TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 Bài 16 LỰC HẤP DẪN I. MỤC TIÊU - Học sinh hiểu được rằng : Hấp dẫn là một đặc điểm của mọi vật trong tự nhiên. - Học sinh nắm được biểu thức, dặc điểm của lực hấp dẫn, trọng lực. - Vận dụng được các biểu thức dể giải các bài toán đơn giản. II. CHUẨN BỊ - Tranh 2.18 III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : Câu 1 : Phát biểu định luật III Newton ? Câu 2 : Thế nào là lực và phản lực ? Câu 3 : Tính chất của gia tốc trọng trường của vật rơi tự do ? 2) Giới thiệu bài mới : Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh I. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN GV : Trải qua nhiều năm nghiên cứu khoa học , I. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 các nhà khoa học đã chứng minh được rằng tất cả các vật đều hút với nhau một lực tựa như lực từ của hai thanh nam châm khác cực hút nhau vậy . Ta giả sử có hai chất điểm có khối lượng lần lượt là m 1 và m 2 đặt cánh nhau một khoảng r , giống như hai thanh nam châm có khối lượng khác nhau đặt cách nhau một khoảng r . Và hai chất điểm ấy sẽ hút nhau một lực như hai thanh nam châm hút nhau vậy. Nếu như hai thanh nam châm càng lớn thì lực hút sẽ như thế nào ? HS: Khi đó lực hút sẽ càng lớn ! GV : Vậy lực hút sẽ như thế nào so với khối lượng hai thanh nam châm ? HS : Sẽ tỉ lệ thuận với khối lượng hai thanh nam châm GV : Lực hấp dẫn của hai chất điểm cũng vậy , nó sẽ tỉ lệ thuận với khối lượng của hai chất điểm và người ta chứng minh được rằng lực hấp dẫn tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của hai chất điểm ! GV : Nếu như ta để cho hai thanh nam châm dần dần ra xa thì lực hút của chúng như thế nào ? HS : Lực hút của chúng sẽ yếu đi dần ! GV : Như vậy lực hút sẽ như thế nào so với Hai vật ( coi như chất điểm ) bất kỳ hút nhau bằng một lực tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giửa chúng. 2 21 hd R mm GF Trong đó : Fhd : Lực hấp dẫn (N) m 1 , m 2¸ : Khối lượng của hai vật (kg) R : Khỏang cách giữa hai chất điểm (m) G : Hằng số hấp dẫn ; G 6,68.10 -11 Nm 2 /kg 2 TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 khoảng cách giữa hai thanh nam châm ? HS : Lực hút sẽ tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai thanh nam châm ! GV : Lực hấp dẫn cũng vậy, nó cũng tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai chất điểm và người ta chứng minh được lực hấp dẫn tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai chất điểm ! GV : Từ những kết luận trên ta rút ra định luật vạn vật hấp dẫn , một em đọc định luật vạn vật hấp dẫn trong SGK để các bạn ghi nhận ? ( Gọi HS đọc định luật vạn vật trong SGK) GV : … Và ta có công thức định luật vạn vật hấp dẫn : 2 21 hd R mm GF GV : Vì G << 1 nên lực hấp dẫn rất nhỏ, chính vì lẽ ấy ta không có cảm giác các vật hút nhau được do lực cản của lực ma sát nghĩ sẽ học sau ! II. TRỌNG LỰC 1) Định nghĩa : GV : Các em nhận thấy khi ta thả một rơi xuống mặt đất, như vậy có phải Trái Đất hút vật xuống mặt đất , khi ấy các em nhận xét gì về mối liên hệ giữa lực hấp dẫn và trọng lực ? II. TRỌNG LỰC 1) Định nghĩa : Lực hấp dẫn đặt lên một vật được gọi là trọng lực của vật đó. 2) Gia tốc rơi tự do : - Khi thả rơi một vật có khối lượng m ở độ cao h so với mặt đất thì trọng lực P tác dụng lên vật là : 2 . . hR Mm GP (1) - Lực này truyền cho vật m gia tốc TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 HS : Lúc ấy trọng lực và lực hấp dẫn như nhau. GV : Khi ấy, trọng lực là trường hợp của lực hấp dẫn giữa vật và Trái Đất . 2) Gia tốc rơi tự do : GV chứng minh cho HS : 2 R GM g và 2 h)(R GM g Từ công thức gia tốc trọng trường ngay sát trên mặt đất ta nhận thấy g phụ thuộc vào R, mà trên thực tế, Trái Đất không là hình cầu lý tưởng nên g phụ thuộc vào vị trí địa lý mà các em đã biết qua bài rơi tự do. III. TRƯỜNG HẤP DẪN, TRƯỜNG TRỌNG LỰC 1) Trường hấp dẫn : GV : Xét hai vật có khối lượng m 1 và m 2 đặt cách nhau một khoảng r, khi ấy chúng tương tác nhau bằng lực hấp dẫn. Theo công thức trên , nếu khoảng cách r tăng dần thì lực hấp dẫn sẽ như thế nào ? HS : Lực hấp dẫn sẽ giảm dần ! GV : Khi r tăng đến một giá trị rmax nào đó thì lực hấp dẫn sẽ gần bằng không. Như vậy trong rơi tự do g. Theo định luật II Newton, ta có : P = mg (2) - Từ (1) và (2), ta có : 2 . hR M Gg - Khi h << R, ta có : 2 . R M Gg III. TRƯỜNG HẤP DẪN, TRƯỜNG TRỌNG LỰC 1) Trường hấp dẫn : TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 khoãng giá trị lớn nhất các vật sẽ tương tác nhau bằng lực hấp dẫn. Vậy khi các vật cách xa nhau khoảng cách lớn hơn rmax thì lực hấp dẫn sẽ như thế nào ? HS : Khi đó lực hấp dẫn không còn nữa ! GV : Như vậy khi hai vật nằm trong khoảng cách nhỏ hơn rmax ta nói hai vật đã nằm trong môi trường có lực hấp dẫn, gọi là trường hấp dẫn. Vậy : Xung quanh mỗi vật đều có một trường gọi là trường hấp dẫn. 2) Trường trọng lực : GV : Trong trường hợp lực hấp dẫn là trọng lực thì trường hấp dẫn cũng được gọi là trường trọng lực. Vậy : Trường hấp dẫn do trái đất gây ra xung quanh nó gọi là trường trọng lực. Xung quanh mỗi vật đều có một trường gọi là trường hấp dẫn 2) Trường trọng lực : Trường hấp dẫn do trái đất gây ra xung quanh nó gọi là trường trọng lực. 3) Cũng cố TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 1/ Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn ? 2/ Thế nào là trọng lực ? 3/ Thế nào là trường hấp dẫn ? 4/ Thế nào là trường trọng lực ? 4) Dặn dò - Trả lời câu hỏi : 1, 2, 3, 4 - Làm bài tập 1, 2, 3, 4 , 5 . 10 Bài 16 LỰC HẤP DẪN I. MỤC TIÊU - Học sinh hiểu được rằng : Hấp dẫn là một đặc điểm của mọi vật trong tự nhiên. - Học sinh nắm được biểu thức, dặc điểm của lực hấp dẫn, trọng lực. -. là trường hấp dẫn. Vậy : Xung quanh mỗi vật đều có một trường gọi là trường hấp dẫn. 2) Trường trọng lực : GV : Trong trường hợp lực hấp dẫn là trọng lực thì trường hấp dẫn cũng. lực hấp dẫn. Theo công thức trên , nếu khoảng cách r tăng dần thì lực hấp dẫn sẽ như thế nào ? HS : Lực hấp dẫn sẽ giảm dần ! GV : Khi r tăng đến một giá trị rmax nào đó thì lực hấp dẫn sẽ