tính không? - Rõ ràng là không phải chuyển động theo quán tính, mà là chuyển động có gia tốc (gia tốc hướng tâm). CH1.2: Mặt trăng CĐ như thế nào so với Trái đất? Mặt Trăng và Trái đất CĐ như nào so với Mặt Trời? CH1.3: Vậy tác dụng của lực hấp dẫn trong hình vẽ này là gì? GV thông báo: lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật. CH1.4: Lực hấp dẫn có đặc điểm gì khác với lực đàn hồi và lực ma sát mà em đã được biết? GV dùng hình thức kể chuyện: có một câu chuyện kể rằng khi Niu-ton đang ngồi đọc sách dưới gốc táo thì thấy quả táo rơi và ông đã tìm ra định luật VVHD. GV treo 1 số tranh vẽ về nhà vật lí học người Anh Niu-ton và hình ảnh ông tìm ra định luật VVHD. GV thông báo: Đây là hình ảnh nhà vật lí học phát minh ra định luật VVHD thông qua việc quan sát quả táo rơi. Vậy nội dung đ/l này thế nào ta sang mục II: II. Định luật vạn vật hấp dẫn: 1.Định luật: GV yêu cầu HV nghiên cứu định luật trong sgk. 2.Hệ thức: GV nêu câu hỏi: CH1.5: Từ định luật hãy suy ra hệ thức? - Gọi 1 hv lên bảng viết - Nx về công thức hv vừa viết. GV thông báo về 2 TH hệ thức (11.1) áp dụng được cho các vật thông thường. CH1.6: Đồng chất nghĩa là gì? CH1.7: Vì sao trong đời sống hàng ngày, ta không cảm thấy được lực hút giữa các vật thể thông thường? GV chuyển ý: Trở lại câu chuyện nhà bác học người Anh Niu-tơn tìm ra định luật VVHD, là nhờ quả táo rơi. Vậy nếu giả sử quả táo không rơi xuống đất thì giữa quả táo và TĐ có lực hấp dẫn không? Ta sang phần III để tìm ra câu trả lời. I. Lực hấp dẫn: Lực hấp dẫn là lực hút của mọi vật trong vũ trụ. II. Định luật vạn vật hấp dẫn: 1. Định luật: Lực hấp dẫn giữa 2 chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích 2 khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. m1 Fhd1 Fhd2 m2 r 2. Hệ thức: Trong đó: m1; m2 là khối lượng của 2 chất điểm. (kg) r: khoảng cách giữa chúng (m) : Gọi là hằng số hấp dẫn. Hoạt đông 2: Tìm hiểu về trọng lực: Hoạt động của HV Trợ giúp của GV Nội dung cần đạt HV ghi đề mục vào vở. CH2.1: Vận dụng kiến thức đã học, TL nhóm, rồi trả lời: Trọng lực là lực hấp dẫn do trái đất tác dụng lên vật CH2.2: Trọng lực đặt vào tâm của vật. CH2.3: Là độ lớn của trọng lực đặt vào một điểm đặc biệt của vật. CH2.4: Thiết lập công thức: (1) - Lên bảng viết công thức vừa thiết lập được. - Theo định luật II Niu-tơn có: P = mg (2) - Hv làm theo yêu cầu gv: - h tăng thì g giảm. - - HV nghe và có niềm tin vào KH. III. Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn: CH2.1: ở phần đầu bài các em đã nói trọng lực làm cho viên phấn rơi xuống đất. Sau khi học xong định luật VVHD các em có thể hiểu trọng lực chính là gì? CH2.2: Điểm đặt của trọng lực ở đâu? Vậy hãy biểu diễn trọng tâm của các hình này: CH2.3: Vậy trọng tâm của vật là gì? Vẽ hình 11.3 lên bảng. CH2.4: Dựa vào ĐLVVHD và định nghĩa trọng lực hãy lập công thức tính độ lớn của trọng lực. - Gọi hv lên bảng viết công thức. Gv nhận xét. - Hãy viết công thức tính trọng lượng của vật theo ĐL II Niu-tơn - Từ (1)&(2) chúng ta rút ra công thức tính g. - Khi độ cao h càng lớn thì giá trị của g như thế nào? - Viết công thức tính g ở gần mặt đất (h<<R)? GV nêu nhận xét: với những vật ở gần mặt đất, g có thể coi là như nhau. - Chú ý những nhận xét trên đây về trị số của g được rút ra từ ĐLVVHD và định luật II Niu-tơn. Chúng hoàn toàn phù hợp với thực nghiệm. Điều đó nói lên tính đúng đắn của các định luật đó. III. Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn: Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực của vật. Biểu thức của trọng lực theo ĐLVVHD: (1) Trong đó: m là khối lượng của vật h: độ cao của vật so với mặt đất M: Khối lượng trái đất R: Bán kính trái đât. Theo ĐL II Niu-tơn: P = m.g (2) Suy ra: Nếu vật ở gần mặt đất g: được gọi là gia tốc trọng trường. m R h P 4. Củng cố : Trợ giúp của GV Hoạt động của HV - GV nêu trọng tâm của bài này là định luật VVHD và định nghĩa thế nào là trọng tâm của vật. Ngoài ra cũng phải biết trường hợp riêng của lực hấp dẫn chính là trọng lực. Yêu cầu HV làm BT4-sgk? - GV treo 1 số tranh ảnh đã chuẩn bị sẵn để giới thiệu cho HV. - HV ghi nhớ kiến thức trọng tâm. HV lên bảng làm BT4-sgk: Ta có: P=m.MR2G;P'=m.M4R2G Lập tỉ số: →PP'=4↔P'=P4=104=2,5N Đáp án: B. - HV quan sát tranh và lĩnh hội kiến thức mới. 5. Dặn dò: Trợ giúp của GV Hoạt động của HV - GV nhắc nhở HV về làm các BT trong sgk. - Đọc phần em có biết. - Đọc trước bài mới theo hướng dẫn của Gv như sau: phải nắm được cách xđ phương chiều, điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo. Nếu có điều kiện làm sẵn thí nghiệm như trong sgk ở nhà và ghi kết quả vào trong bảng 12.1. HV nghe GV giao BTVN và làm đầy đủ BT theo y/c của GV. Về nhà đọc phần em có biết và đọc trước bài mới theo sự hướng dẫn của Gv. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy Phê duyệt của BGĐ . . . . . . Hoàng Văn Tuyến