高中物理《万有引力定律》教案20 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 教 学 内 容 第二节第二节 万有引力定律万有引力定律 教 学 目 标 1 了解万有引力定律得出的思路和过程 2 理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律的公式 教 学 重 点 万有引力定律的含义 教 学 难 点 推导万有引力定律的公式 教 学 方 法 与 教 具 启发式综合教学法 重在引导 启发 投影仪 投影片 教 师 活 动学 生 活 动 内 容内 容 教 学 过 程 一 引入 复习 开普勒第一定律和开普勒第三定律的 内容 二 授新 一 人们对行星运动规律的原因的 认识发展的过程 牛顿在前人的研究基础上牛顿提 出了行星运动规律的根本原因 万有 引力定律 二 万有引力定律的推导及基本内 容 1 定律的推导 引导 启发学生共同推导 将行星运动的椭圆轨道简化成圆形轨 道来讨论 因为 所以 即 学生阅读课本 P104 第一段 用心 爱心 专心2 r mv F 2 用心 爱心 专心3 教 师 活 动学 生 活 动 内 容内 容 教 学 过 程 式中的r 距离 v 行星的线速度 m 行星的质量 又因为 T r v 2 所以有 22 3 2 4 r m T r F 由上节课可知 2 3 T r 是个常量 所以得 出结论 行星和太阳之间的引力跟行 星的质量成正比 跟行星到太阳距离 的二次方成反比 由牛顿第三定律 这个引力与行 星的质量成正比 也应和太阳的质量 成正比 如果用m 表示太阳的质量 那么有 2 r mm F 写成等式有 2 r mm GF G 是一个常量 对任何行星都是相 同的 从而得到普遍意义的万有引力 定律 2 基本内容 自然界中任何两个物体都是相互 吸引的 引力的大小跟这两个物体的 质量乘积成正比 跟它们的距离的二 次方成反比 用 m1 和 m2 表示两物体的质量 用 r 表示它们的距离 那么可用下式 表示 2 r mm GF 学生思考如何推导 并与教师共同推导 思考匀速圆周运动的线速度与其 周期的关系 学生分析 为什么由牛顿第三定 律就可以得出这个引力也应与太 阳的质量成正比 思考如何用公式表示引力的大小 用心 爱心 专心4 教 师 活 动学 生 活 动 内 容内 容 式中的质量单位用 kg 距离单位用 m 力的单位用 N G 为常量 叫做引力常 量 引力常量的意义是 它在数值上等 于两个质量都是 1kg的物体相距 1m时 的相互作用力 G 6 67 10 11N m2 kg2 我们推导万有引力定律是将行星绕太阳 运动的轨道简化为圆形轨道来讨论的 而牛顿是在椭圆轨道下证明了万有引力 定律的 3 万有引力定律的适用条件 引导学生思考 万有引力定律有没有 适用条件呢 如果有 应是什么样的 并投影显示 1 万有引力定律只适用于质点间引 力大小的计算 当两物体间的距离远远 大于每个物体的尺寸时 物体可以看成 质点 直接使用万有引力定律计算 2 当两物体是质量均匀分布的球体 时 它们间的引力也可直接用公式计算 但式中的 r 是指两球心间距离 3 当研究物体不能看成质点时 可 以把物体假想成无数个质点 求出两个 物体上每个质点与另一物体上所有质点 的万有引力 然后求合力 4 万有引力定律发现的意义 5 巩固练习 思考 地面上的重力与地球吸引月 球 太阳吸引行星的力是不是同一性质 的力 你有什么办法来检验 根据引力公式总结万有引力定律 的内容 思考式中各物理量的单位 思考引力常量的意义 学生了解万有引力定律的适用条 件 用心 爱心 专心5 教 师 活 动学 生 活 动 内 容内 容 三 小节 四 作业 1 一课一练 2 粗略计算 质量均为 100kg 的两 人在相距 1m 时间的万有引力定律 学生思考讨论 板 书 设 计 第二节 万有引力定律