Giáo án chuyên đề Vật lí 11 kết nối chuyên đề 1 Bài 2: Cường độ trường hấp dẫn (P2)

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia HS thành các nhóm, mỗi nhóm khoảng 4 HS yêu cầu các nhóm thảo luận dưới hình thức khăn trải bàn để so sánh giữa biểu diễn trường hấp dẫn với trường điện và trường từ

+ Đường sức trường hấp dẫn

+ Đường sức điện (Hình 17.7 Vật Lí 11 KNTT – tr69)

+ Đường sức từ

- GV yêu cầu HS đọc nội dung trang 16, 17 SGK và thảo luận theo hình thức khăn trải bàn để hoàn thành phiếu học tập (đính kèm cuối mục)

- GV mời hai nhóm HS lên bảng đồng thời viết các câu trả lời và biểu diễn các đường sức như phiếu học tập

- GV yêu cầu các nhóm khác nhận xét và so sánh kết quả làm của các nhóm

- GV nhấn mạnh đường sức trường hấp dẫn và so sánh với đường sức điện, đường sức từ để HS ghi vào vở

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, quan sát thí hình ảnh, thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập

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

- GV mời đại diện HS các nhóm trả lời câu hỏi

- GV mời HS các nhóm khác nhận xét, bổ sung.

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

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung luyện tập.

2. Đường sức trường hấp dẫn

- Đường sức trường hấp dẫn của vật hình cầu đồng chất là những đường thẳng từ vô cùng hướng vào tâm của vật hình cầu

- Càng gần vật thì cường độ trường hấp dẫn càng lớn nên biểu diễn đường sức có mật độ càng dày, và ngược lại

- Khi xét một khoảng không gian nhỏ trong trường hấp dẫn thì có thể xem trường hấp dẫn bên trong đó là trường đều. Đường sức trường hấp dẫn khi đó là các đường thẳng song song

PHIẾU HỌC TẬP

ĐƯỜNG SỨC TRƯỜNG HẤP DẪN

Tên nhóm: …………………………………………………………………………….

Tên các thành viên: …………………………………………………………………..

Bài toán: Một vật rơi tự do ở độ cao h gần mặt đất. Hãy xác định biểu thức gia tốc rơi tự do của vật

Câu hỏi

Nội dung trả lời

Hình vẽ mô tả

Nêu khái niệm đường sức của trường hấp dẫn.

Hãy nêu sự giống nhau giữa đường sức của trường hấp dẫn và đường sức của trường điện.

Hãy nêu sự giống nhau giữa đường sức của trường hấp dẫn và đường sức của trường từ.

Hãy nêu sự khác nhau giữa đường sức của trường hấp dẫn. và đường sức của trường điện.

Hãy nêu sự khác nhau giữa đường sức của trường hấp dẫn và đường sức của trường từ.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia HS thành các nhóm, mỗi nhóm khoảng 4 HS vào giao nhiệm vụ các nhóm thảo luận theo kĩ thuật khăn trải bàn về biểu diễn trường hấp dẫn của Trái Đất đối với các vùng không gian gần mặt đắt và ở rất xa mặt đất để điền vào mẫu bảng sau:

- GV gợi ý cho HS hoàn thành bài tập

+ Sử dụng công thức gần đúng ở trang 17 SGK để vận dụng tính cho các vùng không gian gần mặt đất  

+ Tìm kiếm thông tin trên Internet hoặc sử dụng phần mềm mô phỏng để vẽ mô tả cường độ trường hấp dẫn của Trái Đất phụ thuộc vào độ cao so với mặt đất (thực hiện tại nhà sau khi kết thúc bài học)

- GV yêu cầu hai nhóm HS lên bảng trình bày kết quả của nhóm. Các nhóm khác góp ý nhận xét.

- Sau khi các nhóm đã trình bày xong, GV trình chiếu hoặc viết bảng cách tính để rút ra biểu thức trong SGK, từ đó nêu ý nghĩa của biểu thức này về xác định cường độ trường hấp dẫn ở gần bề mặt các thiên thể và so sánh với giá trị gia tốc rơi tự do của vật.

- GV yêu cầu HS ghi vào vở học tập các nội dung và cách rút ra biểu thức trong SGK.

- Sau khi đã hình thành biểu thức 2.4 và 2.5, GV yêu cầu nhóm HS thực hiện hoạt động  trang 17 SGK dưới dạng dự án học tập để HS hiểu gia tốc rơi tự do còn phụ thuộc vào vĩ độ của Trái Đất khác với cường độ trường hấp dẫn của Trái Đất.

- GV yêu cầu HS tìm hiểu nguyên nhân sự khác nhau giữa cường độ trường hấp dẫn với gia tốc rơi tự do của vật ở gần mặt đất theo vĩ độ trên internet, tài liệu SGK để trình bày theo các nội dung gợi ý sau:

Câu 1: Hoàn thành bảng sau:

Câu 2: Biểu diễn lực gây ra gia tốc rơi tự do và cường độ trường hấp dẫn tại một điểm ở gần mặt đất.

à các nhóm HS trình bày như dự án tìm hiểu, nghiên cứu mở rộng trên nhóm của lớp dưới dạng video - clip, bài trình chiếu,...

- Lưu ý: sản phẩm dự án có thể là video – dip HS tự quay và trình bày hoặc bản báo cáo, bài

trình bày, trình chiếu về các nội dung trên.

-  HS thực hiện theo các bước gợi ý sau: Thực hiện dự án tìm hiểu về gia tốc rơi tự do trên Trái Đất phụ thuộc vào vĩ độ của Trái Đất.

Bước 1: Xác định nhiệm vụ Tìm hiểu về cách xác định gia tốc rơi tự do của vật trên Trái Đất.

Bước 2: Xác định hình thức báo cáo kết quả tìm hiểu được.

Bước 3: Xây dựng kế hoạch và thời gian thực hiện việc tìm hiểu các nội dung trên.

Bước 4: Thống nhất tiêu chí đánh giá dự án đảm bảo nêu được các nội dung tìm hiểu ở trên.

Bước 5: Thực hiện theo kế hoạch đã đề ra để hoàn thành sản phẩm trong đó có các tài liệu đa phương tiện chứa các thông tin về các nội dung đã tìm hiểu được

Bước 6: Báo cáo và đánh giá dự án đã thực hiện

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- HS làm việc nhóm ngoài giờ thực hiện dự án tìm hiểu về: sự khác nhau giữa cường độ trường hấp dẫn với gia tốc rơi tự do của vật ở gần mặt đất theo vĩ độ

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

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

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

- GV mời đại diện các nhóm trình bày về dự án sự khác nhau giữa cường độ trường hấp dẫn với gia tốc rơi tự do của vật ở gần mặt đất theo vĩ độ (tiết học sau)

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

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung tiếp theo.

III. CƯỜNG ĐỘ TRƯỜNG HẤP DẪN CỦA TRÁI ĐẤT

HĐ (SGK – tr17)

1. Từ biểu thức  

Suy ra:

Vận dụng vào biểu thức:  với a rất nhỏ so với 1 nên ta có:

Đại lượng , như vậy với độ cao h cỡ 10⁵ m hay 100 km thì g mới giảm đi 0,3 m/s²

Như vậy ở độ cao không lớn lắm, gầm mặt đất, h cỡ hàng trăm mét thì g gần như thay đổi không đáng kể và

2. , trong đó g là cường độ hấp dẫn, m là khối lượng của vật đặt trong trường hấp dẫn. Các vật trên Mặt Đất luôn hướng theo phương của lực hấp dẫn và chiều hướng vào tâm của Trái Đất.