64 万有引力理论的成就 教案2

64 万有引力理论的成就 教案2 为您服务教育网.wsbedu./万有引力理论的成就本节课是在学习了圆周运动与万有引力定律之后的一节知识应用与扩展的课。 通过利用万有引力定律计算天体质量，体会它在科学史上所产生的重大影响。 本节教学要求学生体会万有引力定律经受实践的检验，取得了很大的成功；理解万有引力理论的巨大作用和价值，对它在科学史上所产生的重大影响是无论怎样估计也是不过分的。 本节是“应用检验”性的内容，着重理清两设计思想个思路F万=G；F万=F向。 这也是本章的重点之处。 万有引力定律的应用让人类对世界有了更多的认识，随后也成为人类认识世界的有力武器，因此，在教学中应引导学生用万有引力定律对天体运动进行自主学习，采用启发式教学。 通过本节的学习，重点要使学生体会科学定律对人类世界的作用，激起学生对科学探究的兴趣，培养热爱科学的情感。 知识与技能1了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 2会用万有引力定律计算天体的质量。 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基本方法。 教学目标过程与方法通过万有引力定律在实际中的应用，培养学生理论联系实际的能力。 情感、态度与价值观利用万有引力定律可以发现求知天体，学生懂得理论实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。 1万有引力定律和圆周运动知识在天体运动中的应用教学重点2会用已知条件求中心天体的质量。 1物理模型的建立教学难点2应用万有引力定律解决实际问题教法方法教学过程启发引导式教师活动学生活动设计意图1为您服务教育网.wsbedu./万有引力常量的测出的物理意义。 天体之间的作用力主要是引入课题万有引力，万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们要来学习万有引力在天文学上有哪些重要应用。 引导学生阅读教材“科学真使万有引力定律有了其实际的意义，可以求得地球的质量等。 1激发学生的兴趣2引出如何称量天体质量学生活动阅读课文，推实迷人”部分的内容，思考问题导出地球质量的表达式，在练 1、推导出地球质量的表达式，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？ 2、设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R=6.4106m，引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2，试估算地球的质量。 新课学习教师活动投影学生的推导、计算过程，一起点评。 在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供天体作圆周运动的向心力。 提出问题引导学生思考如果我们知道某个行星与太阳之2习本上进行定量计算。 mg?G Mm2RgR2M?G9.8?(6.4?106)2?116.67?10?6?1024kg鼓励学生多角度思考问题，积极应用已学知识解决问题引导学生认识重力和万有引力的关系为您服务教育网.wsbedu./间的距离是r，T是行星公转的周期，如何求出太阳的质量M呢？应用天体运动的动力学方程万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式?各是什么?各有什么特点?教师活动投影例题把地球绕太阳公转看做是匀速圆周Mm2?G2?m()2r Tr24?r M?2GT应用天体运动的动力学方程万有引力充当向心充分调动学生的自主学力，结合圆周运动向心加速度习性，激发的三种表述方式可得三种形学生对科学的热爱，式的方程，即Mm v2 （1）G2?m r r Mm （2）G2=m2rr Mm4?2r （3）G2=m2r T从上述动力学方程的三种表述中，可得到相应的天体质量的三种表达形式v2r?2r3M?M?G G4?2r3M?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.由万有引力充当向心力可得太阳对行星的万有引力提供向心力。 3为您服务教育网.wsbedu./r2T2-11已知引力常量为G=6.67104?2r3M=GT2Nm2/kg2，则可估算出太阳的质代入数据解得量大约是多少千克（?结果取一位4?3.142?(1.5?1011)3M=kg=2有效数字）6.7?10?11?(3.2?107)23010kg应选定一颗绕地球转动思维扩展提问还能怎样计算地球的质的卫星，测定卫星的轨道半径量？和周期，利用上式求出地球质量。 建立一环绕模型，用测定应用万有引力定律求解天环绕天体的轨道半径和周期体质量的基本思路是什么?方法测被环绕天体（中心天体）的质量，应用此方法能否求出环绕不能测定环绕天体自身质量。 天体的质量?发现天体天王星的发现，海王星和用万有引力定律计算天体冥王星的发现，以及对哈雷彗的质量是天文学上的重要应用星回归的语言显示了万有引领略科学成之一，一个科学的理论，不但要力定律对研究天体运动的重就给人类的能说明已知事实，而且要能预言带来的重大要意义，同时证明了万有引力贡献当时不知道的事实。 定律的正确性。 引导同学们阅读课本并思考科学家根据万有引力定律有哪些新的发现？例1木星的一个卫星运行进一步理解一周需要时间1.5104s，其轨道解木星对卫星的万有引万有引力定7半径为9.210m，求木星的质力提供卫星公转的向心力律的应用，量为多少千克？运动，平均半径为1.51011m，GMm=m4?2r故4为您服务教育网.wsbedu./以及数学方法的运用。 M=21027kg例2地球绕太阳公转，轨地球绕太阳公转，太阳对地道半径为R，周期为T。 月球绕球的引力提供向心力地球运行轨道半径为r，周期为t，则则太阳与地球质量之比为多m日m地4?2少？G?m地2R2R T234?R得m日?2GT月球绕地球公转，地球对月球的引力提供向心力则2m地m月4?G?m r地22r t4?2r3得m地?2Gt太阳与地球的质量之GMm?m?2r，2rm日R3t2比?m地r3T25为您服务教育网.wsbedu./1万有引力定律在天文学中的应用，一般有两条思路 （1）F万有引力?环绕体所需的向心力 （2）地面（或某星球表面）引导学生本节作总体归纳六课堂小节的物体的重力=F万有引力2了解万有引力定律在天文学中具有的重要意义。 天体质量的“测量”，打破了称量质量的常规方法，利用科学理论进行了测量量的转移代换，在此体现启发式的教学和发散思维的培养。 七板书