Giáo án điện tử chuyên đề Vật lí 11 chân trời Bài 2: Trường hấp dẫn

CHÀO MỪNG CÁC EM QUAY TRỞ LẠI VỚI MÔN HỌC!

KHỞI ĐỘNG

Quả táo rơi xuống mặt đất

Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất

Các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời

Tại sao quả táo rơi xuống đất khi rời cành cây? Tại sao Mặt Trăng và các hành tinh có thể duy trì được quỹ đạo chuyển động của chúng?

BÀI 2: TRƯỜNG HẤP DẪN

NỘI DUNG BÀI HỌC

01

Lực hấp dẫn của Trái Đất

02

Trường hấp dẫn

01

LỰC HẤP DẪN CỦA TRÁI ĐẤT

KHÁI NIỆM:

Lực hấp dẫn là lực hút giữa các vật có khối lượng. Trái Đất có khối lượng khoảng 5,97.1024 kg, nên luôn tác dụng lực hấp dẫn lên các vật khác.

▲Hình 2.1b. Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất

Hãy đưa ra ví dụ chứng tỏ về sự tồn tại lực hấp dẫn của Trái Đất.

Quan sát hình ảnh:

Ví dụ về lực hấp dẫn:

• Chuyển động của Mặt Trăng xung quanh Trái Đất: chứng tỏ sự tồn tại của lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng, khi này lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm.
• Khi ta thả một quả bóng tennis và một chiếc lông vũ, quả bóng tennis sẽ rơi nhanh xuống đất, chiếc lông vũ ban đầu có thể bay lên do tác dụng của gió, nhưng cuối cùng vẫn rơi xuống.

THẢO LUẬN CẶP ĐÔI

Thảo luận 1 (SGK - tr.10)

Dùng tay ném quả bóng tennis lên cao, em hãy mô tả chuyển động của quả bóng. Giải thích tại sao quả bóng không thể bay lên cao mãi.

Ta không thể dùng tay để ném một quả bóng tennis sao cho bóng luôn bay lên cao. Tay ta không đủ lực để cung cấp cho quả bóng một tốc độ ban đầu đủ lớn để có thể bay đến độ cao cần thiết như các vệ tinh nhân tạo.

Quả bóng tennis luôn chịu tác dụng của lực hấp dẫn Trái Đất và làm nó rơi xuống mặt đất.

Thảo luận 2 (SGK - tr.10)

Lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng đóng vai trò gì trong việc giữ cho Mặt Trăng không rời xa Trái Đất?

Đóng vai trò là lực hướng tâm.

Luyện tập (SGK - tr.11)

Nêu một số ví dụ khác chứng tỏ tồn tại lực hấp dẫn của Trái Đất.

Ví dụ:

Khi nhảy lên thì ta không lơ lửng trên không trung mà luôn bị hút ngược trở lại mặt đất.

02

KHÁI NIỆM TRƯỜNG HẤP DẪN

Trường hấp dẫn là trường vật chất bao quanh một vật có khối lượng và là môi trường truyền tương tác giữa các vật có khối lượng.

Thảo luận 3 (SGK - tr.11)

Dựa vào hình 2.1, nêu những điểm giống nhau trong tương tác giữa quả táo và Trái Đất, giữa Mặt Trăng và Trái Đất, giữa các hành tinh trong hệ Mặt Trời và Mặt Trời.

Giống nhau:

Khác nhau:

Các vật này đều là các vật có khối lượng, chúng ở cách xa nhau và tác dụng lực hấp dẫn lẫn nhau.

Độ lớn lực hấp dẫn tác dụng lên chúng khác nhau.

Tính chất cơ bản của trường hấp dẫn:

• Tính chất cơ bản của trường hấp dẫn là tác dụng lực hấp dẫn lên vật có khối lượng khác đặt trong nó.
• Trường hấp dẫn không thể quan sát được bằng mắt. Do đó, để biểu diễn trường hấp dẫn, người ta dùng đường sức trường hấp dẫn.

TÍNH CHẤT CỦA TRƯỜNG HẤP DẪN

Thảo luận 4 (SGK - tr.12)

Quan sát hình 2.3 và nhận xét về phương, chiều của đường sức trường hấp dẫn của Trái Đất.

• Phương xuyên tâm.
• Chiều hướng về tâm của Trái Đất.

GHI NHỚ

Trường hấp dẫn của một vật có khối lượng M có những tính chất như sau:

• Khi ta đặt một vật có khối lượng m vào trường hấp dẫn này, vật m luôn chịu tác dụng của tương tác hút do vật M sinh ra.
• Các đường sức trường hấp dẫn luôn hướng về tâm của vật sinh ra trường hấp dẫn.

• Phạm vi tác dụng của trường hấp dẫn rất lớn. Tuy nhiên, càng ra xa vật M, đường sức trường hấp dẫn càng thưa nên độ lớn của lực hấp dẫn tác dụng lên vật có khối lượng m càng giảm.
• Trường hấp dẫn chỉ được xem gần đúng là trường đều khi xét một vùng không gian rất nhỏ.

LUYỆN TẬP

Phần 1: Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Trường hấp dẫn là:

A. trường vật chất bao quanh một vật có khối lượng và là môi trường truyền tương tác giữa các vật có khối lượng.

B. trường vật chất bao quanh một vật có khối lượng lớn và là môi trường truyền tương tác giữa các vật có khối lượng.

D. trường vật chất bao quanh Trái Đất và tương tác với Mặt Trăng.

C. trường vật chất bao quanh một vật có khối lượng và không có sự tương tác giữa các vật.

Câu 2: Đâu không phải ví dụ chứng tỏ tồn tại lực hấp dẫn của Trái Đất?

C. Chuyển động của cánh quạt.

A. Trạm vũ trụ quay quanh Trái Đất.

D. Vận động viên nhảy dù đang rơi.

B. Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.

Câu 3: Đường sức trường hấp dẫn của Trái Đất có phương, chiều như thế nào?

B. Phương xuyên tâm, chiều hướng về tâm của Trái Đất.

A. Phương tiếp tuyến, chiều hướng ra xa Trái Đất.

D. Phương vuông góc, chiều hướng về tâm của Trái Đất.

C. Phương xuyên tâm, chiều hướng ra xa Trái Đất.

Câu 4: Trường hấp dẫn là mô hình được sử dụng trong Vật lí để giải thích hiện tượng gì?

C. Sự tồn tại của tương tác hấp dẫn.

A. Từ trường Trái Đất.

D. Hiện tượng sóng dừng.

B. Hiện tượng quang điện trong.

Câu 5: Lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng đóng vai trò gì?

D. Lực hướng tâm.

A. Lực ma sát.

C. Lực li tâm.

B. Lực kéo.

Phần 2: Bài tập tự luận

--------------- Còn tiếp ---------------