Bài giảng Môn Vật lý lớp 10 - Tuần 10 - Tiết 20 - Bài 11: Lực hấp dẫn - Định luật vạn vật hấp dẫn

Ngày soạn: 14 / 10 /2014 Ngày dạy: 20/ 10 /2014(10a1)
Tuần 10 - Tiết 20 theo ppct 23/10 /2014(10a2)
Bài 11: LỰC HẤP DẪN - ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
I.MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nêu được khái niệm về lực hấp dẫn và các đặc điểm của lực hấp dẫn
- Phát biểu được định luật hấp dẫn và viết được hệ thức liên hệ của lực hấp dẫn (giới hạn áp dụng của công thức đó).
2.Kĩ năng và các năng lực
 a.Kĩ năng
 	-Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản.
 b. Các năng lực
	- Kiến thức : K1, K2, K3, K4
 	 Phương pháp: P1, P2, P5, P8
	- Trao đổi thông tin: X1, X5, X6, X8
	- Cá thể: C1
3. Thái độ :
	- Nghiêm túc trong học tập, vận dụng kiến thức vào thực tế của cuọc sống
4. Trọng tâm
- Định luật vạn vật hấp dẫn
5. Tích hợp 
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên :
- Tranh vẽ chuyển động của các hành tinh xung quanh hệ mặt trời – Máy chiếu
- Bài giảng powerpoint
 - Mô hình chuyển động của Mặt Trăng, Trái Đất xung quanh Mặt Trời.
2. Học sinh: 
 - Ôn lại kiến thức về sự rơi tự do và trọng lực.
III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:
Phương pháp tìm tòi,điều tra, nêu vấn đề, giải quyết vấn đề, dạy học tương tác
Diễn giảng, truyền thụ kiến thức một chiều, dạy học tích cực
IV. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 
1.Ổn định lớp ( 10 phút )
- Kiểm tra sĩ số
 	- Kiểm tra bài cũ : Viết biểu thức của định luật III Niu-tơn? Nêu đặc điểm của cặp “lực và phản lực” trong tương tác giữa hai vật.
2.Bài mới : 
Hoạt động 1 ( 10 phút ): Phân tích các hiện tượng vật lý, tìm ra điểm chung, xây dựng khái niệm về lực hấp dẫn.
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung cơ bản
*P8:Tiến hành thí nghiệm thả một vật nhỏ (cái hộp) rơi xuống đất.
*P1: Lực gì đã làm cho vật rơi? Trái đất hút cho hộp rơi. Vậy hộp có hút trái đất không?
*K2-P2: Nếu trái đất hút hộp thì hộp cũng hút trái đất. Vậy không phải chỉ có trái đất “biết” hút các vật, mà mọi vật trên trái đất đều “biết” hút trái đất ?
*P2: Gia tốc là do lực gây ra. Vậy lực nào đã gây ra gia tốc hướng tâm cho trái đất để nó quanh mặt trời và giữ cho mặt trăng quay quanh trái đất?
*K4: Vận dụng các kiến thức vật lý để giải thích lực do trái đất hút các vật rơi xuống và lực giữ trái đất và mặt trăng chuyển động tròn là có cùng bản chất. Khái quát hơn nữa, ông cho rằng mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau bằng 1 loại lực gọi là lực hấp dẫn.
Gv: Thả một vật nhỏ (cái hộp) rơi xuống đất.
- Lực gì đã làm cho vật rơi?
- Trái đất hút cho hộp rơi. Vậy hộp có hút trái đất không?
- Theo ĐL III, nếu trái đất hút hộp thì hộp cũng hút trái đất. Vậy không phải chỉ có trái đất “biết” hút các vật, mà mọi vật trên trái đất đều “biết” hút trái đất ?!
- Trước đây, Niu-tơn cũng từng băng khoăn, suy nghĩ khi nhìn trái táo rụng từ trên cành cây, & cũng đã đi đến nhận xét: không phải chỉ riêng trái đất mà mọi vật đều có khả năng hút các vật khác về phía mình.
- 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)
- Theo ĐL II, gia tốc là do lực gây ra. Vậy lực nào đã gây ra gia tốc hướng tâm cho trái đất để nó quanh mặt trời và giữ cho mặt trăng quay quanh trái đất?
- Theo Niu-tơn, lực do trái đất hút các vật rơi xuống và lực giữ trái đất và mặt trăng chuyển động tròn là có cùng bản chất. Khái quát hơn nữa, ông cho rằng mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau bằng 1 loại lực gọi là lực hấp dẫn.
- Quan sát rồi trả lời: (lực hút của trái đất)
- Suy nghĩ trả lời
- Trả lời: 
+ Không, vì chuyển động theo quán tính là CĐTĐ.
+ Đúng là chuyển động theo quán tính.
- Hs suy nghĩ trả lời.
- Lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trời.
- Lực hấp dẫn giữa mặt trăng và trái đất.
I. Lực hấp dẫn
 Lực hấp dẫn là lực hút của mọi vật trong vũ trụ.
Khác với lực đàn hồi và lực ma sát là lực tiếp xúc, lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật
Hoạt động 2( 10 phút ): Tìm hiểu định luật vạn vật hấp dẫn.
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung cơ bản
*K2-P1: Lực này có đặc điểm gì khác với các loại lực mà em đã được biết?
*K3: Sử dụng kiến thức ghi chép lại nội dung định luật
*K4: Vận dụng kiến thức để giải thích Vì sao trong đời sống hàng ngày, ta không cảm thấy được lực hút giữa các vật thể thông thường?
- Lực này có đặc điểm gì khác với các loại lực mà em đã được biết?
- Gv chốt lại ý đúng, sai của hs & nêu cách phát biểu định luật.
- Các em mở SGK ra để đọc nội dung định luật 
- Các em đóng SGK lại, chỉ dựa vào nội dung ĐL hãy viết công thức của lực hấp dẫn.
- Gọi 1 hs lên bảng viết
- Nhận xét về công thức hs vừa viết
- Tróng đó: gọi là hằng số hấp dẫn
- Vì sao trong đời sống hàng ngày, ta không cảm thấy được lực hút giữa các vật thể thông thường?
- Chú ý tiếp thu đặc điểm của lực
- Hs có thể trả lời:
+ Fhd phụ thuộc vào m1
+ Fhd phụ thuộc vào m1, m2
+ Fhd phụ thuộc vào m1, m2 và r (m1, m2 càng lớn thì Fhd càng lớn; r càng lớn thì Fhd càng nhỏ)
- Đọc nội dung định luật.
- Dựa vào ĐL, tự viết công thức.
- 1 em lên bảng viết: 
- Suy nghĩ (TL) để trả lời: Vì 
G << nên với các vật thông thường thì Fhd <<
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 khoản cách giữa chúng.
 m2 m1
 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 động 3 ( 10 phút ): Tìm hiểu trường hợp riêng của trọng lực:
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung cơ bản
*K2 –P1: Các em nói trọng lực làm cho cái hộp rơi xuống. Sau khi học xong ĐLVVHD, em có thể hiểu trọng lực chính là gì?
* P1: Điểm đặt của trọng lực ở đâu? Vậy trọng tâm của vật là gì? Dựa vào ĐLVVHD hãy lập công thức tính trọng lượng ?
*K2: Hãy viết công thức tính trọng lượng của vật theo ĐL II Niu-tơn ? Khi độ cao h càng lớn thì giá trị của g như thế nào?
*P6: 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.
- Ở phần đầu bài, các em nói trọng lực làm cho cái hộp rơi xuống. Sau khi học xong ĐLVVHD, em có thể hiểu trọng lực chính là gì?
- Điểm đặt của trọng lực ở đâu?
- Vậy trọng tâm của vật là gì? 
- Dựa vào ĐLVVHD hãy lập công thức tính trọng lượng ?
- Gọi hs lên bảng viết công thức. Gv nhận xét.
- Hãy viết công thức tính trọng lượng của vật theo ĐL II Niu-tơn ?
- Từ (1) và (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?
- Vậy tại một điểm nhất định g có giá trị như thế nào?
- 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.
- Vận dụng kiến thức đã học, TL nhóm, rồi trả lời: Trọng lực là lực hấp dẫn do trái đất tác dụng lên vật
- Trọng lực đặt vào tâm của vật.
- Thiết lập công thức 
 (1)
- Lên bảng viết công thức vừa thiết lập được.
- Hs viết: P = mg (2)
- Hs làm theo yêu cầu gv:
- H tăng thì g giảm.
- Dựa vào công thức vừa viết được để trả lời.
III. Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn
 Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn giữa trái đất và vật đó.
 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 
R
 m
 h
Hoạt động 4 ( 5 phút ): Vận dụng củng cố
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Đọc phần ghi nhớ ở cuối bài.
 + 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.
 +Vận dụng giải bài tập 4 và 6 trang 70 SGK.
 + Bài tập về nhà: 5,7 SGK và các bài tập ở 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.
- Chuẩn bị trước “ Lực đàn hồi của lò xo”
- Chú ý lắng nghe, tiếp thu ghi nhớ
- Đọc phần ghi nhớ
- Ghi nhận nhiệm vụ về nhà
V. PHỤ LỤC :
Phiếu học tập:
1.Một vật khối lượng 1kg ,ở trên mặt đất có trọng lượng 10N .Khi chuyển vật tới một điểm cách tâm Trái Đất 2R (R là bán kính Trái Đất ) thì nó có trọng lượng bằng bao nhiêu ?
A.1N B. 10N C. 5N D. 2,5N 
2.Hai quả cầu nhỏ một quả có khối lượng 5kg, đặt cách nhau 5m trong không khí. Biết G=6,67.10-11N.m2/kg2 Lực hấp dẫn giữa hai quả cầu đó là
	 A. 9,81.105 N.	B. 6,67.10-11 N. C. 9,81 N. D.6,67.10-11 Nm2/kg2.
ð CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1.Muốn lực hút giữa hai vật giảm đi một nửa thì khoảng cách giữa hai vật tăng lên bao nhiêu lần ?	
A. lần. 	B. lần. 	C. lần. 	D. lần. 
2.Điều nào sau đây là sai khi nói về đặc điểm của trọng lực?
A. Trọng lực tác dụng vào mọi phần của vật
B. Độ lớn của trọng lực không phụ thuộc vào độ cao của vật
C. Điểm đặt của trọng lực là trọng tâm của vật
D. Trọng lực có phương thẳng đứng ,chiều từ trên xuống.
VI. RÚT KINH NGHIỆM
..............................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................