Bài giảng Vật lý 10 - Tiết 23 - Bài 17: Lực hấp dẫn

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG GV: TẠ THỊ HUYỀN DIỆUKIEÅM TRA BAØI CUÕCaâu 1 Phaùt bieåu vaø vieát bieåu thöùc Ñònh luaät II Newton? Phaân bieät troïng löïc vaø troïng löôïng.KIEÅM TRA BAØI CUÕBAØI TAÄP VAÄN DUÏNGMoät maùy bay phaûn löïc coù khoái löôïng 50taán, khi haï caùnh chuyeån ñoäng chaäm daàn ñeàu vôùi gia toác 0,5m/s2. Tính löïc haõm taùc duïng leân maùy bay vaø bieåu dieãn treân cuøng moät hình caùc vectô vaän toác, gia toác, löïc haõm.☺Phaân bieät troïng löôïng vaø khoái löôïng☺Ñònh luaät II NewtonKIEÅM TRA BAØI CUÕ“Vectơ gia tốc của một vật luôn cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của vectơ gia tốc tỷ lệ thuận với độ lớn của lực và tỷ lệ nghịch với khối lượng cuả vật.” Biểu thức vectơ : hay Biểu thức độ lớn: hay F = m.aTroïng löïc laø löïc huùt cuûa Traùi Ñaát taùc duïng leân vaät Troïng löôïng cuûa vaät laø ñoä lôùn cuûa trong löïc taùc duïng leân vaät, kí hieäu laø P Troïng löôïng cuûa vaät tæ leä thuaän vôùi khoái löôïng cuûa noù P = mgKIEÅM TRA BAØI CUÕBAØI TAÄP VAÄN DUÏNGKIEÅM TRA BAØI CUÕToùm taétm=45taán = 45000kga = -0,5m/s2Fh = ?Bieåu dieãn Baøi laømChoïn chieàu döông cuøng chieàu chuyeån ñoäng Theo Ñònh Luaät II Newton, löïc haõm taùc duïng leân maùy bay laø:Fh = m.a = 45000.(-0,5) = -22500NKIEÅM TRA BAØI CUÕCaâu 2. Phaùt bieåu vaø vieát bieåu thöùc Ñònh luaät III Newton? Nêu các đặc điểm của lực và phản lực? KIEÅM TRA BAØI CUÕBAØI TAÄP VAÄN DUÏNGMột quả bóng, khối lượng 500g bay với tốc độ 20 m/s đập vuông góc vào bức tường và bay ngược lại với tốc độ 20m/s.Thời gian va đập là 0,02 s. Xác định độ lớn và hướng của lực do bóng tác dụng vào tường.Lực và phản lực cùng loại, luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.Lực và phản lực là hai lực trực đối (có cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều), không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.Trong moïi tröôøng hôïp, khi vaät A taùc duïng leân vaät B moät löïc, thì vaät B cuõng taùc duïng vaøo vaät A moät löïc. Hai löïc naøy laø hai löïc tröïc ñoái (cuøng giaù, cuøng ñoä lôùn, nhöng ngöôïc chieàu)KIEÅM TRA BAØI CUÕÑònh luaät III NewtonĐặc điểm của lực và phản lực BAØI TAÄP VAÄN DUÏNGKIEÅM TRA BAØI CUÕToùm taétm= 500g = 0,5 kgv0 = -20m/sv = 20m/st = 0,02sF = ?Hướng ? Baøi laømChoïn chieàu döông cuøng chieàu boùng baät raGia tốc boùng thu ñöôïcTheo Ñònh Luaät III Newton, lực do bóng tác dụng vào tường có độ lớn bằng lực do tường tác dụng vào bóng:FT-B = m.a = 0,5.2000 = 1000NVậy lực do tường tác dụng vào bóng có độ lớn 1000N, ngược hướng chuyển động ban đầu của bóng+vTại sao chúng ta có thể đứng trên mặt đất mà không bị văng ra khỏi quỹ đạo của nó ?MÆt TrêiMÆt TrăngTr¸i ĐÊt ChuyÓn ®éng cña MÆt Tr¨ng quanh Tr¸i §Êt vµ cña Tr¸i §Êt quanh MÆt TrêiLùc nµo gi÷ cho M¨t Tr¨ng chuyÓn ®éng gÇn nh­ trßn ®Òu quanh Tr¸i §Êt ? Lùc nµo gi÷ cho Tr¸i §Êt chuyÓn ®éng gÇn nh­ trßn ®Òu quanh MÆt Trêi ? Tại sao trái táo rơi mà không bay lên trời ? Tiết 23 BÀI 17LỰC HẤP DẪN ☺ LỰC HẤP DẪN Moïi vaät trong töï nhieân ñeàu huùt nhau vôùi moät löïc goïi laø löïc haáp daãn.PmTIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNI. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN1. Phát biểu định luật Lực hấp dẫn giữa hai vật (coi như hai chất điểm) tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.2. Hệ thứcFhd= Gm1m2r2Trong đó: m1; m2 là khối lượng của 2 chất điểm (kg)r là khoảng cách giữa 2 chất điểm (m)G là hằng số hấp dẫn (G = 6,67.10-11 Nm2/kg2) TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪN☺ Lực hấp dẫnI/ Định luật vạn vật hấp dẫnThí nghieäm cuûa CavendishCHÚ Ý+ Đối với các vật đồng chất và có dạng hình cầu, r là khoảng cách giữa 2 tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường thẳng nối 2 tâm và đặt vào 2 tâm đóFhdrm1m2FhdTIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪN Công thức trên áp dụng cho các vật thông thường trong hai trường hợp:+ Khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thước của chúngII. BIỂU THỨC CỦA GIA TỐC RƠI TỰ DOTIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪN☺ Lực hấp dẫnI/ Định luật vạn vật hấp dẫn1/ Phát biểu định luật2/ Hệ thứcII/ Biểu thức của gia tốc rơi tự doSau khi học định luật vạn vật hấp dẫn, cho biết trọng lực là gì ? Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên một vật gọi là trọng lực của vật đóXét vật có khối lượng m ở độ cao h so với mặt đất. Gọi M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất.PmMgORhFhd= GmM(R+h)2 P = mg (1) (2)Với P = Fhd=>g = GM(R+h)2 - Trọng lực tác dụng lên vật: - Lực hấp dẫn giữa vật và Trái Đất: Biểu thức gia tốc rơi tự doTa có:TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNRO - Nếu vật ở gần mặt đất (h<<R) thì: hg = GM R2TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNII. BIỂU THỨC CỦA GIA TỐC RƠI TỰ DOTIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪN☺ Lực hấp dẫnI/ Định luật vạn vật hấp dẫn1/ Phát biểu định luật2/ Hệ thứcII/ Biểu thức của gia tốc rơi tự do Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên một vật gọi là trọng lực của vật đóg = GM(R+h)2• Biểu thức gia tốc rơi tự do • Nếu vật ở gần mặt đất (h<<R) thì: g = GM R2III. TRƯỜNG HẤP DẪN – TRƯỜNG TRỌNG LỰCTIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪN☺ Lực hấp dẫnI/ Định luật vạn vật hấp dẫn1/ Phát biểu định luật2/ Hệ thứcII/ Biểu thức của gia tốc rơi tự doIII/ Trường hấp dẫn – Trường trọng lực• Mỗi vật luôn tác dụng lực hấp dẫn lên các vật xung quanh, ta nói xung quanh mỗi vật đều có một trường hấp dẫn• Gia tốc rơi tự do g đặc trưng cho trọng trường tại mỗi điểm, còn gọi là gia tốc trọng trường• Trường hấp dẫn do Trái Đất gây ra xung quanh nó gọi là trường trọng lực (hay trọng trường) TÓM TẮT NỘI DUNG BÀI HỌCTIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪN ☺ LỰC HẤP DẪN Moïi vaät trong töï nhieân ñeàu huùt nhau vôùi moät löïc goïi laø löïc haáp daãn. I. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN Lực hấp dẫn giữa hai vật (coi như hai chất điểm) tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.II. BIỂU THỨC CỦA GIA TỐC RƠI TỰ DOIII. TRƯỜNG HẤP DẪN – TRƯỜNG TRỌNG LỰCTrường hấp dẫn do Trái Đất gây ra xung quanh nó gọi là trường trọng lực (hay trọng trường) Fhd= Gm1m2r2g = GM(R+h)2FhdFhdrm1m2Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tăng lên khi khoảng cách giữa chúng giảmQUAN SÁT HIỆN TƯỢNG VÀ NHẬN XÉT TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNCâu 1: Khi khối lượng của hai vật và khoảng cách giữa chúng đều tăng lên gấp đôi thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn:Tăng gấp đôi B. Giảm đi một nửa C. tăng gấp 4 D. giữ nghuyên như cũTIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNCâu 2Lực hấp dẫn do một hòn đá ở trên mặt đất tác dụng vào Trái Đất thì có độ lớn:A. lớn hơn trọng lượng của hòn đá.B. nhỏ hơn trọng lượng của hòn đá.C. bằng trọng lượng của hòn đá.D. bằng 0TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNCâu 3:Câu nào sau đây đúng khi nói về lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng và do Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất?Hai lực này cùng phương, cùng chiềuHai lực này cùng phương, ngược chiều.Hai lực này cùng chiều, cùng độ lớn.Phương của hai lực này luôn thay đổi và không trùng nhau.Câu 4: Vận dụng định luật vạn vật hấp dẫn để giải thích hiện tượng thủy triều.TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNCâu 4: Vận dụng định luật vạn vật hấp dẫn để giải thích hiện tượng thủy triều.TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNThủy triều là hiện tượng nước biển, nuớc sông... lên xuống trong ngày, được giải thích do sự thay đổi lực hấp dẫn từ Mặt Trăng (phần chủ yếu) và từ các thiên thể khác như Mặt Trời (phần nhỏ) tại một điểm bất kỳ trên bề mặt Trái Đất trong khi Trái Đất quay đã tạo nên hiện tượng nước lên (triều cường) và nước rút (triều xuống).Nguyên nhân của thủy triều là do thủy quyển có hình cầu dẹt nhưng bị kéo cao lên ở hai miền đối diện nhau tạo thành hình elípsoid. Một đỉnh của elipsoid nằm trực diện với mặt Trăng - là miền nước lớn thứ nhất, do lực hấp dẫn của mặt Trăng gây ra. Còn miền nước lớn thứ hai nằm đối diện với miền nước lớn thứ nhất qua tâm Trái Đất, do lực li tâm tạo ra. Giữa hai nước lớn liên tiếp là nước ròng. Thủy triều cực đại đạt được khi mà cả Mặt Trăng và Mặt Trời cùng nằm về một phía với Trái Đất - lực hấp dẫn đạt cực đại, còn khi Mặt Trăng và Mặt Trời nằm đối diện nhau so với Trái Đất thì mức triều lên đạt cực tiểu.Câu 4: Vận dụng định luật vạn vật hấp dẫn để giải thích hiện tượng thủy triều.TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪN Một vật khối lượng 1kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 10N. Khi di chuyển vật tới một điểm cách tâm Trái Đất 2R (R là bán kính Trái Đất) thì nó có khối lượng bằng bao nhiêu?A. 1N B. 2.5N C. 5N D. 10NCâu 5CỦNG CỐCâu 6. Trái đất và Mặt trăng hút nhau với một lực bằng bao nhiêu? Cho biết bán kính quỹ đạo của Mặt trăng là r = 3,84.108m, khối lượng Mặt trăng là: m = 7,35.1022kg và khối lượng Trái đất là M = 6.1024kg.GiảiLực hấp dẫn giữa Trái đất và Mặt trăng:TIẾT 23 BÀI 17 LỰC HẤP DẪNBài tập về nhà:Bài 1-7 (SGK-tr79)Chuẩn bị CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉMChaân thaønh caûm ôn!