- Подробности
- Просмотров: 7719
Тип урока: комбинированный урок.
Вид урока: изучение нового материала с элементами конференции.
Цель урока: продолжение формирования у учащихся научного мировоззрения, представления об экспериментальном методе познания окружающей действительности.
Задачи урока.
1. Образовательные: ознакомить учащихся с историей открытия закона и его значением. Сформировать понятие гравитационных сил. Показать универсальный характер закона. Познакомить с опытным определением гравитационной постоянной.
2. Развивающие: развивать речь, мышление, совершенствовать умственную деятельность, анализировать явления, наблюдать и делать выводы.
3. Воспитательные: формировать систему взглядов на мир, воспитывать интерес к творческой и исследовательской работе, воспитывать толерантное и бережное отношение к природе.
Педагогические технологии:
Ø Проблемное обучение.
Ø Информационно-коммуникационная технология.
Ø Здоровьесберегающая технология.
Средства обучения, программные средства: Word, MS PowerPoint, ЭВМ, мультимедийный проектор, интерактивная доска, презентация.
План урока.
1. Организационный момент - 2 мин.
2. Активизация умственной деятельности обучающихся - 6 мин.
3. Изучение нового материала - 20 мин.
4. Закрепления новых знаний - 5 мин.
5. Обобщения и систематизация новых знаний - 7 мин.
6. Рефлексия - 3 мин.
7. Информация о домашнем задании - 2 мин.
Изучение нового материала.
Ребята, пред нами удивительная завораживающая картина «космоса». Она притягивает нас не только своей величественной красотой. Ведь мы сразу думаем о том, какой огромный прорыв сделан в науке, в изучении Вселенной и в то же время как много еще не разгаданного, загадочного, удивительного таит в себе «космос».
Человек запустил на орбиту 1-ый спутник (4 октября 1957 г.) это было не так давно, а сейчас, тысячи искусственных спутников Земли выполняют свою работу и вот на одном из них телескоп Хаббл, который знакомит нас с космосом. «Космос-это греческое слово, в переводе на русский язык означает порядок. Порядок во Вселенной.
Что лежит в основе этого порядка? Что заставляет так двигаться планеты?
Этот вопрос, занимая умы многих и многих ученых. Но ученые, делая наблюдения, искали ответы и на другие вопросы:
1. Почему все тела падают на Землю?
2. Почему существует атмосфера?
3. Чем объяснить существование приливов и отливов на Земле?
4. Почему Луна движется вокруг Земли?
Сегодня на уроке, который называется «Закон всемирного тяготения» мы ответим на эти вопросы.
Сейчас мы познакомимся с пред историей открытия закона Всемирного тяготения.
Слайды 5,6,7. Учащийся:
Пред история открытия закона Всемирного тяготения.
1. Знаменитый александрийский астроном Птолемей предложил геоцентрическую систему мира, т.е. в центре находится Земля, а вокруг движутся Солнце, Луна и другие планеты.
2. Польский астроном Николай Коперник создал принципиально новую, гелиоцентрическую систему мира. Где в центре мироздания находилось Солнце. Но большинство не придерживалось геоцентрической системы. В 1515 году великий польский ученый Николай Коперник (1473-1543), очень смелый человек, опровергнул учение о неподвижности Земли. По учению Коперника, в центре мира находится Солнце. Вокруг Солнца обращается пять известных к тому времени планет и Земля, которая так же является планетой, и ничем не отличается от других планет. Коперник утверждает, что вращение Земли вокруг Солнца совершается за год, а вращение Земли вокруг своей оси происходит за сутки.
3. Джордано Бруно, бывший монах, развил систему Коперника и провозгласил о бесконечности Вселенной. За что и был сожжен в 1600 году в Риме на площади Цветов. Идеи Николая Коперника так же продолжали развивать великий ученый Галилео Галилей, датский астроном Тихо Браге, немецкий астроном Иоганн Кеплер.
Высказаны первые догадки, что не только Земля притягивает к себе тела, но и Солнце притягивает к себе планеты.
4. А Галилео Галилей изготовил телескоп, и с его помощью сделал открытия, подтверждающие справедливость учения Коперника. Но труды Галилея были запрещены церковью, а он сам в течении 9 лет считался «узником инквизиции». Г.Галилей впервые выяснил, что тяжелые предметы падают вниз так же быстро, как и легкие.
Слайд 8. Учащийся:
Пред история открытия закона Всемирного тяготения. Законы Кеплера.
Иоганн Кеплер открыл три закона движения планет, открывших путь к идее всемирного тяготения, но не сумел объяснить, почему планеты обращаются вокруг Солнца именно по таким законам? О чем же говорят выводы Кеплера? Согласно первому закону Кеплера, планеты движутся по замкнутым кривым, которые называются эллипсами, в одном из фокусов которых находится Солнце. Движутся планеты с изменяющейся скоростью-второй закон Кеплера. Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся, как кубы их больших полуосей- третий закон Кеплера. Эти законы- результат математического обобщения данных астрономических наблюдений. Но совершенно непонятно было, почему так «умно» движутся планеты. Законы Кеплера надо было объяснить, то есть вывести из какого-то другого, более общего закона. Ньютон решил эту сложную задачу. Он доказал, что если планеты движутся вокруг Солнца в соответствии с законами Кеплера, то на них должна действовать со стороны Солнца сила тяготения.
Слайд 9,10. Учитель:
История открытия закона Всемирного тяготения.
Если верить легенде, то в открытии закона Всемирного тяготения «виновато» яблоко, падение с дерева наблюдал Ньютон. Есть свидетельство современника Ньютона. Его биографа, на счет: «После обеда… мы перешли в сад, и пили чай под тенью нескольких яблонь. Сэр Исаак сказал мне, что точно в такой обстановке он находился, когда ему впервые пришла мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока. Почему яблоко всегда падает отвесно, подумал он про себя. Должна существовать притягательная сила материи, сосредоточения в центре Земли, пропорциональна ее количеству. Поэтому яблоко притягивает Землю так же, как Земля яблоко. Должна, следовательно, существовать сила, подобная той, которую мы называем тяжестью, простирающаяся по всей Вселенной.
Слайд 10. Учащийся:
ЯБЛОКО НЬЮТОНА.
Ньютон однажды в день осенний
В саду прогулку совершал,
Загадку вечную Вселенной
Глубокомысленно решал.
Раздумывал на эту тему
Ньютон уже не первый год,
Когда помог решить проблему
Упавший с ветки спелый плод.
Что ж яблоко сказало,
Когда упало?
«Не бог, а тяготенья власть
Велела мне упасть!»
Каштанов, желудей паденье
Хоть видел миллионы раз,
Но придавать ему значенье
Не думал человека глаз.
Хотя давались сами в руки
Природы тайны — лишь с трудом
Был поднят гением науки
Над ними полог, невесом …
Что ж яблоко сказало,
Когда упало?
«Не бог, а тяготенья власть
Велела мне упасть!»
«Сил тяготения секреты
Могу раскрыть не я одно.
Луна, и солнце, и планеты
Им подчиняются равно.
И в дальних уголках Вселенной
С доисторической поры
Стремятся к центру неизменно,
Круговращаясь, все миры».
Так яблоко сказало,
Когда упало:
«Не бог, а тяготенья власть
Велела мне упасть!»
Слайд 11,12. Учитель:
И Ньютон начал думать о тяготении, простирающемся до орбиты Луны. Может, они-то и удерживает Луну на орбите? Ведь если бы на Луну не действовали никакие силы, она двигалась бы по прямой линии, анне по окружности, и давным-давно улетела бы от Земли.
Эти мысли занимали Ньютона уже в 1665-1666 годах, когда он, начинающий ученый, находился в своем деревенском доме, куда он уехал из Кембриджа в связи с эпидемией чумы, охватившей большие города Англии.
Опубликовано было это великое открытие спустя 20 лет (1687 г.). Он не мог опубликовать его сразу, так как не все сходилось у Ньютона с его догадками и расчетами, а будучи человеком высочайшей требовательности к себе, он не стал это делать поспешно.
Исаак Ньютон произвел первые расчеты. Чтобы объяснить движение Луны, ему пришлось предположить, что сила тяготения Земли убывает с расстоянием. Если расстояние увеличивается в 2 раза, то сила уменьшается в 4 раза, а если расстояние увеличивается в 10 раз, то сила уменьшается в 100 раз (говорят, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояния).
По его гипотезе между всеми телами Вселенной действуют силы притяжения (гравитационные силы), направленные по линии, соединяющей центры масс. У тела в виде однородного шара центр масс совпадает с центром шара.
Закон Всемирного Тяготения.
Сила, с которой две материальные точки притягиваются друг к другу, пропорциональна массам и обратнопропорциональна квадрату расстояния между ними.
Когда Ньютон открыл закон всемирного тяготения, он не знал ни одного числового значения масс небесных тел, в том числе и Земли. Неизвестно было и значение постоянной G. Гравитационная постоянная G имеет для всех тел Вселенной одно и тоже значение.
Учащийся:
Измерения гравитационной постоянной G впервые проделаны в 1798г. замечательным ученым Генри Кавендишем. С помощью крутильных весов Кавендиш по углу закручивания нити сумел измерить ничтожно малую силу притяжения между маленькими металлическими шарами. Кавендиш разместил свою аппаратуру в ящик, ящик оставил в комнате, а сам проводил наблюдения с помощью телескопа из другого помещения.
Опыты показали, что:
G=6,67*10-11
Гравитационная постоянная G численно равна силе, с которой притягиваются два тела массой по 1кг, находящихся на расстоянии 1м друг от друга.
Учитель:
Границы применимости закона:
ØМежду телами любой формы, если их размеры меньше расстояния между ними;
ØМежду однородными шарообразными телами (за расстояние принимается расстояние между центрами шаров);
ØМежду телами шарообразной формы и телом, которое принять за материальную точку.
Закон не применим:
üДля стержня и шара;
üДля плоскости и шара.
Значение закона Всемирного тяготения.
1.В астрономии закон всемирного тяготения является фундаментальным, на основе которого вычисляются параметры движения космических объектов, определяются их массы.
2.Предсказываются наступления приливов и отливов морей и океанов.
3.Определяются траектории полета снарядов и ракет, разведываются залежи тяжелых руд.
4.Одно из проявлений всемирного тяготения – действие силы тяжести.
Учащийся:
Открытие планет Нептун и Плутон.
В 1781г. английский астроном Гершель открыл седьмую планету солнечной системы, которую назвал Уран.
В результате многолетних наблюдений за движением Урана ученые убедились, что реальная орбита Урана не совпадает с вычисленной. Ученые предположили, что за Ураном находится другая планета, которая притягивает к себе Уран.
С помощью расчетов основанных на законе всемирного тяготения ученые Леверье и Адамс рассчитали координаты этой планеты. Астроном Галле в 1846г. обнаружил научно предсказанную планету. Ее назвали Нептун.
18 февраля 1930г. была открыта планета Плутон.
Закрепление новых знаний.
Из формулы закона Всемирного тяготения вывести все физические величины (учащийся выполняет у доски).
Обобщение и систематизация новых знаний.
Работа в группах.
Группа учащихся получает задание на тему «Закон всемирного тяготения» и решает задачу.
Рефлексия (на эмоциональное состояние).
Путем голосования выражаем свое отношение к уроку.
- Я все очень хорошо понял, мне было интересно.
- Мне все понятно, но материал не всегда интересен.
- Я не все понял, но мне было интересно.
- Я ничего не понял и на уроке скучал.