Kênh giáo viên » Giáo án chuyên đề vật lí 11 cánh diều

Giáo án chuyên đề Vật lí 11 cánh diều Chuyên đề 1 bài 1: Lực hấp dẫn và trường hấp dẫn (P2)

Giáo án giảng dạy theo bộ sách chuyên đề học tập Vật lí 11 bộ sách cánh diều Chuyên đề 1 bài 1: Lực hấp dẫn và trường hấp dẫn (P2). Bộ giáo án giúp giáo viên hướng dẫn học sinh mở rộng kiến thức, phát triển năng lực, nâng cao khả năng định hướng nghệ nghiệp cho các em sau này. Thao tác tải về rất đơn giản, tài liệu file word có thể chỉnh sửa dễ dàng, mời quý thầy cô tham khảo bài demo.

Hướng dẫn tải giáo án

Xem toàn bộ: Giáo án chuyên đề Vật lí 11 cánh diều đủ cả năm

Hoạt động 3. Tìm hiểu trường hấp dẫn

Mục tiêu: Thông qua hoạt động này, HS sẽ:

+ Nêu được khái niệm trường hấp dẫn.

+ Biểu diễn được trường hấp dẫn.

Nội dung: GV tổ chức cho HS thực hiện các hoạt động theo SCĐ để nêu được khái niệm trường hấp dẫn và biểu diễn trường hấp dẫn.
Sản phẩm học tập: HS thảo luận và phân tích để rút ra được nội dung trường hấp dẫn và ý kiến trả lời được các câu hỏi, luyện tập.
Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu khái niệm trường hấp dẫn

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và trả lời câu hỏi:

+ Hãy nêu khái niệm trường hấp dẫn.

- GV chiếu hình ảnh Mặt Trăng chuyển động trong trường hấp dẫn của Trái Đất (hình 1.5) cho HS quan sát.

Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất với quỹ đạo có bán kính 384 400 km bởi vì nó chịu lực do trường hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi trả lời nội dung Câu hỏi và Luyện tập (SCĐ – tr8)

Câu hỏi 3 (SCĐ – tr8)

Ngoài trường hấp dẫn, bạn đã học về trường nào khác? Nhắc lại tính chất của trường này.

Luyện tập 2 (SCĐ – tr8)

Lấy ví dụ các hiện tượng trong cuộc sống hằng ngày cho thấy bạn đang sống trong trường hấp dẫn của Trái Đất.

- GV kết luận về khái niệm trường hấp dẫn.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SCĐ, chăm chú nghe GV giảng bài, trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, nêu khái niệm trường hấp dẫn và chuyển sang nội dung mới.

III. TRƯỜNG HẤP DẪN

1. Khái niệm trường hấp dẫn

- Theo Newton, mọi vật có khối lượng đều tạo ra một trường hấp dẫn trong không gian xung quanh nó. Trường này tác dụng lực hấp dẫn lên bất kì vật nào khác có khối lượng đặt trong đó.

*Trả lời Câu hỏi 3 (SCĐ – tr8)

Ngoài trường hấp dẫn, HS đã được học về:

+ Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của từ trường tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó.

+ Điện trường là môi trường (dạng vật chất) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

*Trả lời Luyện tập 2 (SCĐ – tr8)

+ Một số ví dụ chứng tỏ tồn tại lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên các vật: viên phấn, hòn đá,...khi được thả ra đều rơi xuống mặt đất, các vệ tinh nhân tạo chuyển động quanh Trái Đất,…

Nhiệm vụ 2. Biểu diễn trường hấp dẫn

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt vấn đề: Chúng ta đã biết tính chất quan trọng nhất của trường hấp dẫn là tác dụng lực hút lên các vật có khối lượng đặt trong đó. Dựa vào hướng và độ mạnh của lực hút này, người ta có thể biểu diễn trường hấp dẫn trong không gian bằng hệ thống các đường sức.

- GV chiếu hình ảnh đường sức hấp dẫn của Trái Đất (hình 1.6) và đường sức hấp dẫn của Trái Đất ở gần mặt đất (hình 1.7) cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và trả lời nội dung Câu hỏi (SCĐ – tr9)

a) Các mũi tên trên đường sức cho biết điều gì?

b) Mật độ các đường sức ở các vùng không gian khác nhau cho biết điều gì?

c) Vì sao nói: Trường hấp dẫn của Trái Đất là trường xuyên tâm?

5. Đặc điểm nào cho biết trường hấp dẫn ở gần bề mặt Trái Đất là trường đều?

- GV lưu ý: Trường hấp dẫn của các vật thể có khối lượng hình cầu đồng chất là trường xuyên tâm.

- GV kết luận về biểu diễn đường sức từ.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SCĐ, chăm chú nghe GV giảng bài, trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về biểu diễn trường hấp dẫn và chuyển sang nội dung luyện tập.

2. Biểu diễn trường hấp dẫn

*Trả lời Câu hỏi 4 (SCĐ – tr9)

a) Mũi tên trên đường sức chỉ hướng của lực của lực hấp dẫn tác dụng lên một vật có khối lượng đặt trong trường hấp dẫn.

b) Mật độ các đường sức biểu thị cường độ của trường hấp dẫn - khu vực có mật độ đường sức từ càng thưa thì càng yếu và ngược lại.

c) Trường hấp dẫn của Trái đất là trường xuyên tâm vì các đường sức đều hướng vào tâm Trái Đất.

*Trả lời Câu hỏi 5 (SCĐ – tr9)

+ Các đường sức của từ trường hấp dẫn ở gần mặt đất song song và cách đều nhau.

*Kết luận

- Các đường sức trường hấp dẫn được vẽ theo nguyên tắc:

+ Mũi tên trên đường sức chỉ hướng của lực hấp dẫn tác dụng lên một vật có khối lượng đặt trong trường hấp dẫn.

+ Khu vực có mật độ đường sức càng thưa thì trường hấp dẫn càng yếu và ngược lại.

- Hệ thống đường sức biểu diễn trưởng hấp dẫn của Trái Đất cho thấy, tất cả các vật có khối lượng đặt trong trường này đều bị hút về tâm của Trái Đất. Lực hấp dẫn sẽ yếu hơn khi ra xa bề mặt Trái Đất.

- Ở gần về mặt Trái Đất, trường hấp dẫn là một trường đều.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm và tự luận.
Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời.
Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng.
Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV trình chiếu lần lượt các câu hỏi trắc nghiệm:

Khoanh tròn vào đáp án đúng:

Câu 1: Hai quả cầu giống nhau, mỗi quả cầu có khối lượng m = 2000 kg. Lực hấp dẫn giữa hai quả cầu khi tâm của chúng cách nhau 25 dm là bao nhiêu?

F_hd = 4,2688.10^-5 N. B. F_hd = 4,2688.10^-7 N.
F_hd = 4,2688.10^-6 N. D. F_hd = 4,2688.10^-4 N.

Câu 2: Khi khối lượng của hai vật và khoảng cách giữa chúng đều tăng lên gấp ba thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn:

tăng gấp 3 lần. B. giảm đi 3 lần.
tăng gấp 9 lần. D. không thay đổi.

Câu 3: Lực nào giữ vai trò là lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên các vật?

Lực hướng tâm. B. Lực ma sát.
Trọng lực. D. Lực đàn hồi.

Câu 4: Đặc điểm nào cho biết trường hấp dẫn ở gần bề mặt Trái Đất là trường đều?

Các đường sức từ hướng vào tâm Trái Đất.
Các đường sức của trường hấp dẫn ở gần mặt đất song song và cách đều nhau.
Mật độ các đường sức từ.
Các đường sức của trường hấp dẫn ở gần mặt đất vuông góc với nhau.

Câu 5: Đâu không phải ví dụ chứng tỏ tồn tại lực hấp dẫn của Trái Đất

Trạm vũ trụ quay quanh Trái Đất.
Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất.
Chuyển động của cánh quạt.
Vận động viên nhảy dù đang rơi.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức đã học, tìm đáp án đúng.

Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS lần lượt đưa ra đáp án cho các bài tập:

1 - A

2 - D

3 - C

4 - B

5 - C

Bước 4: GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập.

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
Mục tiêu: Vận dụng kiến thức đã học để giải một số bài tập vận dụng trong SCĐ.
Nội dung: GV chiếu câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.
Sản phẩm học tập: HS vận dụng kiến thức về lực hấp dẫn và trường hấp dẫn để trả lời câu hỏi GV đưa ra.
Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoàn thành nội dung phần Vận dụng (SCĐ – tr10)

Trạm vũ trụ quốc tế ISS (International Space Station) là một tổ hợp công trình quốc tế nhằm nghiên cứu không gian trên quỹ đạo tầng thấp của Trái Đất. Trạm có khối lượng 444 615 kg và chuyển động trên quỹ đạo thấp nhất, cách mặt đất 370 km. Tính lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên trạm ISS. Biết rằng, Trái Đất có khối lượng 5,97.10²⁴kg và bán kính 6370 km.

- GV yêu cầu HS tìm hiểu và trả lời nội dung mục Tìm hiểu thêm (SCĐ – tr10).

Có người nhận định rằng: “Các nhà du hành trên trạm Vũ trụ quốc tế ISS ở trạng thái không trọng lượng bởi vì họ đã thoát khỏi trường hấp dẫn của Trái Đất.” Hãy nêu quan điểm của bạn về nhận định này.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức đã học và liên hệ thực tế để thực hiện nhiệm vụ.

Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS đưa ra đáp án các nội dung vào tiết học sau.

Gợi ý:

Vận dụng (SCĐ – tr10)

+ Lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên trạm ISS là:

Tìm hiểu thêm (SCĐ – tr10)

+ Các phi hành gia cảm thấy "không trọng lượng" vì tàu con thoi của họ đang làm việc ở trạng thái rơi tự do liên tục xuống Trái Đất. Tuy nhiên, trạm không gian không bao giờ rơi xuống Trái Đất vì nó đang di chuyển với tốc độ đủ lớn. Nếu trạm không gian này không di chuyển đủ nhanh, nó sẽ rơi xuống Trái Đất.

+ Không có khái niệm "không trọng lực" bởi lực hấp dẫn ở khắp mọi nơi trong vũ trụ.

Bước 4:

- GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập.

- GV nhận xét, đánh giá và kết thúc tiết học.

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

- Xem lại kiến thức đã học ở bài 1.

- Hoàn thành các bài tập phần Vận dụng và Tìm hiểu thêm.

- Xem trước nội dung Bài 2. Cường độ trường hấp dẫn. Thế hấp dẫn và thế năng hấp dẫn.

Trên chỉ là 1 phần của giáo án. Giáo án khi tải về có đầy đủ nội dung của bài. Đủ nội dung của học kì I + học kì II