万有引力与航天教案孙洋洋

万有引力与航天 一 万有引力与航天 一 物理物理 孙洋洋孙洋洋 三维目标 三维目标 知识与技能知识与技能 1 知道地心说和日心说的基本内容 2 知道开普勒行星运动定律的有关内容 3 理解万有引力定律的得出过程 能根据开普勒行星运动定律 牛顿运动定律 以及圆周运动知识推导出太阳与行星间的引力表达式 4 理解万有引力定律中的个符号的物理意义 过程与方法过程与方法 1 通过托勒密 哥白尼 第谷 开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识 了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解 2 通过推导太阳与行星间的引力公式 体会逻辑推理在物理学中的重要性 3 体会推导过程中的数量关系 情感态度与价值观情感态度与价值观 1 澄清对天体运动神秘 模糊的认识 掌握人类认识自然规律的科学方法 2 在一轮复习中 通过阅读提高学生对教材使用的重视 教学重点教学重点 1 理解和掌握开普勒行星运动定律 认识行星的运动 学好本节有利于对宇 宙中行星的运动规律的认识 掌握人类认识自然规律的科学方法 2 根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式 推导出万有引力定律 教学难点教学难点 1 对开普勒行星运动定律的理解和应用 通过本节的学习可以澄清人们对天 体运动神秘 模糊的认识 2 太阳与行星间的引力公式推导过程 教学过程教学过程 一 开普勒行星运动定律一 开普勒行星运动定律 学生阅读活动一学生阅读活动一 人们对天体运动的认识经历了一个漫长的时期 请大家阅 读必修二教材的 34 页有关内容 找到哥白尼对天体运动的认识 问 哥白尼的观点是正确的吗 有哪些观点不正确 学生阅读活动二学生阅读活动二 开普勒仔细研究了他的导师 第谷连续 20 年来对行星 的位置的观测数据 他先后否定了 19 种设想 最后用了 10 年的时间 最终得 出了开普勒三大经验定律 请大家继续阅读必修二教材 32 页 找到开普勒行星 运动定律的相关描述 开普勒第一定律 轨道定律 开普勒第一定律 轨道定律 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭 圆 太阳位于椭圆的一个焦点上 问 开普勒第一定律说明了什么问题 行星运动的轨迹不是圆周 问 太阳在什么位置上 椭圆的焦点上 开普勒第二定律 面积定律 开普勒第二定律 面积定律 太阳与任何一个行星的连线在 相等的时间内扫过的面积相等 问 开普勒第二定律说明了什么问题 近日点速度大于远日点速度 问 开普勒第三定律内容是什么 开普勒第三定律 周期定律 开普勒第三定律 周期定律 行星绕太阳运行轨道半长轴 r 的立方 与其公转周期 T 的平方成正比 即 r3 T2 K 问 r 与 T 分别是什么含义 问 K 的影响因素是什么 学生阅读活动三学生阅读活动三 请大家继续阅读必修二教材 33 页 看看在实际问题的处 理中我们是怎样操作的 作业讲评 补充练习 1 9 作业讲评要突出 1 行星运动定律适用于所有环绕模型 2 理解 K 的影响因素 3 开普勒第二定律是行星自己跟自己比较 开普勒第三定律是行星间的比 较 4 近日点时是我们的冬季 二 万有引力定律二 万有引力定律 1 太阳对行星的引力 学生阅读活动四学生阅读活动四 学生阅读教材 37 页 阅读教材 太阳对行星的引力部分 让学生回答如何来进行理论分析 根据开普勒行星运动定律 行星以太阳 为圆心做匀速圆周运动 由太阳对行星的引力提供向心力 问 1 行星圆周运动向心力来源 问 2 v 的大小容易测量吗 对于行星而言哪个参量好测量 问 3 v 与 T 的关系 问 4 的表达式中对于不同的行星有哪些变量 可否用常数替换 向 F 问 5 规律获得的过程中用到了哪些知识 结论 太阳对不同行星的引力与行星的质量成正比 与太阳与行星间的距离 的二次方成反比 结论 行星对太阳的引力大小与太阳的质量 M 成正比 与行星到太阳的距 离 r 的二次方成反比 2 行星对太阳的引力 学生阅读活动五学生阅读活动五 阅读教材 38 页 结论 太阳与行星间的引力与太阳的质量 行星的质量成正比 与两者距离 的二次方成反比 2 r Mm F 万 3 万有引力定律 学生阅读活动六学生阅读活动六 阅读教材 40 页 1 表达式 2 r GMm F 万 2 使用条件 质点 匀质球体 3 引力常量 卡文迪许通过实验测出 G 2211 1067259 6 kgmN 意义 证明了万有引力的存在 使万有引力定律有了真正的实用价值 标 志着力学实验精密程度的提高 开创了测量弱引力的新时代 作业讲评 补充练习 1 6 三 小结 三 小结 1 开普勒行星运动定律的内容及使用的注意事项 2 万有引力定律的推导过程及应用 四 作业 四 作业 板书设计 板书设计 万有引力与航天 一 哥白尼 日心说 开普勒行星运动定律 第一定律 轨道椭圆 太阳在椭圆的一个焦点上 第二定律 面积相等定律 远近 vv 第三定律 r r3 3 T T2 2 K K 万有引力定律 r mv F 2 向 引向 FF