高中物理-4 万有引力理论的成就教学课件设计

课程名称：万有引力理论的成就学科：物理年级：高一课本：必修二版本：人教版工作单位：姓名：4万有引力理论的成就学习目标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质量。3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法

4、认识万有引力定律的科学成就，体会科学的思想方法知识回顾1、万有引力定律1、内容：

自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。2、公式：

r：质点(球心)间的距离引力常量：G=6.67×10－11

N·m2/kg23、条件:

质点或均质球体卡文迪许被称为能称出地球质量第一人那么卡文迪许是如何称量地球质量的?应用一“称量地球的质量”地面上卡文迪许是称量地球质量的第一人已知地球表面的重力加速度g，地球半径为R，万有引力常量为G，用以上各量表示地球质量M地球的质量☆重力近似等于万有引力拓展练习1宇航员站在月球表面上的h高度处自由释放一小球，经过时间t落地，已知月球的半径为R，你能求解出月球的质量吗？解析过程:拓展练习2火星的质量和半径分别约为地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）A．0.2gB．0.4g

C．2.5gD．5gB分析:万有引力和重力的关系RMGmωrFnF引

若地球围绕太阳转动的公转周期为T，地球中心到太阳中心的距离为r，地球的半径为R，试求太阳的质量和平均密度。rmMR☆月球受到的的万有引力提供向心力实际应用：向月球发射宇宙飞船，让飞船在月球表面附近绕月球做圆周运动，只需测出飞船绕月球飞行一周的时间T，就可测出月球的平均密度。拓展若卫星在地球表面附近绕地球运动时r=R2.由天体表面的重力加速度g和半径R求密度应用二计算天体的密度1.由环绕卫星的周期和半径求密度1、物体在天体表面时受到的重力等于万有引力分析天体问题的两条基本思路：2、环绕天体受到的的万有引力提供向心力条件：已知环绕天体的轨道半径r和公转周期T条件：已知重力加速度g和地球半径RrR思考与讨论：设地球和卫星的质量分别为M和m,卫星到地心的距离为r,求卫星运动的线速度v、ω、T、

an分析思路：地球对卫星的万有引力提供向心力：F引=F向

an越小v越小ω越小T越大环绕天体运动快慢与半径有关天体环绕问题推导：描述环绕天体做圆周运动快慢的几个量半径越大1234思考讨论4:

以下人造卫星的线速度、周期、角速度的大小关系?v1>v2=v3>v4T1<T2=T3<T4ω1>ω2=ω3>ω4有两个人造地球卫星，都绕地球作匀速圆周运动，已知他们的轨道半径之比r1：r2=4：1，求这两个卫星的(1)线速度之比(2)角速度之比(3)向心加速度之比(4)运动周期之比三、发现未知天体一个科学的理论，不但要能说明已知事实，而且要能预言当时不知道的事实。请同学们阅读课本P42并思考：1、应用万有引力定律发现了什么行星？2、科学家是如何根据万有引力定律发现未知天体的?发现未知天体

海王星的发现和1705年英国天文学家哈雷根据万有引力定律正确预言了哈雷彗星的回归最终确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈。诺贝尔物理学奖获得者，物理学家冯·劳厄说：

“没有任何东西向牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力地树起人们对年轻的物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国……

”小结

这节课我们主要掌握的知识点是：1.万有引力定律在天文学中的应用，一