LỰC hấp dẫn

LỰC HẤP DẪN I MỤC TIÊU Kiến thức - Học sinh nắm biểu thức, dặc điểm lực hấp dẫn, trọng lực để vận dụng biểu thức dể giải toán đơn giản Kĩ : 1/ Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn ? 2/ Thế trọng lực ? 3/ Thế trường hấp dẫn ? 4/ Thế trường trọng lực ? Thái độ : - Cầu tiến, nghiêm túc học tập - Sáng tạo thận trọng hoạt động học tập Phát triển lực: - Năng lực giải vấn - Năng lực hợp tác - Năng lực tự học - Năng lực sáng tạo Năng lực chuyên biệt: K1, K2, K3, P1, P2, P3 II Chuẩn bị: Giáo viên: - Một số tập định luật NiuTơn - Một số toán vận dụng III Phương pháp dạy học -Nêu vấn đề, thuyết trình, phát vấn, đàm thoại IV TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Tóm tắt lý thuyết: A Lực hấp dẫn Mọi vật vũ trụ hút với lực, gọi lực hấp dẫn Lực hấp dẫn Mặt Trời hành tinh giữ cho hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời Lực hấp dẫn lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian vật B Định luật vạn vật hấp dẫn Định luật : Lực hấp dẫn hai chất điểm tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng chúng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng Hệ thức : Fhd  G Trong đó: m1 m2 r2 + m1 m2 khối lượng hai chất điểm (kg) + r khoảng cách hai chất điểm (m) + Fhd độ lớn lực hấp dẫn (N) + G số hấp dẫn, có giá trị 6,67.10-11 (N.m2/kg2) Định luật áp dụng cho trường hợp: + Hai vật hai chất điểm + Hai vật đồng chất hình cầu với khoảng cách chúng tính từ tâm vật đến tâm vật C Trọng lực trường hợp riêng lực hấp dẫn Trọng lực tác dụng lên vật lực hấp dẫn Trái Đất vật Trọng lực đặt vào điểm đặc biệt vật, gọi trọng tâm vật Độ lớn trọng lực (trọng lượng) : P=G m.M R  h 2 Gia tốc rơi tự : g = GM R  h 2 Nếu gần mặt đất (h nên h = 2651km Vậy độ cao h = 2651km so với mặt đất gia tốc rơi tụ nửa gia tốc rơi tự mặt đất *Các dạng tập có hướng dẫn Dạng vận dụng cơng thức tính lực hấp dẫn gia tốc trọng trường Cách giải: - Lực hấp dẫn : Fhd  G m1.m2 m m  6, 67.1011 2 r r - Trọng lượng vật khối lượng m vật mặt đất: PG m1.M  m.g R2 - Trọng lượng vật khối lượng m vật độ cao h so với mặt đất : PG m1.M  mg h ( R  h) - Gia tốc rơi tự vật vật mặt đất: g  G.M R2 Gia tốc rơi tự vật vật độ cao h so với mặt đất: g  G.M ( R  h) Bài 1: Tính gia tốc rơi tự vật độ cao h = 5R ( R = 6400km), biết gia tốc rơi tự mặt đất 9,8m/s2 Hướng dẫn giải: GM  9,8 R2 GM GM Gia tốc độ cao h: g '    0, 27m / s 2 ( R  h) (6 R) Gia tốc mặt đất: g  Bài 2: Một vật có m = 10kg đặt mặt đáy có trọng lượng 100N Khi đặt nơi cách mặt đất 3R có trọng lượng bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Mm R2 Mm P   6, 25 N Ở độ cao h: P'  F  G ( R  h) 16 Ở mặt đất: P  F  G Bài 3: Nếu khối lượng vật tăng gấp đôi để lực hấp dẫn chúng khơng đổi khoảng cách chúng phải bao nhiêu? Hướng dẫn giải: m1m2 mm 4m m ; F2  G 2  G 12 2 r1 r2 r1 F1  F2  r2  2.r1 F1  G Bài 4: Tìm gia tốc rơi tự vật độ cao nửa bán kính TĐ Cho biết gia tốc rơi tự bề mặt đất 9,81m/s2 Hướng dẫn giải: GM  9,81 R2 GM GM Gia tốc độ cao h: g '    4,36m / s 2 ( R  h) ( R) Gia tốc mặt đất: g  Bài 5: Gia tốc rơi tự bề mặt mặt trăng 1,6m/s2 RMT = 1740km Hỏi độ cao so với mặt trăng g = 1/9 gMT Hướng dẫn giải: GM T R2 GM T Gia tốc độ cao h: g '  ( RT  h)2 Gia tốc mặt trăng: gT  gT ( RT  h)2    h  3480km g' RT2 Bài 6: Một vật có m = 20kg Tính trọng lượng vật 4R so với mặt đất, R = RTĐ Biết gia tốc trọng trường trênbề mặt TĐ 10m/s2 Hướng dẫn giải: P gh R2    g h  0, 04 g  Ph  N P ' g ( R  h) Tổng kết học Trợ giúp giáo viên - Nhắc lại kiến thức học - Yêu cầu học sinh nhà làm tập SGK tương tự - Nhận xét học Hoạt động học sinh - Ghi nhận - Nhận nhiệm vụ học tập  ... giải Lực hấp dẫn hai tàu thủy là: Fhd  G m1 m r2 Fhd  6.67.10 11 100000000.100000000  2.7(N) 250000 Vậy lực hấp dẫn hai tàu thủy 2.7 N  Ta biết lực hấp dẫn lực hút hai vật Nhưng trừơng hợp lực. .. đến tâm vật C Trọng lực trường hợp riêng lực hấp dẫn Trọng lực tác dụng lên vật lực hấp dẫn Trái Đất vật Trọng lực đặt vào điểm đặc biệt vật, gọi trọng tâm vật Độ lớn trọng lực (trọng lượng) :... tụ nửa gia tốc rơi tự mặt đất *Các dạng tập có hướng dẫn Dạng vận dụng cơng thức tính lực hấp dẫn gia tốc trọng trường Cách giải: - Lực hấp dẫn : Fhd  G m1.m2 m m  6, 67.1011 2 r r - Trọng