Chuyên đề định luật vạn vật hấp dẫn

TRƯỜNG THPT BÌNH THẠNH ĐÔNG
TỔ VẬT LÍ - CN

CHUYÊN ĐỀ: ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Xác định vấn đề cần giải quyết của chuyên đề :
Vận dụng định luật để giải thích một số hiện tượng trong đời sống hằng ngày.
2. Nội dung kiến thức cần xây dựng trong chuyên đề :
-Nội dung 1: Định luật vạn vật hấp dẫn
1/ Lực hấp dẫn
2/ Định luật vạn vật hấp dẫn.
a/ Định luật
b/ Hệ thức.
3.Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn.
-Nội dung 2: Định luật Húc.
1/ Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi.
2/ Độ lớn của lực đàn hồi.Định luật Húc.
a.Thí nghiệm:
b.Giới hạn đàn hồi của lò xo.
c.Định luật Húc.
3. Chuẩn kiến thức, kĩ năng và một số năng lực có thể được phát triển :
3.1. Kiến thức
- Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được công thức của lực hấp dẫn.
- Nêu được định nghĩa trọng tâm của một vật.
:
- Nêu được những đặc điểm về điểm đặt và hướng lực đàn hồi của lò xo.
- Phát biểu được định luật Húc và viết được công thức tính độ lớn lực đàn hồi của lò xo.
3.2. Kĩ năng
- Vận dụng được định luật Húc để giải các bài tập trong bài.
- Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản như ở trong bài học.
3.3. Thái độ

- Giáo dục học sinh làm việc khoa học, nghiêm túc, cẩn thận
3.4. Năng lực có thể phát triển
- Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong chủ đề
Nhóm
năng lực
Nhóm
NLTP liên
quan đến
sử dụng
kiến thức
vật lí

Năng lực thành phần
K1: Trình bày được kiến thức về các hiện
tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí
cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí

K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các
kiến thức vật lí

Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề
- Định nghĩa lực hấp dẫn.
- Phát biểu và viết biểu thức định luật vạn vật hấp
dẫn.
- Nêu được hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của
lò xo.
-Phát biểu định luật Húc.
-Nêu được sự liên hệ giữa lực đàn hồi và giới hạn
đàn hồi.
-Nêu được trọng lực là trường hợp riêng của lực

1


K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực
hiện các nhiệm vụ học tập

Nhóm
NLTP về
phương
pháp (tập
trung vào
năng lực
thực
nghiệm và
năng lực
mô hình
hóa)

Nhóm
NLTP trao
đổi thông
tin

K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính
toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … )
kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn
P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật
lí

hấp dẫn.

- chứng minh trọng lực là trường hợp riêng của lực
hấp dẫn.
-Giải được các bài toán áp dụng định luật vạn vật
hấp dẫn và định luật Húc.
-Muốn tang lực đàn hồi của lò xo ta làm cách nào?
-Lực đàn hồi ở dây cao su và ở lò xo xuất hiện
trong trường hợp nào?
-Giải thích được một số hiện tượng về Lực vạn vật
hấp dẫn và định luật Húc trong thực tế.

-Lực gì đã làm cho vật rơi. Lực làm cho vật rơi có
đặt điểm gì?
-Giải thích hiện tượng thủy triều trong thực tế.
- Giải thích hiện tượng nhật thực và nguyệt thực.
P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng -Theo ĐL III Niuton nếu trái đất hút một vật thì
ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí
vật cuãng hút lại trái đất.Vậy không phải chỉ có
trong hiện tượng đó
Trái đật biết hút các vật mà mọi vật trên trái đất
đều biết hút trái đất.
-Quy luật về hiện tượng thủy triều.
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí
thông tin từ các nguồn khác nhau để giải
quyết vấn đề trong học tập vật lí
P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình
để xây dựng kiến thức vật lí
P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán
học phù hợp trong học tập vật lí.
P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện
tượng vật lí

P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ
quả có thể kiểm tra được.
P8: xác định mục đích, đề xuất phương án,
-Cho Hs xem một đoạn phim về một vật được thả
lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rơi xuống đất
rút ra nhận xét.
P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí
nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được
khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này.
X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí
bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc
thù của vật lí
X2: phân biệt được những mô tả các hiện
tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và
ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành )
X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn
thông tin khác nhau,
X4: mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt
động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ
X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt
-Chia lớp thành các nhóm tiến hành thí nghiệm
động học tập vật lí của mình (nghe giảng,
hình 123.2
tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc
2


Nhóm
NLTP liên
quan đến

cá nhân

nhóm… )
X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động
học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm
kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc
nhóm… ) một cách phù hợp
X7: thảo luận được kết quả công việc của
mình và những vấn đề liên quan dưới góc
nhìn vật lí
X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập
vật lí
C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến
thức, kĩ năng , thái độ của cá nhân trong học
tập vật lí
C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế
hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí
nhằm nâng cao trình độ bản thân.
C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế
của các quan điểm vật lí đối trong các
trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài
môn Vật lí
C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía
cạnh vật lí- các giải pháp kĩ thuật khác nhau
về mặt kinh tế, xã hội và môi trường
C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh
giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí
nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và
của các công nghệ hiện đại
C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các

mối quan hệ xã hội và lịch sử.

- Trình bày kết quả làm việc nhóm
-Đưa ra nhận xét.

-Nếu treo quá nhiều quả cân thì sao?
-HS lên vẽ các vecto lực căng của dây cao su .
Nhận xét về điểm đặt và hướng của lực căng.

- Sử dụng kiến thức hiện tượng thủy triều. Mối
liên hệ giữa lực đàn hồi và giới hạn đàn hồi.

4. CHUẨN BỊ:
Giáo viên :
- Phiếu học tập
Học sinh:
Ôn lại kiến thức về sự rơi tự do và trọng lực.Ôn lại kiến thức về lực đàn hồi của lò xo ở THCS.
5. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC:
NỘI DUNG 1: ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN:
Hoạt động 1:kiểm tra bài cũ
GV cho hs chơi trò chơi ô chữ.
Chuyển giao nhiệm vụ -Cho hs xem đoạn phim và nêu nhận xét.
-Yêu cầu hs quan sát mô phỏng hình 11.1 SGK.Nhận xét về đặc điểm của lực
hấp dẫn.
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Nhận nhiệm vụ

Cá nhân học sinh nhận nhiệm vụ

Thảo luận –báo cáo

Cá nhân học sinh trả lời
3


Kết luận

-

Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.
Lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trăng giữ cho mặt trăng chuyển động
quanh trái đất.
Lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa.

Hoạt động 2: Định luật vạn vật hấp dẫn
Chuyển giao nhiệm Lực hấp dẫn có khác biệt gì so với các lực khác mà em biết.
vụ
Lực hấp dẫn phụ thuộc vào các yếu tố gì?
Nhận nhiệm vụ
Nhóm HS nhận nhiệm vụ
Thảo luận –báo cáo
- Nhóm HS thảo luận – giải BT
-Hs có thể trả lời:
+Fhd phụ thuộc vào m1.
+ Fhd phụ thuộc vào m2.
+ Fhd phụ thuộc vào m1 , m2.
+ Mối liên hệ giữa Fhd va r.

Kết luận

Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng
và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
m .m
Fhd = G 1 2 2 ; G = 6,67Nm/kg2
r

Hoạt động 3: Tìm hiểu trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn.
Chuyển giao nhiệm -Trọng lực là gì?
vụ
-Điểm đặt của trọng lực ở đâu?
Viết công thức của trọng lực.
Hãy Viết công thức của trọng lực theo định luật II Niuton.
Nhận nhiệm vụ

Nhóm HS nhận nhiệm vụ
Nhóm HS thảo luận

Thảo luận – báo cáo

Kết luận

Trọng lực tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó.
Trọng lực đặt vào trọng tâm của vật.
Độ lớn của trọng lực (trọng lượng) :
m.M
P=G
( R + h) 2
GM

Ở độ cao h : g =
( R + h) 2
Nếu ở gần mặt đất (h << R) :
m.M
GM
P= G 2 ;g= 2
R
R
4


NỘI DUNG 2: ĐỊNH LUẬT HÚC:
Hoạt động 1:kiểm tra bài cũ
Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn.Viết biểu thức. Tại sao gia tốc rơi tự do và trọng lượng của vật càng
lên cao càng giảm.
Hoạt động 2: Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo.
Chuyển giao nhiệm vụ
Nhận nhiệm vụ

- Hai tay có chịu tác dụng của lò xo không?
- Khi tay ta thôi tác dụng , vì sao lò xo lấy lại chiều dài ban đầu.
- Nêu hướng của lực đàn hồi.
Cá nhân học sinh nhận nhiệm vụ

Thảo luận –báo cáo

Cá nhân học sinh trả lời

Kết luận

+ Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc (hay
gắn) với lò xo, làm nó biến dạng.
+ Hướng của mỗi lực đàn hồi ở mỗi đầu của lò xo ngược với hướng của ngoại
lực gây biến dạng.

Hoạt động 3: Độ lớn lực đàn hồi của lò xo.Định luật Húc.
Chuyển giao nhiệm vụ

Nhận nhiệm vụ

Xác định mối quan hệ định lượng giữa lực đàn hồi của lò xo và độ biến
dạng của lò xo.
- Tiến hành thí nghiệm.
- Sau khi thí nghiệm , nếu trường hợp treo nhiều quả cân thì sao?
- -Lực đàn hồi ở dây cao su và ở lò xo xuất hiện trong trường hợp nào?
Nhóm học sinh nhận nhiệm vụ

Thảo luận –báo cáo

Nhóm học sinh trả lời

Kết luận

-

Mỗi lò xo hay mỗi vật đàn hồi có một giới hạn đàn hồi nhất định.
Định luật Húc (Hookes).
Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến
dạng của lò xo.
Fđh = k.| ∆l |

k gọi là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, có đơn vị là N/m.
Chú ý.
+ Đối với dây cao su hay dây thép, lực đàn hồi gọi là lực căng.
+ Đối với mặt tiếp xúc bị biến dạng khi bị ép vào nhau thì lực đàn hồi có
phương vuông góc với mặt tiếp xúc.

PHIẾU HỌC TẬP
5


NHIỆM VỤ 1: Cho biết lực hấp dẫn phụ thuộc và các yếu tố nào?
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

NHIỆM VỤ 2: Điểm đặt của trọng lực ở đâu? Dựa vào ĐL vạn vật hấp dẫn hãy lập biểu thức tính trọng lực.
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

NHIỆM VỤ 3:
1.Muốn lực hút giữa hai vật giảm đi một nữa thì khoảng các giữa hai vật tăng lên bao nhiêu lần:
A. 2 lần
B. 4 lần

C.
Lần
D. 2 lần
2.Hai quả cầu nhỏ có khối lượng 5kg , đặt cách nhau 5m trong không khí .Lực hấp dẫn giữa hai quả cầu là bao
nhiêu?
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

6