Калашникова Наталия Ивановна
сайт учителя физики
уроки (9, 10 класс)
Движение планет и искусственных спутников.
Эпиграф: Эрудицию следует иметь настоящую, поверхностной щеголять не годиться…
Сергей Львов
План урока:
1. Оргмомент
2.Физическая разминка
3.Новая тема: Движение планет и искусственных спутников.
4.Самостоятельная работа по теме урока.
5. Домашнее задание. Подведение итогов
1. Оргмомент: объявляются цели, план урока, эпиграф.
2. Физическая разминка: ребус дня
3. Новая тема: Движение планет и искусственных спутников.
Учитель: Цель этого этапа урока познакомиться с законами движения планет и искусственных спутников.
Закон Всемирного тяготения позволил открыть закономерности движения планет вокруг Солнца. И открывателем этих законов является И.Кеплер.
Законы Кеплера:
1.Все планеты вращаются вокруг Солнца по эллипсам; в одном из фокусов находится Солнце.
2.Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади.
3.Квадраты периодов обращения двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.
Учитель: Доказать третий закон Кеплера, считая, что орбиты близки к круговым. на выполнение задания дается 3 минуты.
Учитель: Проверим ваше доказательство (к доске вызываются ученики, получившие наиболее удачные доказательства). Сравним доказательства. Какое из них является наиболее убедительным?
Примерный вариант доказательства:
Т.к. орбиты считаем круговыми, то
.
Но , используя равенство
, получаем:
..Преобразуем :
. В правой части полученного выражения стоит постоянная величина, поэтому для любых двух планет имеем:
Учитель: Закон Всемирного тяготения и второй закон Ньютона помогли определить первую космическую скорость- скорость, которую надо сообщить ракете, чтобы она обращалась вокруг планеты по круговой орбите.
Вывести формулу и рассчитать значение первой космической скорости, считая что ракета обращается по круговой орбите только под действием силы тяжести.
Учитель: Проверим доказательство. (На доске восстанавливаются наиболее удачные доказательства). Сравним доказательства. Какое из них является наиболее убедительным?
Примерный вариант доказательства:
Движение по круговой орбите происходит под действием силы тяжести.
По второму закону Ньютона имеем
, где
Но ускорение при движении по круговой орбите является центростремительным:
.
Получаем результат:
=>
4.Самостоятельная работа.
Вариант 1
1.Рассчитать первую космическую скорость и период обращения спутника по орбите вокруг Венеры М=4,88*1024кг, R=6,10*106м.
2. Рассчитать скорость спутника, движущегося по круговой орбите на высоте, равной трем земным радиусам.
Вариант 2
1. Вычислить первую космическую скорость для ракеты на Меркурии М=3,26*1023кг, R=2,42*106м. Каков период обращения спутника по круговой орбите.
2.Определить скорость спутника, движущегося по круговой орбите, равной двум земным радиусам.
5.Домашнее задание: упр.1,4,5 стр.213; п.7.14 ,7.15(П)
6. Подведение итогов
__________________________________________________________________________
Комментарий к уроку: 3 закон Кеплера, предлагаемый к изучению, является приближенным. Более точное равенство вытекает из закона всемирного тяготения и записывается так:
