Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Участники сидят в кругу, один из них говорит своему соседу какую–либо короткую приветственную фразу, например, «Доброе утро». Сосед должен как можно с...полностью>>
'Классный час'
- Буква «А» – это азбука. Что это за слово, вы все хорошо знаете. Все буквы русского языка вместе – это и есть азбука. Почему с этого слова начинается...полностью>>
'Программа'
Программа составлена в соответствии с утвержденными ФГТ и рекомендациями по формированию основных профессиональных образовательных программ послевузов...полностью>>
'Документ'
Настоящее положение регулирует деятельность подразделения в структуре образовательного учреждения МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 30», в даль...полностью>>

Главная > Урок

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Разработка урока по теме: «Гравитация»

План:

Введение.

1. Понятие гравитации.

2. Природа гравитации.

2.1. Гравитационное поле.

2.2. Сила тяжести

2.3. О движении бросаемых тел. Траектория.

3. Законы гравитации.

3.1. Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная.

3.2. Обобщенный закон Галилея.

3.3. Теория относительности.

4. Преодоление гравитации. Освоение космоса.

4.1. Космические скорости. Перегрузки и невесомость.

4.2. От ИСЗ до МКС.

5. Гравитация в основе структуры Вселенной.

5.1. Постоянная Хаббла.

Заключение.

Список литературы.

Введение:

Много тысячелетий назад люди наверняка замечали, что большая часть предметов падает все быстрее и быстрее, а некоторые падают равномерно. Но как именно падают эти предметы - этот вопрос никого не занимал. Откуда у первобытных людей должно было появиться стремление выяснить, как или почему? Если они вообще размышляли над причинами или объяснениями, то суеверный трепет сразу же заставлял их думать о добрых и злых духах. Мы легко представляем, что эти люди с их полной опасности жизнью считали большую часть обычных явлений «хорошими», а необычные - «плохими».

Все люди в своем развитии проходят много ступеней познания: от бессмыслицы суеверий до научного мышления. Сначала люди проделывали опыты с двумя предметами. Например, брали два камня, и давали возможность им свободно падать, выпустив их из рук одновременно. Затем снова бросали два камня, но уже в стороны по горизонтали. Потом бросали один камень в сторону, и в тот же момент выпускали из рук второй, но так, чтобы он просто падал по вертикали. Люди извлекли из таких опытов много сведений о природе.

По мере своего развития человечество приобретало не только знания, но и предрассудки. Профессиональные секреты и традиции ремесленников уступили место организованному познанию природы, которое шло от авторитетов и сохранилось в признанных печатных трудах.

Это было началом настоящей науки. Люди экспериментировали повседневно, изучая ремесла или создавая новые машины. Из опытов с падающими телами люди установили, что маленький и большой камни, выпущенные из рук одновременно, падают с одинаковой скоростью. То же самое можно сказать о кусках свинца, золота, железа, стекла, и т.д. самых разных размеров. Из подобных опытов выводиться простое общее правило: свободное падение всех тел происходит одинаково независимо от размера и материала, из которого тела сделаны.

Между наблюдением за причинной связью явлений и тщательно выполненными экспериментами, вероятно, долго существовал разрыв. Интерес к движению свободно падающих и брошенных тел возрастал вместе с усовершенствованием оружия. Применение копий, стрел, катапульты и еще более замысловатых «орудий войны» позволило получить примитивные и туманные сведения из области баллистики, но они принимали форму скорее рабочих правил ремесленников, нежели научных познаний, - это были не сформулированные представления.

1. Понятие гравитации.

ТЯГОТЕНИЕ, или гравитация, свойство материи, которое состоит в том, что между любыми двумя частицами существуют силы притяжения. Тяготение – универсальное взаимодействие, охватывающее всю доступную наблюдению Вселенную и потому называемое всемирным. Как мы увидим из дальнейшего, тяготение играет первостепенную роль в определении структуры всех астрономических тел во Вселенной, кроме мельчайших. Оно организует астрономические тела в системы, подобные нашей Солнечной системе или Млечному Пути, и лежит в основе структуры самой Вселенной.

2. Природа гравитации.

2.1. Гравитационное поле.

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ (поле тяготения) - особый вид материи, физическое поле, создаваемое любыми физическими объектами и в котором происходит взаимодействие (гравитационное) между этими объектами.

Оно существует вокруг любого тела. (Чем больше масса тела, тем сильнее гравитационное поле, созданное им). Обладает всепроникающей способностью. Характеризуется гравитационным зарядом, который равен массе тела (m). Все тела Вселенной подвержены взаимному притяжению.

2.2. Сила тяжести.

СИЛА ТЯЖЕСТИ, сила P, действующая на любую материальную точку, находящуюся вблизи земной поверхности, и определяемая как геометрическая сумма силы притяжения Земли F и центробежной силы инерции Q, учитывающей эффект суточного вращения Земли. Направление силы тяжести — вертикаль в данной точке земной поверхности. Аналогично сила тяжести определяется на любом небесном теле.

F = mg

2.3. О движении бросаемых тел. Траектория.

Тело, брошенное с некоторой высоты в горизонтальном направлении, движется до земли в течение такого же времени, как если бы оно просто упало с той же высоты вертикально вниз. Каждое брошенное тело движется по своей траектории. ТРАЕКТОРИЯ - (от ср. - век. лат. trajectorius — относящийся к перемещению), линия, которую описывает точка при своем движении. Если траектория — прямая линия, то движение называется прямолинейным, в противном случае — криволинейным. Тело, брошенное в горизонтальном направлении, движется по параболической траектории.

3. Законы гравитации.

3.1. Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная.

Закон всемирного тяготения был открыт англичанином И. Ньютоном в 1666 году.

Закон всемирного тяготения: сила гравитационного притяжения двух материальных точек прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

В виде формулы это записывается так:F = Gm1m2/r2, где G – гравитационная постоянная.

ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ - (обозначается G), коэффициент пропорциональности в законе тяготения Ньютона. G = (6,67259±0,00085)·10-11 Н·м2/кг2. Впервые была рассчитана Генри Кавендишем в 1798 году с помощью изобретенных им крутильных весов. Малостью гравитационной постоянной объясняется то, что гравитационные эффекты становятся заметными только при большой массе тел.

3.2. Обобщенный закон Галилея.

В 1589 году великий итальянский ученый Галилео Галилей, проведя ряд опытов, опроверг утверждение Аристотеля о падении тел и вывел свой знаменитый закон.

Обобщенный закон Галилея: в одном и том же гравитационном поле свободное падение всех тел, независимо от их массы и объема, происходит с одним и тем же ускорением.

g=GMз./r2

Этим ускорением является ускорение свободного падения, которое имел бы центр тяжести любого тела при падении его на Землю с небольшой высоты в безвоздушном пространстве. Как и сила тяжести, ускорение свободного падения зависит от широты места и высоты его над уровнем моря. Ускорение свободного падения может быть определено с помощью оборотного маятника. Вблизи Земли все тела, свободно летящие вниз или как угодно иначе, имеют одинаковое ускорение: 9.8 м/с2.

На разных планетах ускорение свободного падения неодинаковое.

3.3. Теория относительности.

Впервые положение об относительности механического движения было высказано в 1638 одним из основоположников современного естествознания Галилео Галилеем в его труде «Диалог о двух основных системах мира — птолемеевой и коперниковой»

Тяготение – это гравитационное взаимодействие, а следовательно...

Если это взаимодействие относительно слабое и тела движутся медленно по сравнению со скоростью света в вакууме с, то справедлив закон всемирного тяготения Ньютона.

В случае сильных полей и скоростей, сравнимых с c, необходимо пользоваться созданной А. Эйнштейном общей теорией относительности (ОТО), являющейся обобщением ньютоновской теории тяготения на основе специальной относительности теории. В основе ОТО лежит принцип эквивалентности — локальной неразличимости сил тяготения и сил инерции, возникающих при ускорении системы отсчета. Этот принцип проявляется в том, что в заданном поле тяготения тела любой массы и физической природы движутся одинаково при одинаковых начальных условиях.

4. Преодоление гравитации. Освоение космоса.

4.1. Космические скорости. Перегрузки и невесомость

Чтобы вывести космический корабль на околоземную орбиту нужно развить скорость, равную первой космической скорости, т. е. V1=7,9 км./с.

V1 – это минимальная скорость, которую необходимо сообщить телу у поверхности Земли, чтобы превратить его в искусственный спутник.

Чтобы покинуть поле гравитационного воздействия Земли необходимо развить вторую космическую скорость, т. е. V2=11,2 км./с.

V2 – это минимальная скорость, которую нужно сообщить телу, чтобы оно могло преодолеть гравитационное притяжение Земли и, двигаясь по параболической траектории, навсегда покинуть сферу ее гравитационного действия.

Чтобы покинуть пределы Солнечной системы и уйти в межзвездное пространство нужно развить третью космическую скорость, т. е. V3=16,67 км./с.

При выведении на орбиту и при спуске на Землю  на космический корабль воздействуют перегрузки. Перегрузка – это состояние тела, при котором его вес превышает силу тяжести. Увеличение перегрузки в (1 + n) раз называется коэффициентом перегрузки. Для подготовки космонавтов их тренируют на специальных устройствах – центрифугах, создающих перегрузки под действием центробежной силы. Перегрузки отрицательно влияют на организм человека.

В космосе наступает невесомость, такое состояние тела, при котором его вес равен нулю, (при котором действующие на тело внешние силы не вызывают взаимных давлений его частиц друг на друга. В поле тяготения Земли человеческий организм воспринимает такие давления, как ощущение весомости.)

4.2. От ИСЗ до МКС.

В освоении космического пространства человек достигнул небывалых высот, преодолел немало трудностей и решил множество невыполнимых на первый взгляд задач. Отцом космонавтики является К. Э. Циолковский, который впервые обосновал возможность использования ракет для межпланетных сообщений, указал рациональные пути развития космонавтики и ракетостроения, нашел ряд важных инженерных решений конструкции ракет и жидкостного ракетного двигателя. Технические идеи

Циолковского находят применение при создании ракетно-космической техники.

Приемником Циолковского можно считать С. П. Королева, который открыл перед человечеством новую эру – эру освоения космоса.

4 октября 1957 года впервые в истории человечества был запущен искусственный спутник Земли: сверхмощная ракета, преодолев земное тяготение, разогналась до скорости 8 км/с и стала обращаться вокруг Земли, как самостоятельное небесное тело, после чего от нее отделился шарообразный спутник, наблюдать и принимать сигналы которого мог весь мир.

12 апреля 1961 года советский космический корабль «Восток» совершил первый в истории полет с человеком на борту. Первый космонавт планеты — Юрий Алексеевич Гагарин облетел земной шар за один час 48 минут и благополучно вернулся на Землю. Ракета стартовала с космодрома Байконур в Казахстане, а приземлился космонавт на левом берегу Волги близ деревни Смолевка Терновского района Саратовской области.

За последующие сорок с лишним лет ...

18 марта 1965 года второй пилот советского космического корабля «Восход-2» Алексей Архипович Леонов впервые в мире вышел в открытое космическое пространство, удалился от корабля на расстояние пять метров и провел в открытом космосе двенадцать минут.

21 июля 1969 года в 2 часа 56 минут по среднеевропейскому времени командир космического корабля «Аполлон-11» американский астронавт Нил Олден Армстронг первым из землян ступил на поверхность Луны, спустившись из лунного модуля «Игл», который он в 20 часов 17 минут 20 июля «вручную» посадил на Луну в районе Моря Спокойствия.

20 февраля 1986 года на околоземную орбиту был доставлен базовый блок — основа космической станции (официальное название Орбитальный пилотируемый комплекс) «Мир».

На «Мире» космонавт Валерий Поляков установил абсолютный мировой рекорд продолжительности непрерывного пребывания на орбите — 437 суток, а Анатолий Соловьев за одну экспедицию совершил 7 выходов в открытый космос. 23 марта 2001 года космический комплекс «Мир» был спущен на низкую орбиту, вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование, распавшись на несколько фрагментов, которые упали в заданном районе Тихого океана.

12 апреля 1981 году США был запущен на околоземную орбиту первый космический аппарат многократного использования (или как часто говорят, «космический челнок») «Columbia» с двумя астронавтами на борту. После 56 часов полета «челнок» (по-английски «shuttlе» — «шаттл») приземлился, став первым американским космическим кораблем, совершившим посадку такого рода: до этого у американцев все они приводнялись.

В 1993 году Россия и США приняли решение о создании международной космической станции. 20 ноября 1998 года в 9 часов 40 минут с космодрома Байконур на околоземную орбиту ракетой «Протон» был выведен 20-тонный функционально-грузовой блок (ФПГ) «Заря» — первый и ключевой модуль Международной космической станции (МКС) «Альфа». Помимо России и США в создании «Альфы» участвуют Япония, Канада и страны Европейского космического агентства. «Альфа» рассчитана на 15-летнее пребывание на орбите и на одновременную работу 13 космонавтов.

5. Гравитация в основе структуры Вселенной.

5.1.Постоянная Хаббла.

В марте 1929 года в номере «Трудов Национальной академии наук США» была опубликована статья Эдвина Хаббла «Связь между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей». Сопоставив данные наблюдения 46 туманностей, ученый пришел к выводу «Далекие галактики уходят от нас со скоростью, пропорциональной удаленности от нас. Чем дальше галактика, тем выше ее скорость». Открытие Хаббла легло в основу концепции расширяющейся Вселенной, предсказанной еще Александром Фридманом.

ХАББЛА ПОСТОЯННАЯ (обозначается Н), коэффициент в законе Хаббла, выражающем линейную связь скорости v космологического разбегания («разлета») скоплений галактик в зависимости от расстояния r до них: v = Hr, где H = 50-100 км/(с·Мпк).

Заключение:

Мысль о том, что человечество не одиноко во Вселенной, очень стара.

Древнегреческий философ, эпикуреец Метродор, еще во II веке до нашей эры говорил: «Считать Землю единственным населенным миром в беспредельном пространстве было бы такой вопиющей нелепостью, как утверждать, что на громадном засеянном поле мог бы вырасти только один пшеничный колос».

А как вы считаете одиноки ли мы во Вселенной?

Список литературы:

Учебник по физике за 9 кл.

П. Клушанцев - «Одиноки ли мы во Вселенной?» «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия»

А. Шибанов – «Заботы космического архитектора».

И. Ньютон – «Математические начала натуральной философии».

Г. Галилей – «Диалог о двух главнейших системах мира».

К. Э. Циолковский – «Из работ по ракетодинамике».



Похожие документы:

  1. Тема. Сила тяжести

    Урок
    ... после выключения двигателя продолжает двигаться по поверхности воды. 2.Что ... а) мера взаимодействия тел. б) мера гравитации в) физическая величина, которая равна отношению ... она направлена? Объявление темы и целей урока Сегодня на уроке мы как раз и ...
  2. Рабочая программа по предмету: физика 7-9 класс

    Рабочая программа
    ... спутников. Космические скорости. Перегрузка и невесомость. Гравитация и Вселенная. Роль физики в формировании ... Повторительно-обобщающий урок по теме «Электрические явления» Обобщение и контроль знаний по теме «Электрические явления» Урок контроля ...
  3. Имени Николая Андреевича Образцова РЕФЕРАТ по теме

    Реферат
    ... Николая Андреевича Образцова РЕФЕРАТ по теме: Симметрия Выполнила: ученица ... физические и биологические законы гравитации, электричества и магнетизма, ... – Москва 1983г. – 351стр. Эстетика урока математики. И.Г. Зенкевич. – Издательство «Просвещение ...
  4. Тема: Что изучает физика. Наблюдения и опыты. §1, 2, 3

    Документ
    ... готовности класса к уроку, сообщение темы и целей урока. ПОДГОТОВКА УЧАЩИХСЯ К ... по данной теме. 3. Развивать навыки устной и письменной речи. План урока ... гравитации или явление всемирного тяготения. Гравитационное притяжение любого тела проявляется тем ...
  5. Задачи урока: Познакомить учащихся с историей открытия закона сохранения и превращения энергии

    Урок
    ... сохранения энергии. Основная часть. Обобщающий урок по теме «Законы сохранения и превращения энергии» в 11 ... степенью однородности, а затем под действием гравитации стала стягиваться в упорядоченные космические структуры ...

Другие похожие документы..