Урок по физике "Сила тяготения и ее проявление в природе"

Цели:

• Формирование понятия силы тяжести, ее проявления в природе
• Развитие учебно-позновательных потребностей учащихся при обучении физике
• Формирование умения проводить аналогии между явлениями природы
• Развитие познавательного интереса к предмету через знакомство с историей открытий в области физики
• Отработка навыков измерения силы тяжести при помощи динамометра

Тип урока: комбинированный урок.

Демонстрации: падение тел на землю, движение тела, брошенного горизонтально и под углом к горизонту.

Оборудование: рычажные весы, цилиндр, брусок, динамометр

План изложения нового материала:

1. И. Ньютон, открытие закона всемирного тяготения.
2. Сила тяжести.
3. Наличие тяготения между всеми телами.
4. Зависимость силы тяжести от массы (практическая работа).
5. Графическое изображение силы тяжести.

Ход урока

1. И.Ньютон, открытие закона всемирного тяготения

В окружающем нас мире мы наблюдаем, что движение тел начинаются и прекращаются, становятся более быстрыми и наоборот более медленными, что изменяется направления движения.

Самое первое научное открытие, которое человек делает в своей жизни, состоит в обнаружении такого факта: “всякое тело, выпущенное из рук, непременно падает на Землю”. В глубокой древности его объяснили, приписав нашей Земле свойство притягивать к себе все тела.

Много веков прошло, прежде чем люди вследствие осознали, что таким свойством обладают все тела во Вселенной - от крохотной песчинки до огромных скоплений звезд.

• Механика была первой в истории физики законченной теорией, правильно описывающей – движение тел. Один из современников И.Ньютона, так выразил свое восхищение этой теорией в стихах:
• Был этот мир глубокой тьмой окутан
  Да будет свет!
  И вот явился Ньютон!

Импровизация: выходит ученик с лентой “И.Ньютон” и начинает рассказ от первого лица.

“Первое время в школе я учился очень посредственно. И вот однажды меня обидел лучший ученик в классе. Я решил, что самая страшная месть для обидчика отнять у него место первого ученика”.

Дремавшие в нем способности проснулись, и он с легкостью затмил своего соперника. С того счастливого дня для мировой науки начался процесс превращения скромного английского мальчика в великого ученого. Он создал классическую физику. Его научные работы относятся к механике, оптике, астрономии, математике. Он создал научный труд “ Математические начала натуральной философии” изданный в 1687 году. В этом труде определены основные понятия масса, сила, ускорение, 3 закона механики и закон Всемирного тяготения

2. Сила тяжести:

А пока мы познакомимся с проявлением закона всемирного тяготения, с которым постоянно имеем дело на Земле, - с силой тяжести.

Силой тяжести называется сила, с которой Земля притягивает к себе тела. Обозначают силу F _тяж. Сила тяжести – векторная величина.

На рис. 1 показана стробоскопическая фотография шарика, свободно падающего на Землю. Положение шарика зафиксированы через одинаковые промежутки времени.

За равные промежутки времени шарик совершает неодинаковые, возрастающие перемещения. Значит, движение шарика под действием притяжения Земли неравномерное, скорость шарика увеличивается. Вывод: Всякое тело, взаимодействующее только с Землей, падает на нее с постоянно возрастающей скоростью. 3.Наличие тяготения между всеми телами Что происходит если на тело не действуют другие тела. Оно движется прямолинейно и равномерно. Поэтому, если бы планеты не притягивались к Солнцу, они просто улетели бы от него. Луна не могла бы быть спутником Земли, если бы не было притяжения. Рис.1 Земля притягивает к себе все тела: дома, людей, Луну, воду в морях и океанах. Притяжение Земли к Луне вызывает приливы и отливы воды. Огромные массы воды поднимаются в океанах и морях дважды в сутки на много метров.

Рис. 1

4. Зависимость силы тяжести от массы

От чего зависит величина силы тяжести. Ответ на этот вопрос следует искать в опыте. Нам придется измерять величину силы тяжести, для этого используем динамометр. Сила упругости, возникающая в пружине динамометра под действием подвешенного к ней тела, скомпенсирует силу тяжести. Значит показания динамометра равны силе тяжести. 

Таблица 1

Итак, коэффициент пропорциональности мы подсчитали.

Особенности коэффициента пропорциональности:

1. не зависит от массы или других свойств тела
2. это число наименованием 9,8 H/кг
3. он характеризует тяготение (взаимодействие)между Землей и любым телом, находящимся вблизи ее поверхности.
4. g называют “постоянная тяготения”

Земной шар немного сплюснут у полюсов, поэтому тела, находящиеся у полюсов, расположены немного ближе к центру Земли, поэтому сила тяжести на полюсе немного больше, чем на экваторе или других широтах. Сила тяжести на вершине горы несколько меньше, чем у ее подножия.

 5. Графическое изображение силы тяжести

Сила тяжести приложена к центру однородного тела и фактически является равнодействующей сил тяжести, приложенных к отдельным частям тела.

На Луне, Марсе, Венере и других планетах Солнечной системы действуют свои силы тяжести. Они также пропорциональны массе тела, а вот коэффициент пропорциональности на каждой планете свой:

Луна 1,6 H/кг
Марс 3,9 H/кг
Венера 8,7 H/кг

Список литературы:

1. Кирик Л.А. Физика 7 класс: Методические материалы. – М.: Илекса, 2004
2. Степанова Г.Н. Учебник Физика 7 класс – СПб.: Валерии СПД, 2000.
3. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в 6–7 классах. – М.: Просвещение, 1976.