Сила тяжести - ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ

ЦЕЛЬ

Учащиеся должны усвоить, что:

♦ свободное падение — падение тела под действием Земли при условии, что сила сопротивления воздуха мала по сравнению с силой тяжести;

♦ сила тяжести за каждую секунду увеличивает скорость любого свободно падающего тела (независимо от его массы) на одно и то же значение, которое называется ускорением свободного падения;

♦ около поверхности Земли скорость любого свободно падающего тела за каждую секунду падения возрастает на 9,8 м/с;

♦ ускорение свободного падения g = 9,8 Н/кг около поверхности Земли;

♦ сила тяжести пропорциональна массе тела и около Земли равна произведению массы тела на ускорение свободного падения: F_T = mg.

Учащиеся должны научиться:

♦ изображать силу тяжести в конкретных ситуациях.

♦ находить числовое значение силы тяжести.

ВИД ДОСКИ

Сила тяжести

ПЗ 16. Сравнить время падения тел в отсутствие воздуха

ЭУ

ОТВЕТ ... все тела падают одновременно с одинаковой высоты.

НАЗВАНИЕ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ Свободное падение — это..

ПЗ 17. Составить формулу для расчета силы тяжести

Р = F_упр всегда

P = F_T v не изменяется

Р = 0 тело свободно падает

Д/з. § 12(6, 7)

СЦЕНАРИЙ

Этап актуализации знаний

П. Что является причиной падения тел на Землю?

У. Притяжение Земли, (iОрганизует повторение по модели всемирного тяготения.)

П. Почему скомканный лист падает быстрее, чем развернутый?

У. На развернутый лист сопротивление воздуха действует сильнее, чем на скомканный.

Мотивационный этап

П. Если бы отсутствовало сопротивление воздуха, как бы двигались листы бумаги?

У. Возможно, развернутый и скомканный листы достигли бы пола одновременно.

П. А если провести такой же опыт с телами разной массы?

У. Тело большей массы упадет быстрее, так как оно сильнее притягивается к Земле.

Этап «создания» нового знания

П. Запишите познавательную задачу 16: Сравнить время падения тел в отсутствие воздуха.

Какой опыт нужно провести для решения этой задачи? Изобразите схему опыта. У вас — 2 мин.

У. (Изображает схему опыта на доске.) Можно взять прозрачный сосуд, поместить туда тела разной формы и массы и откачать из сосуда воздух. Переворачивая сосуд, можно пронаблюдать падение различных тел с одной и той же высоты.

П. (Описывает установку и демонстрирует падение тел в трубке Ньютона, из которой откачан воздух.) Что вы наблюдали?

У. Перышко, дробинка и листик упали одновременно.

П. Сформулируйте ответ.

У. Все тела, независимо от их массы и формы, в вакууме падают с одной высоты за одинаковое время.

П. Падение в безвоздушном пространстве называют свободным падением. В тех случаях, когда сила сопротивления воздуха пренебрежимо мала по сравнению с силой тяжести, падение тела также можно считать свободным. (Организует запись определения.)

Все тела в трубке падали вниз с возрастающей скоростью. Сравните скорости тел в момент удара о дно?

У. Если бы скорость дробинки была больше, то она упала бы раньте. Скорости дробинки и перышка одинаковы.

П. Очевидно, что при свободном падении увеличение скорости в единицу времени у каждого из тел происходит на одно и то же значение. Эту величину называют ускорением свободного падения и обозначают буквой g.

П. Многочисленные опыты и измерения показывают, что вблизи поверхности Земли скорость любого свободно падающего тела за каждую секунду падения возрастает на 9,8 м/с.

Объяснение нового материала

П. Запишите познавательную задачу 17: Составить формулу для расчета силы тяжести.

Будем исходить из следующих известных фактов.

1) 1 Н — это сила, описывающая такое воздействие, при котором скорость тела массой 1 кг изменяется на 1 м/с.

2) Чтобы измерить силу воздействия, нужно измерить скорость, которую приобретет тело массой 1 кг за 1 с при этом воздействии, Сила будет равна значению скорости тела, выраженному в ньютонах.

3) Сила тяжести изменяет скорость тела любой массы, в том числе и 1 кг, на 9,8 м/с за 1 с. (Записывает исходные посылки — см. «Вид доски».) Из этих данных можно найти силу тяжести тела массой 1 кг. Она равна 9,8 Н.

Если сила тяжести каждого килограмма тела равна 9,8 Н, то какова сила тяжести тела массой 2, 5, 0,5 кг? Она больше этого значения во столько раз, во сколько раз масса тела больше 1 кг. Тогда формула будет такой:

F_T = m · 9,8 Н/кг,

или с учетом обозначения ускорения свободного падения:

F_T = mg.

П. Сила тяжести по мере удаления от Земли уменьшается. Сила тяжести на различных небесных телах различна. Так как масса тела не зависит от его местонахождения, то на разных небесных телах оказывается разным значение ускорения свободного падения g. Так, на Луне оно в 6 раз меньше, чем на Земле, на Марсе в 2,5 раза меньше, на Венере g = 8,69 м/с².

Изобразите модель взаимодействия книги, лежащей на столе. Что такое вес тела? Изобразите вес книги. (Вызывает ученика.)

Вес всегда равен силе упругости. С какой силой тело давит на опору или натягивает подвес, с такой же силой опора или подвес действуют на тело. (Записывает.)

Если скорость равна нулю или постоянна, то вес равен силе тяжести. Если тело свободно падает вместе с опорой, то вес равен нулю.

Этап применения нового знания

П. (Организует выполнение заданий 25 и 26.)

ДИДАКТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

Демонстрация падения тел в трубке Ньютона.