Физика сабақ жоспары. "Кеплер заңы"

  10-сынып.

Сабақ тақырыбы: §2.7. Гравитациялық өрістегі дененің потенциалдық энергиясы.

§2.8.Кеплер заңдары.

Сабақ мақсаты:

1.     Оқушыларға  ауырлық күшінің жұмысы мен гравитациялық  өзара әрекетесудің потенциалдық энергиясымен байланысы, Кеплер заңдары туралы түсінік беру.

2.     Оқушыларды өз бетімен ғылыми ой қорытындыларын жасай білуге дағдыландыру.

3.     Ғылыми дүниетанымын қалыптастыру, жауапкершілікке, еңбекқорлыққа тәрбиелеу.

Сабақ түрі: аралас

Сабақ әдісі: баяндау, сұрақ-жауап.

Құрал-жабдықтар: компьютер, видеопроектор, слайдтар

Сабақ барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі.

ІІ. Оқушылардың үй тапсырмасын қалай орындап келгендерін тексеру.

1.     Бүкіл әлемдік тартылыс заңы қалай тұжырымдалады?

2.     Гравитациялық тұрақтының физикалық мағынасы қандай?

3.     Айдың Жерді айнала қозғалысын бақылай отырып, бүкіләлемдік тартылыс заңының дұрыстығын қалай дәлелдеуге болады?

4.     Есептердің шығарылуын тексеру.

ІІІ. Жаңа сабақ.

            гравитациялық өзара әректтесудің           

                                                                           потенциалдық энергиясы. Сонда  немесе  яғни ауырлық күшінің жұмысы қарама-қарсы таңбамен алынған потенциалдық энергияның өзгерісіне тең.

Ауырлық күшінің жұмысы дененің гравитациялық өрістегі қозғалыс траекториясының түріне тәуелсіз, тек оның бастапқы және соңғы орындарына ғана тәуелді.

Әртекті гравитациялық өрісте атқарылған жұмыс:

Массасы  m₀ дене Жер бер бетінен R₁ қашықтықта болсын.  күштің әрекетінен 2-орынға өтсін, онда оған   күш әрекет етеді.  деп алып, аурылқ күшінің жұмысын табамыз: .  және . Сонда  немесе

 немесе

2-жағдайда , 

  ендеше

Кеплер заңдары.

1. Әрбір планета Күнді эллипстік орбита бойымен айналып жүреді және оның фокустарының бірінде Күн тұрады.

2. Күнді планетамен жалғастырып тұратын түзу,  бірдей уақыт аралығында бірдей аудандарды қамтып өтеді.

3. Барлық планеталар үшін эллипстің үлкен жарты осі кубының планетаның Күнді айналу периодының квадратына қатынасы бірдей болады:

IV. Есептер шығару. 6-ж. №1.

1. Берілгені                          Шешуі

Т₁=365 тәулік                      Жердің Күнге құлаған уақытын табу үшін Кеплердің

                                         үшінші заңын қолданайық. Осы жағдайда Жердің түсу

                                         сызығы ε=1 қатты “сызылған» эллипстің шекті жағдайы

          t=?                             деп санайық. Бұл жағдайда ;

                                             R-Жер орбитасының радиусы, Т₂-сығылған

                                             эллипс бойынша Жердің айналу периоды.

                                              тәулік, ал Жердің Күнге құлаған        

                                              уақыты тәулік.

V. Қорытындылау.

VI. Бағалау.

VII. Үйге тапсырма: §2.7. Гравитациялық өрістегі дененің потенциалдық энергиясы.

§2.8.Кеплер заңдары. 6-ж. №2.

2. Берілгені :                               шешуі

Жерден Марсқа ұшырылған зымыран перигейі Rж Жердің          радиусына тең және апогейі Марс орбитасының радиусына тең          эллипстік орбитасымен қозғалатын болады, яғни зымыран          орбитасының үлкен жарты осі тең болады: астр.бір. Осы орбита бойынша Т айналу     периодын Кеплердің үшінші заңынан анықтаймыз:

Т₀=365 күн              

R_ж=1 аст. бір.

R_м=1,5 астр. бір.

 

t=?

 ,      зымыранның Марсқа жету уақыты:

  күн.