Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 7 класс. Полные уроки>>Физика: Сила тяжести. Полные уроки

Тема. Сила тяжести

Цели урока:

познакомить учащихся с силой тяжести и выяснить природу этой силы, раскрыть зависимость силы тяжести от массы тела. Отработка экспериментальных навыков.

Задачи урока:

1.    Обобщить опыт учащихся по наблюдениям за притяжением тел Землей и дать количественную меру этого притяжения – силу тяжести.
2.    Подтвердить теорию фронтальными опытами.
3.    Ввести новое для учащихся понятие – “g”.

Основные термины:

Сила – физическая величина, характеризующая действие тел друг на друга, то есть являющаяся мерой этого действия.
Сила упругости - сила, которая возникает в теле при изменении его формы или размеров.
Сила тяжести – сила, с которой тело, находящееся вблизи какой-либо планеты, притягивается к ней
Сила трения - сила, препятствующая проскальзыванию одного тела по поверхности другого.
Сила Архимеда (или выталкивающей силой) называют силу, с которой жидкость или газ действуют на погруженное в них тело – выталкивают его.

ХОД УРОКА

Повторение темы «Сила». Проверка домашнего задания.

1. Что такое сила?
2. Каковы единицы силы?
3. Как влияет сила на характер движения тела?
4. Какую силу называют силой тяжести?
5. Каким прибором можно измерить силу?

Сила тяжести

Мы начали знакомство с явлением гравитации вообще и земным тяготением в частности. Теперь настало время более подробного изучения силы тяжести на Земле и других планетах.

 
Рис.1. Динамометры показывают, что на гирю массою 200 гр. действует сила тяжести 2 Н, а на гирю массой 500 гр. – 5 Н.

На рисунке 1 изображён опыт с двумя гирями и динамометрами. Вы видите, что при массе гири 200 г (то есть 0,2 кг) на неё действует сила тяжести 2 Н, а при массе 500 г (то есть 0,5 кг) – сила тяжести 5 Н. Обратим внимание на закономерность:
 
= 10 Н/кг         и          
= 10 Н/кг
Проделав опыты с многими телами, мы обнаружим ту же самую закономерность: отношение силы тяжести, действующей на тело, к массе этого тела является постоянной величиной, не зависящей ни от силы тяжести, ни от массытела. Эту величину называют коэффициентом силы тяжести:
 
Рис. 2. Формула

Формулу для вычисления коэффициента «g» можно преобразовать, поместив слева силу тяжести:

 
Рис. 3. Формула силы тяжести

Fтяж – сила тяжести, Н
m – масса тела, кг
g – коэффициент, Н/кг
Давайте посмотрим мультфильм о Лене и Сереже. Почему все предметы падают на землю? Правда ли, что Исаак Ньютон не любил яблоки? Какова сила тяжести на Луне? Лена и Сережа спрашивают об этом у старого мудрого Компьютера.

Видео №1 Сила тяжести
http://www.youtube.com/watch?v=QjN_t4OGyzs

Поскольку притяжение тел, обладающих массой, к земному шару – это частный случай закона всемирного тяготения, то сила тяжести тем больше, чем больше масса тела. Такая зависимость в математике называется прямой пропорциональной. График зависимости силы тяжести от массы тела будет прямой линией, идущей через начало координат.
 
Рис. 4. Зависимость силы тяжести от массы

В опыте с двумя гирями мы выяснили, что вблизи поверхности Земли коэффициент «g» имеет значение 10 Н/кг (более точные значения 9,78 Н/кг и 9,83 Н/кг – см. далее в таблице).
 

Рис. 5. Коэффициент свободного ускорения

Опыты показывают, что по мере удаления от Земли сила тяжести ослабевает. Например, на высоте 300 км значение коэффициента «g» уменьшается приблизительно до 9 Н/кг.

Видео 2. Ускорение свободного падения
http://www.youtube.com/watch?v=bh1pibY1zeM

Видео 3. Определение ускорения свободного падения
http://www.youtube.com/watch?v=7BSwy3G1xqU&feature=related

Повторяя опыт с гирями и динамометрами в различных местах Земли, а также на поверхности Луны, Марса и так далее, можно выяснить, что коэффициент «g» зависит от места наблюдения:

Рис. 6. Коэффициенты силы тяжести, Н/кг

Контролирующий блок:

1.    Что такое сила тяжести?
2.    Как построить силу тяжести на чертеже?
3.    В каких единицах измеряют силу тяжести?
4.    По какой формуле рассчитывают силу тяжести?
5.    Как зависит сила тяжести от массы тела?

Домашнее задание:

Записать в тетрадь ответы
1.    Для проведения опыта воспользуемся оборудованием: ...
2.    На гирю массой 200 г ...
3.    При вычислении дробей получается одно и то же значение: ...
4.    Из многочисленных опытов с динамометрами и телами известной массы следует вывод: ...
5.    Отношение силы тяжести, действующей на тело, к массе этого тела называют ...
6.    Единицей для измерения коэффициента силы тяжести служит ...
7.    Коэффициент «g» имеет значение 10 Н/кг ...
8.    Значения коэффициента «g» уменьшается ...
9.    Коэффициент силы тяжести уменьшается на 1 Н/кг ...

Интересно знать что ...

... благодаря силе тяжести облик Земли непрерывно изменяется. Сходят с гор лавины, обрушиваются камнепады, выпадают дожди и текут реки.
... растения «чувствуют» действие силы тяжести, из-за чего главный корень всегда растет вниз, к центру Земли, а стебель – вверх. Это явление называется «геотропизм».
... из-за притяжения к Земле все тела обязательно либо давят на свою опору, либо растягивают свой подвес. При этом возникает сила упругости. Следовательно, сила упругости существует внутри всех тел вокруг нас.
... вес тела, в отличие от массы, легко изменить. Например, для тренировки космонавтов используют специальные центрифуги и самолёты. В центрифуге вес человека увеличивается в несколько раз. Во время же свободного полёта самолёта, напротив, возникает невесомость.
... вес всплывающего тела направлен вверх. Если такое тело попытаться остановить (например, подставить сверху ладонь), то она будет служить для тела опорой. А сила, с которой тело действует на свою опору, как мы знаем, называется весом тела.
... без трения нельзя представить ни технику, ни природу. Благодаря трению действуют все тормоза: и автомобильные, и железнодорожные. Благодаря трению можно полировать стёкла и мебель. Благодаря трению ящерицы ползают почти по отвесным склонам, а горные козлы легко скачут по скалам.

Список литературы

1.    Урок на тему: «Сила в физике» Давидова Л.И., учитель физики и астрономии, СОШ №8, г. Астрахань
2.    Урок на тему: «Сила»  Ковалев К.О.,  учитель физики, Новосибирск, СОШ, №309.
3.    Самченко О.О., Физика. Учебник для общеобразовательных учебных заведений 7 класс. – М.,  ОАО «Московские учебники», 2008


Отредактировано и оправлено Борисенко И.Н.


Над уроком работали:
Давидова Л.И.

Ковалев К.О.
Борисенко И.Н.


Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.