《第三章、万有引力定律及其应用》复习课教学设计

1、学习好资料 欢迎下载 10-11 学年下学期 二师附中高一物理第三章、万有引力定律及其应用复习课教学设计 授课人：杜康 授课时间： 2011 年 4 月 7 日 一、教材分析 从内容性质与地位上看本章是圆周运动的一个应用实例，是对第二章 圆周运动所涉及的基本概 念和规律在理解和应用上的进一步加深。从教材编写要求和体系看，全章讲述了万有引力定律的发现历程及其在天体运动中的应用，其中万有引力定律在天体运动中的具体应用是本章的重点和难点。这章书的特点是综合、抽象、物理量间逻辑关系复杂，对学习者数理结合能力、逻辑思维能力要求比较高。通过这章书可以提高学生学习物理的数理结合能力和逻辑思维能力，提高学生学

2、习物理的兴趣，培养学生热爱科学的情感态度。 二、学情分析 通过这一章书的教学实践看，本章内容比较接近生活学生比较感兴趣，但是万有引力定律的应用学生感到难理解。导致难点形成的原因有两个：一是学生基础较弱，但本章所涉及描述天体做圆周运动的物理量间逻辑关系复杂，如向心力、万有引力、向心加速度、线速度、角速度、周期、轨道半径，这些物理量间相互关系学生学习起来很烦恼；二是天体运动的模型较为抽象，构建天体绕行模型时学生比较难理解。 为了消除学生学习的恐惧感，提高学生学习的兴趣，本节复习课通过学案引导学生对本章书学过的知识点进行梳理，在习题中渗透“在忽略天体自转的情况下星体表面的重力等于万有引力”和“天体的

3、绕行运动近似认为是做匀速圆周运动”这两个解题思路，从而降低学习的难度，同时培养了学生总结归纳的能力和学习习惯。 三、三维教学目标 1、 知识与技能 1）、归纳本章基本知识，形成知识网络； 2）、能综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体天体运动的问题； 3）、提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。 2、过程与方法 1）、通过知识点的梳理，培养归纳总结、建立模型的能力与方法； 2）、通过运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体天体运动的问题，掌握采取类比法分析新问题的能力与方法。 3、 情感态度与价值观 培养良好的学习习惯和善于探索的思维品质。 四、重点难点 1、教学重点 1）、归纳本章基本

4、知识，形成知识网络； 2）、综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体天体运动的问题； 2、教学难点 综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体天体运动的问题。 五、课时安排 1 课时 六、教具： 多媒体课件 学习好资料 欢迎下载 七、教学过程 环节 教学内容 说明 1、万有引力定律 重 点 知 识 梳 理 F万 G万 m1 m2 ， G 6.67 10 11 N m2 / kg 2 r 2 这部分内 2、万有引力定律在天文学上的应用 容由学生 （ 1）、基本思路和方法（比较法） ： 课前完成， 、在忽略天体自转影响时，近似认为在天体表面的重力等于万有引力 。 培养学生 、把天体的运动近似看成

5、匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供。 总结归纳 （ 2）、中心天体质量，密度的估算。 的能力和 2 学习习惯。 Mm m 2 测出环绕天体作匀速圆周运动的半径 r，周期为 T，由 G万 2 r r T 课堂上，重 得被环绕天体的质量为 M 4 2 r 3 M 3 r 3 点回顾万 G万 T 2 ，密度为 V G万T 2R3 ，R 为被环绕 有引力定 天体的半径。当环绕天体在被环绕天体的表面运行时， r R，则 3 2 。 律应用的 GT 两个思路、 （ 3）环绕天体的绕行速度， 角速度、加速度、周期与半径的关系 （重点复习） 。 卫 星 运 行 、由 G万 Mm 2 G万 M 的规律、以

6、 m v 得 v ， r 越大， v 越小 r 2 r r 及第一宇 、由 G万 Mm m 2 r 得 G万 M 宙速度。并 ， r 越大， 越小 r 2 r 3 以两个思 、由 G万 Mm ma向 得 a向 G万M 路为主线 2 ， r 越大， a向 越小 r 2 r 展开本章 Mm 4 2 4 2r 3 书得复习。 、由 G万 2 m 2 r 得 T G万 M ， r 越大， T 越大 r T 结论：卫星绕同一中心天体运行时， v、 、 a向、 T 由轨道半径唯一决定， 而且除了周期 T 随轨道半径的增大而增大之外，其它三个物理量都是随半径的增 大而增大而减小。 学习好资料 欢迎下载 （

7、4）、三种宇宙速度（发射速度） 、第一宇宙速度（环绕速度） ： v1 7.9km / s ，人造卫星的最小发射速度，卫 星在轨道稳定运行的最大运行速度。 、第二宇宙速度（脱离速度） ： v2 11.2km / s ，使物体挣脱地球引力束缚的最 小发射速度。 、第三宇宙速度（逃逸速度） ： v3 16.7km / s，使物体挣脱太阳引力束缚的最 小发射速度。 5）、同步卫星：三定（定速、定高、定轨） 相对于地面静止，定点在赤道正上方与地球自转有相同的周期。 知识点：环绕天体的绕行速度，角速度、加速度、周期与半径的关系。 1、现有两颗绕地球匀速圆周运动的人造地球卫星 A 和 B，它们的轨道半径分别

8、为 rA 和 r B。如果 rA r B，则（ BCD ） 1、2 主要是从定性的 巩固 练习 1 A 、卫星 A 的运动周期比卫星 B 的运动周期大 B、卫星 A 线速度的大小比卫星 B 的线速度大 C、卫星 A 的角速度比卫星 B 的角速度大 D、卫星 A 加速度的大小比卫星 B 的大 2、 如图 21 所示， a、b、c 是在地球大气层外圆形轨道上运 动的 3 颗卫星，下列说法正确的是： ( D ) A 、 b、 c 的线速度大小相等，且大于 a 的线速度的大小； B、b、c 的向心加速度大小相等， 且大于 a 的向心加速度； C、c 加速可追上同一轨道上的 b，b 减速可等候同一轨道

9、上的 c； D、 a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大。 a 地球 c 图 21 角度去理 解卫星的 运行规律， 第 3 题定量分析卫星 b 的运行规 律，同时也 加深学生 对万有引力定律中距离 r 的理 3、地球的半径为 R，地面的重力加速度为 g，某卫星距离地面的高度也为 R，设 解。 卫星做匀速圆周运动，下列说法正确的有（ A ） 2gR 由浅入深， g 循序渐进， A 、卫星的线速度为 B、卫星的角速度为 2 4R g 2R 通过简单 C、卫星的加速度为 D 、卫星的周期为 2 的计算，突 2 g 破难点 学习好资料 欢迎下载 5、某星球的质量是地球的 8 倍，半径是地

10、球的 4 倍，已知地球表面的 2 2 重力加速度为 gg 10m10m/ss，地球的第一宇宙速度为 8Km/s,求： 巩固 g1 5m / s2 ） （1） 星球表面自由落体的加速度多大？（ 练习 2km / s ） （2） 该星球的第一宇宙速度多大？（ 8 2分析：（ 1）、在忽略天体自转影响时，近似认为在天体 表面 的重力等于万有引力 2）、对第一宇宙速度的理解，则绕星体表面运行的卫星，轨道半径与中心 天体半径相等。 学 法 一种模型 ：匀速圆周运动的模型 两个思路 ：、在忽略天体自转影响时，近似认为在 天体表面 的重力等于万有引 指 导 力 。、把天体的运动近似看成匀速圆周运动，其所需向

11、心力由万有引力提供。 一种方法 ：比较法（类比法） 作为例题 讲解进行学法指导：掌握解决万用引力定律两种方法的同时了解类比法解决新问题的方法。 通过例题 和联系引 导学生总 结方法 巩固 练习 3 小 结 6、某星球的质量约为地球的 9 倍，星球半径为地球半径的一半，若从地球上高 h 处平抛一物体，射程为 60m，则在该星球上，从同样的高度，以同样的初速度平 让学生自 抛一物体，射程应为多少？（地球表面重力加速度为 2 主完成，讨 g 10m / s ） 2h 论交流，从 学法指导：（1）、由平抛运动知识 有 x v0 ，当初速度和下落高度一样 而掌握学 g 习方法 的情况下， 射程由重力加速度绝对， 则将问题转化为比较重力加速度； （ 2）、在星球 表面 附近近似认为重力与万有引力相等，利用上一题的方法求解。 1、 万有引力定律 m1 m2 11 2 2 F万 G万 r 2 ， G 6.67 10 N m / kg 。 2、 万有引力定律应用的两个方法（思路） 、在