Mời quý thầy cô cùng tham khảo nội dung chi tiết phần thiết kế giáo án bài giảng Vật lý lớp 10, bài 11: Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn. Hocbai.edu.vn mong rằng những nội dung mà chúng tôi cung cấp có thể là tư liệu để quý vị tìm hiểu và nghiên cứu kỹ hơn phương pháp thiết kế giáo án bài giảng môn Vật lí lớp 10 về bài Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn theo chương trình mới hiện nay nhé!
I-MỤC TIÊU
1-Về kiến thức
-Nêu được khái niệm về lực hấp dẫn và các đặc điểm của lực hấp dẫn.
-Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn.
-Viết được công thức của lực hấp dẫn và giới hạn áp dụng công thức đó.
2-Vê kĩ năng
-Dùng kiến thức về lực hấp dẫn để giải thích một số hiện tượng liên quan. Ví dụ : sự rơi tự do, chuyển động của các hành tinh, vệ tinh,…
-Phân biệt lực hấp dẫn với các loại lực khác như : lực điện, lực từ, lực ma sát, lực đàn hồi, lực đẩy ác-si-met…
-Vận dụng công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản.
II-CHUẨN BỊ
Giáo viên
-Tranh vẽ về chuyển động của các hành tinh trong hệ Mặt Trời (hoặc mô hình chuyển động của Mặt Trăng, Trái Đất xung quanh Mặt Trời).
Học sinh
-Ôn lại kiến thức về sự rơi tự do và trọng lực.
III-THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC
| Hoạt động của học sinh | Trợ giúp của giáo viên |
| Hoạt động 1. (12 phút)Phàn tích các hiện tượng vật lí, tìm ra điểm chung, xây dựng khái niệm về Lực hấp dẫnCá nhân suy nghĩ trả lời :– Các vật rơi tự do có hướng về phía Trái Đất, do Trái Đất hút các vật về phía nó.-Theo định luật II Niu-tơn thì i một vật rơi tự do cũng hút Trái i Đất về phía nó.-Không cùng bản chất. HS tiếp thu, ghi nhớ. Cá nhân đọc SGK. | o. Có nhận xét gì về sự rơi tự do của các vật? (hướng rơi, gia tốc rơi)-Điều gì khiến cho các vật rơi về phía Trái Đất ?-Khi Trái Đất hút các vật thì các vật có hút Trái Đất không ?o. Phải chăng tính chất hút lẫn nhau là đặc trưng của mọi vật ?o. Lực mà Trái Đất hút các vật và lực mà các vật hút Trái Đất có cùng bản chất với loại lực nào mà ta đã được học không ? (ví dụ: lực điện, lực từ, lực ma sát, lực đàn hồi, lực đẩy Acsimet…)o. Để phân biệt với lực hút giữa hai cực trái dấu của nam châm hay lực hút giữa hai điện tích trái dấu, Niu-tơn gọi lực hút lẫn nhau giữa hai vật bất kì là lực hấp dẫn.Vậy, mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.Điều này hoàn toàn đúng khi giải thích sự chuyển động của các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Lực mà Trái Đất hút các vật và lực mà Mặt Trời tác dụng lên các hành tinh đều có chung bản chất là lực hấp dãn.GV dùng hình vẽ hoặc mô hình chuyển động của các hành tinh trong hệ Mặt Trời để minh họa cho bài giảng.GV yêu cầu HS đọc SGK để hiểu rõ hơn về lực hấp dẫn. |
| Hoạt động 2.(15 phút)Phát biểu và viết biêu thức của định luật vạn vật hấp dẫn HS tiếp thu, ghi nhớ. Cá nhân quan sát hình vẽ trong SGK.Trả lời : Hai lực là hai lực trực đối, nghĩa là cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều.HS tiếp thu, ghi nhớ. | o. Vậy sự hút nhau giữa các vật tuân theo quy luật nào? Nói cách khác là yếu tố nào ảnh hưởng đến độ lớn của lực hấp dẫn?Trước khi phát biểu định luật, GV có thể giới thiệu nhanh cho HS con đường tư duy của Niu-tơn khi tìm hiểu về lực hấp dẫn. Ban đầu ông cho rằng lực hấp dẫn giữa Trái Đất và một vật phụ thuộc vào khối lượng của cả hai vật và khoảng cách giữa chúng, nhưng để biết được chính xác mối quan hệ giữa các đại lượng đó thì ông đã phải nhờ vào các chứng cứ và lập luận do ngành thiên văn cung cấp. Kết quả đã được Niu-tơn nêu lên thành định luật vạn vật hấp dẫn. GV thông báo nội dung định luật và biểu thức định luật:Trong đó m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm, r là khoảng cách giữa hai chất điểm, hệ số G gọi là hằng số hấp dẫn.o. Nếu F, r, m tuân theo hệ thống đơn vị chuẩn thì đơn vị của G được xác định như thế nào?o. Hằng số hấp dẫn G là một hằng số tỉ lệ độc lập với khối lượng của mỗi chất điểm, do vậy, chúng ta có thể tính được tương đối chính xác lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì nếu biết khối lượng của mỗi chất điểm và khoảng cách giữa chúngo. Biểu diễn lực hấp dẫn giữa các vật như thế nào ?GV dùng hình vẽ trong SGK để hướng dẫn cách vẽ lực hấp dẫn.Chú ý : cả hai vật đều hút nhau nên ta có thể biểu diễn hai lực hấp dẫn tương tự như hai lực hút giữa các điện tích trái dấu. Hãy quan sát hình vẽ trong SGK để hiểu thêm về cách biểu diễn lực.GV thông báo phạm vi áp dụng của định luật. |
| Hoạt động 3.(8phút)Xét trường hợp riêng của lực hấp dẫnCá nhân trả lời : Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng lẽn vật.Biểu thức : P = mgTrong đó : m là khối lượng của vật, g là gia tốc rơi tự do. Một cách gần đứng, gia tốc rơi tự do là như nhau đối với các vật ở gần mặt đất. | o. Nhắc lại khái niệm và biểu thức của trọng lực ?o. Theo Niu-tơn thì trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó.o. Hằng số hấp dẫn G là một hằng số tỉ lệ độc lập với khối lượng của mõi chất điểm, nếu áp dụng với trường hợp hai chất điểm cụ thể là một vật bất kì (có khối lượng m) ở trên mặt đất và Trái Đất (có khối lượng M, bán kính R) thì lực hấp dẫn được viết như thế nào ?o. Nếu vật ở độ cao h so với mặt đất thì công thức đó được viết như thế nào ?o. Từ hai biểu thức tính trọng lực là :ta có thể rút ra biểu thức tính gia tốc rơi tự do trong trường hợp tổng quát như thế nào ?o. Công thức tính g cho thấy gia tốc rơi tự do phụ thuộc độ cao h so với giá trị R. Có nhận xét gì về gia tốc rơi tự do của các vật ở gần mặt đất ? |
| Hoat động 4. (8 phút)Củng cô – Vận dụngCá nhân hoàn thành yêu cầu của GV. | GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm về lực hấp dẫn, định luật vạn vật hấp dẫn và viết biểu thức tính lực hấp dẫn, biểu thức tính gia tốc rơi tự do tổng quát và cho các vật ở gần mặt đất.GV cần chú ý cho HS : lực hấp dẫn là lực hút và phạm vi áp dụng của định luật vạn vật hấp dẫn.o. Hoàn thành yêu cầu ở phiếu học tập. GV chữa nhanh bài làm của HS. |
| Hoạt động 5. (2 phút)Tổng kết bài học | GV nhận xét giờ học.Bài tập về nhà : Làm các bài tập ở SGK và SBT.-Đọc mục Em có biết ?-Ôn lại cách sử dụng lực kế để đo lực.Ôn lại khái niệm : vật đàn hồi, biến dạng đàn hồi, tính chất đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo và sự “mỏi” của lò xo khi chịu tác dụng của lực quá lớn. |
| PHIẾU HỌC TẬPCâu 1. Viết biểu thức lực hấp dẫn giữa hai vật trong hình vẽ sau:Câu 2. Một vật có khối lượng 2kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 20N, hỏi ở độ cao nào so với tâm Trái Đất thì vật có trọng lượng 5N ? Cho biết Trái Đất có bán kính R.A.. R. B.. 2R.C.. 3R. D.. 4R.Câu 3. Thực hiện các tính toán cần thiết để trả lời các câu hỏi sau đây :a). Tính lực hấp dẫn giữa hai tàu thủy có khối lượng 6000 tấn ở cách nhau 0,5 km nếu xem chúng là chất điểm.b). Tính khối lượng của Trái Đất, biết bán kính Trái Đất là 6400 km và gia tốc trên mặt đất lấy gần đúng là 9,8 m/s2.ĐÁP ÁNCâu 1. DCâu 2. B.Câu 3. a) Tính lực hấp dẫn giữa hai tàu thuỷ :b) Tính khối lượng Trái Đất: Từ công thức tính gia tốc :Vậy khối lượng của Trái Đất lấy gần đúng là 6.1024 kg. |
