Giáo án điện tử chuyên đề Vật lí 11 kết nối Bài 2: Cường độ trường hấp dẫn

RẤT VUI ĐƯỢC GẶP LẠI CÁC EM TRONG TIẾT HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Trong trường hấp dẫn của Trái Đất, đối với cùng một vật thì lực hấp dẫn tác dụng lên nó có độ lớn khác nhau là do cường độ trường hấp dẫn ở những điểm đặt vật khác nhau.

Vậy cường độ trường hấp dẫn là gì, được xác định như thế nào?

BÀI 2: CƯỜNG ĐỘ TRƯỜNG HẤP DẪN

NỘI DUNG BÀI HỌC

I.

Khái niệm cường độ trường hấp dẫn

II.

Cường độ trường hấp dẫn

III.

Cường độ trường hấp dẫn của Trái Đất

I.

KHÁI NIỆM CƯỜNG ĐỘ TRƯỜNG HẤP DẪN

THẢO LUẬN NHÓM 4 HS THEO KĨ THUẬT KHĂN TRẢI BÀN

Hoàn thành Phiếu học tập sau:

Khái niệm:

Cường độ trường hấp dẫn là đại lượng vectơ, đặc trưng cho trường hấp dẫn về phương diện tác dụng lực lên các vật có khối lượng đặt trong trường hấp dẫn.

Biểu thức:

Ở gần mặt đất, độ lớn cường độ trường hấp dẫn của Trái Đất tại mỗi điểm bằng hằng số.

Đơn vị cường độ hấp dẫn là N/kg.

MỞ RỘNG:

So sánh khái niệm cường độ trường hấp dẫn với khái niệm cường độ điện trường

Cường độ điện trường

Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó.

Cường độ trường hấp dẫn

Là đại lượng đặc trưng cho trường hấp dẫn về phương diện tác dụng lực lên các vật có khối lượng đặt trong trường hấp dẫn.

Giống nhau:

Đều đặc trương cho khả năng tác dụng lực của vật có khối lượng/ điện tích đặt trong nó.

Khác nhau:

• Hạt truyền tương tác điện tử là photon không có khối lượng còn hạt truyền tương tác trong tương tác hấp dẫn được dự đoán là phải có khối lượng.
• Tương tác hấp dẫn chỉ có lực hút, còn tương tác điện từ có cả lực hút và lực đẩy.

Biểu hiện trong độ cong của không thời gian.

Biểu hiện mật độ năng lượng trường điện tử.

Tương tác bằng lực vạn vật hấp dẫn của Newton ứng với thế năng hấp dẫn.

Tương tác bằng lực Lorent tương ứng với thế năng điện từ.

Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào khối lượng của vật. Khối lượng là nguồn của trường hấp dẫn.

Thế năng điện từ phụ thuộc vào điện tích. Điện tích là nguồn của trường điện từ.

II.

CƯỜNG ĐỘ TRƯỜNG HẤP DẪN

1. BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ TRƯỜNG HẤP DẪN

Từ định nghĩa cường độ trường hấp dẫn, hãy rút ra biểu thức tính cường độ trường hấp dẫn và vận dụng để tính cường độ hấp dẫn theo phiếu học tập trên giấy A0 hoặc A3.

THẢO LUẬN NHÓM 4 HS

Câu 1:

Biểu thức tính cường độ trường hấp dẫn:

Đơn vị cường độ hấp dẫn: N/kg.

• r là bán kính của khối cầu đồng chất
• d là khoảng cách từ điểm M ở ngoài mặt cầu đến quả cầu
• M là khối lượng quả cầu
• G là hằng số hấp dẫn

Trong đó:

Câu 2:

Ta có:

Trái Đất gây ra ở tâm Mặt Trăng

Mặt Trăng gây ra ở tâm Trái Đất

nên

Trái Đất gây ra ở tâm Mặt Trăng

Mặt Trăng gây ra ở tâm Trái Đất

Tỉ số này là khác 1 vì khối lượng Trái Đất lớn hơn khối lượng Mặt Trăng.

Câu 3:

Lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất là:

Do lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng là như nhau nhưng cường độ hấp dẫn của vật này gây ra tại tâm vật khác là khác nhau, vì lực hấp dẫn tỉ lệ với tích khối lượng của chúng còn trường hấp dẫn lại phụ thuộc vào từng khối lượng của chúng.

Bảng 2.1. Độ lớn cường độ trường hấp dẫn ở gần bề mặt của một số thiên thể trong hệ Mặt Trời

2. ĐƯỜNG SỨC TRƯỜNG HẤP DẪN

Quan sát hình ảnh và so sánh giữa biểu diễn trường hấp dẫn với trường điện và trường từ.

Biểu diễn đường sức điện

Biểu diễn đường sức từ

Dựa vào nội dung trang 16, 17 SGK và thảo luận theo hình thức khăn trải bàn để hoàn thành phiếu học tập:

GHI NHỚ

• 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.

III.

CƯỜNG ĐỘ TRƯỜNG HẤP DẪN CỦA TRÁI ĐẤT

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