江苏省徐州市睢宁县菁华高级中学高中物理 第六章第四节 万有引力理论的成就四步教学法教案 新人教版必修2(1).doc

江苏省徐州市睢宁县菁华高级中学高中物理 第六章第四节 万有引力理论的成就四步教学法教案 新人教版必修2 年级组别 高一物理组审阅（备课组长）审阅（学科校长）主备人使用人授课时间年 月 日课 题教版物理必修二第六章 万有引力与航天第4节 万有引力理论的成就课 型新授课 课标要求高考和小高考要求：级要求。对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际的问题的分析、综合、推理和判断等过程中应用。教学目标知识与能力1了解万有引力定律在天文学上的应用2会用万有引力定律计算天体的质量和密度3掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法过程与方法通过求解太阳、地球的质量，培养学生理论联系实际的运用能力情感、态度与价值观通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程，使学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辨证唯物主义观点教学重点1、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。2、会用已知条件求中心天体的质量和密度。教学难点根据已有条件求中心天体的质量和密度。教学方法讲授法、练习法教学程序设计教学过程及方法环节一 明标自学过程设计二次备课 “明标自学”：(1) 新课导入“请你把你们的望远镜指向黄经3260处宝瓶座内的黄道上的一点，你就将在此点约10的区域内发现一个圆而明亮的新行星。”你知道这段话的背景吗？ （2）自学内容1、 怎么用地球表面的物体求地球的质量？2、 怎么用环绕法求天体的质量和密度？3、 科学家是怎么利用万有引力定律发现未知天体？教学过程及方法环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展（备注：合作释疑和点拨拓展可以按照顺序先后进行，也可以根据教学设计交叉进行设计）过程设计二次备课“合作释疑”：1、 实验室里“称量”地球的质量（1）称量条件：不考虑地球自转的影响（2）称量原理：地面上物体的重力等于地球对该物体的万有引力，即mg=gmm/r2 (1) 称量结果：地球的质量m=gr2/g 2、“称”太阳的质量（1） 称量前提条件：有了引力常量g的数值（2）基本思路：行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，我们可以利用或测量的数据是某个行星的轨道半径r（如地球）和周期t。根据fn=f万，得到“点拨拓展”：计算天体的质量1、 环绕型（1） 天体实际运动是沿椭圆轨道运动的，而我们通常情况可以把它的运动近似处理为圆形轨道，即认为天体在做圆周运动。（2） 在研究匀速圆周运动时，为了描述其运动特征。我们引进了线速度v，角速度w，周期t三个物理量。（3） 根据环绕天体的运动情况，求解向心加速度有三种求法：an=v2/r an= 2r an=42r /t2（4）应用天体运动的动力学方程-万有引力充当向心力，结合圆周运动向心加速度的三种表达方式可得三种形式的方程，即f引=g=fn=man=m. 即：gf引=g=fn=man=m2r 即：g=m2r f引=g=fn=man=m 即：g=m （5）从上述动力学方程的三种表述中，可得到相应的天体的质量的三种表达形式m=v2r/g. m=2r3/g. m=42r3/gt2.上述三种表达式分别对应在已知环绕天体的线速度v，角速度，周期t时求解中心天体质量的方法.以上各式中m表示中心天体质量，m表示环绕天体质量，r表示两天体间距离，g表示引力常量. 教学过程及方法环节四 当堂检测二次备课“当堂检测”： 1.已知万有引力常量 和下列各组数据，能计算出地球质量的是( )a.月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离b.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离c.人造卫星在地面附近运行的速度和运行周期d.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度2.若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径 、周期 、万有引力常量 ，则可求得（ ）a.该行星的质量 b.太阳的质量 c.该行星的密度 d.太阳的平均密度3.若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为t，引力常量为g，则可求得（）a.该行星的质量b.太阳的质量c.该行星的平均密度d.太阳的平均密度4.下列说法正确的是（）a.海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的b.天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的c.天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用d.以上均不正确5、地球公转的轨道半径是r1，周期是t1，月球绕地球运动的轨道半径为r2，周期为t2，则太阳质量与地球质量之为 。6、地球绕太阳公转的轨道半径r,公转周期t,万有引力恒量g，则计算太阳质量的表达式 7、空间探测器进入某行星的万有引力范围之内以后，在靠近该行星表面的上只做匀速圆周运动，测得运动周期为t，则这个行星的平均密度 课堂小结 通过本节课的学习，我们掌握了两种求天体质量和密度的方法 ，特别注意环绕型，只能求道中心天体的质量和密度，应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件。课后作业第11页板书设计一、 求天