Giáo án Vật lý 10 bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn

Bài 11: LỰC HẤP DẪN - ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức:
Nêu được khái niệm về lực hấp dẫn & 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).
b. Về kĩ năng:
Giải thích được một cách định tính sự rơi tự do và chuyển động của các hành tinh, vệ tinh bằng lực
hấp dẫn.
Phân biệt lực hấp dẫn với các loại lực khác như: lực điện, lực từ, lực ma sát,…
Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản.
c. Thái độ:
II. Chuẩn bị.
- Gv: Tranh vẽ chuyển động của các hành tinh xung quanh hệ mặt trời
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ. (4’)
Viết biểu thức của định luật III Niu-tơn? Nêu đặc điểm của cặp “lực & phản lực” trogn tương tác
giữa hai vật.
3. Bài mới.
TG
8’

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Gv: Thả một vật nhỏ (cái hộp) rơi
xuống đất.

Hoạt động 1: Tìm hiểu về lực hấp

dẫn

- Lực gì đã làm cho vật rơi?

- Quan sát rồi trả lời: (lực hút của
trái đất)

- 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”

- Suy nghĩ trả lời

Nội dung
I. Lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn là lực hút của mọi
vật trong vũ trụ.


hút trái đất.
- Trước đây, Niu-tơn cũng từng băng
khoăn, suy nghĩ khi nhìn trái táo rụn
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.
- Cho hs xem tranh hình 11.1

- 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.
- Lực này có đặc điểm gì khác với
các loại lực mà em đã được biết?
- Nhận xét câu trả lời của hs: lực hấp
dẫn có thể tác dụng từ xa, qua
khoảng không gian giữa các vật.

- Quan sát tranh
- Trả lời: + Không, vì chuyển động
theo quán tính là CĐTĐ.
+ Đúng là chuyển động theo quán
tính.

- Lực hấp dẫn giữa trái đất & mặt
trời.
- Lực hấp dẫn giữa mặt trăng và trái
đất.

- Các em đóng SGK lại, gv phát
phiếu học tập.
- Gọi hs lên bảng vẽ & trả lời câu b
trong phiếu học tập.

II. Định luật vạn vật hấp dẫn

- Các nhóm khác nhận xét câu trả lời
của bạn.
- Nhận xét hs trả lời của hs.
- Gọi hs trả lời tiếp câu c trong phiếu

1. Định luật
- Hs suy nghĩ trả lời.

Lực hấp dẫn giữa 2 chất điểm
bất kì tỉ lệ thuận với tích 2 khối
lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với


học tập.

bình phương khoản cách giữa
chúng.

r

- 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 & tự sửa những chô
chưa đúng trong phiếu của từng
nhóm.
- Các em đóng SGK lại, chỉ dựa vào
nội dung ĐL hãy viết công thức của
lực hấp dẫn.
15’

r
Fhd 2

m1 Fhd 1
Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật
vạn vật hấp dẫn.

m2

r

- Làm việc theo nhóm trên phiếu
học tập, cư người lên bảng.

- Nhận xét câu trả lời của bạn.

- Gọi 1 hs lên bảng viết

- Nhận xét về công thức hs vừa viết
11
- Tróng đó: G  6, 67.10

N .m 2
gọi
kg 2

- Hs có thể trả lời:

là hằng số hấp dẫn

+ Fhd phụ thuộc vào m1

- Vì sao trong đời sống hàng ngày, ta
không cảm thấy được lực hút giữa
các vật thể thông thường?

+ 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 & sửa sai
vào phiếu học tập.

- 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? Dán
hình 11.3

Hoạt động 3: Viết công thức của
lực hấp dẫn
- Dựa vào ĐL, tự viết công thức.

- 1 em lên bảng viết:

Fhd  G

m1m2
r2

- Dựa vào ĐLVVHD hãy lập công
thức tính độ lớn của trọng lực
5’
- Gọi hs lên bảng viết công thức. Gv
nhận xét.

- Suy nghĩ (TL) để trả lời: Vì G <<
nên với các vật thông thường thì Fhd
<<

2. Hệ thức

Fhd  G

m1m2

r2

Trong đó: m1; m2 là khối lượng của
2 chất điểm. (kg)
r: khoảng cách giữa chúng (m)

G  6, 67.10 11
số hấp dẫn

N .m 2
: Gọi là hằng
kg 2


- Hãy viết công thức tính trọng lượng
của vật theo ĐL II Niu-tơn
- Từ (1)&(2) chúng ta rút ra công
thức tính g.

10’

Hoạt động 4: Nghiên cứu về sự rơi
tự do trên cơ sở định luật vạn vật
hấp dẫn
- Vận dụng kiến thức đã học, TL
nhóm, rồi trả lời: Trọng lực là lực
hấp dẫn do trái đất tác dụng lên vật

III. Trọng lực là trường hợp
riêng của lực hấp dẫn

- Trọng lực đặt vào tâm của vật.

Trọng lực của một vật là lực hấp
dẫn giữa trái đất và vật đó.

- Khi độ cao h càng lớn thì giá trị của
g như thế nào?

- là độ lớn của trọng lực đặt vào một
điểm đặc biệt của vật.

Trọng tâm của vật là điểm đặt
của trọng lực của vật.

- Viết công thức tính g ở gần mặt
đất?

- Thiết lập công thức

- 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.

PG

Biểu thức của trọng lực theo

m.M

 R  h

2

(1)

- Lên bảng viết công thức vừa thiết
lập được.

ĐLVVHD: P  G

m.M

 R  h

2

(1)

Trong đó: m là khối lượng của vật
h: độ cao của vật so với mặt đất
M: Khối lượng trái đất

- Hs viết:

P = mg (2)

- Hs làm theo yêu cầu gv:

g

G.M

 R  h

2

- H tăng thì g giảm.

h  R � g 

R: Bán kính trái đât.
Theo ĐL II Niu-tơn: P = m.g (2)
Suy ra: g 

G.M

 R  h

2

Nếu vật ở gần mặt đất

h  R � g 

G.M
R2

- Dựa vào công thức vừa viết được
để trả lời.

G.M
R2

m
h

r
P

2’

R

Hoạt động :Củng cố, dặn dò.
- Các em hãy phát biểu lại ĐLVVHD và viết hệ thức của lực dấp dẫn? Tại sao gia tốc rơi tự do & trọng lượng của


vật càng lên cao càng giảm?
- Các em về nhà là BT trong SGK, SBT và chuẩn bị bài tiếp theo.

Phiêu hoc tâp

Bai 11: LƯC HÂP DÂN. ĐINH LUÂT VAN VÂT HÂP DÂN
Ngày dạy:

Nhóm: ……………………

Cho 2 vât, khôi lương lân lươt là m1; m2, đăt cach nhau môt khoang r (hinh 1)
a. Hay ve cac vectơ thê hiên lưc hâp dân giưa 2 vât.
b. Nhân xet vê đăc điêm cua cac vectơ lưc vưa ve.

m1

m2

……………………………………………………………………………………………………..

r

……………………………………………………………………………………………………..
1)

(hinh

IV. Rút kinh nghiệm.