高一物理下册《万有引力理论的成就》学案

1、 河北省抚宁县第六中学高一物理下册万有引力理论的成就学案授课时间：年月日备课人：陈凯课 题万有引力理论的成就课 时1课 型新授选用教材必修2力学教学目标知识与技能1、行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量。2、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法过程与方法1、培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法。2、培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。情感态度价值观重 点1、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。2、会用已知条件求中心天体的质量。难 点根据已有条件求中心天体的质量关 键课程资源开发及

2、课前准备查阅资料，阅读书籍，制作课件教学流程及设计意图课堂反馈1、称量地球质量地球表面物体的重力与地球对物体的万有引力的关系。物体m在纬度为的位置，万有引力指向地心，分解为两个分力：m随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力 。通常情况下，只有赤道和两极的重力才严格指向地心。但因为地球自转的并不快，所以向心力是一个很小的值。在运算要求不是很准确的条件下，我们可以粗略的让万有引力等于重力。即：向心力远小于重力，万有引力大小近似等于重力。 例：设地面附近的重力加速度g，地球半径R，引力常量，试估算地球的质量。2.计算天体的质量 计算天体质量的思路方法：将天体的运动近似看成匀速圆周运动，万有引力提供向心

3、力，根据题中所给的出的条件，选择适当的形式进行分析和求解。（1）复习向心力公式（3）由上式得出结果： 开普勒第三定律中k值与中心天体质量有关3计算天体的密度例：如果某行星有一颗卫星做匀速圆周运动的半径为r，周期为T，该行星半径为R.则可估算此恒星的密度为多少?恒星的体积 仅知道某一行星的近地卫星的公转周期，就能估算该行星密度。4.发现未知天体同学们阅读课文“发现未知天体”部分的内容，考虑以下问题：1、应用万有引力定律除可估算天体质量外，还可以在天文学上有何应用？2、应用万有引力定律发现了哪些行星？（三）课堂小结1、地球表面，不考虑（忽略）地球自转的影响，物体的重力近似等于重力地球质量2、建立模

4、型求中心天体质量围绕天体做圆周运动的向心力为中心天体对围绕天体的万有引力，通过围绕天体的运动半径和周期求中心天体的质量。（四）课堂练习1 已知以下哪组数据，可以计算出地球的质量M（ ） A 地球绕太阳运行的周期T地及地球离太阳中心的距离R地日 B 月球绕地球运动的周期T月及地球离地球中心的距离R月地 C 人造地球卫星在地面附近绕行时的速度v和运行周期T卫 D 若不考虑地球的自转，已知地球的半径及重力加速度2 已知月球中心到地球中心的距离大约是地球半径的60倍，则月球绕地球运行的加速度与地球表面的重力加速度之比为（ ） A 1：60 B 1： C 1：3600 D 60：13 A、B两颗人造地球

5、卫星质量之比为1：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为（ ） A 1：2 B 1：4 C ：1 D 4：14 同步卫星的轨道半径是地球赤道半径的n倍，则（ ） A 同步卫星的向心加速度是赤道上物体向心加速度的（n+1）倍 B 同步卫星的向心加速度是赤道上物体向心加速度的n倍 C 同步卫星的向心加速度是赤道上物体重力加速度的1/n2倍 D 同步卫星的向心加速度是赤道上物体重力加速度的n倍5 一宇宙飞船在离地面为h的圆轨道上做匀速运动，质量为m的物块用弹簧秤挂起，相对于飞船静止，则此物块所受的合外力的大小为 （地球半径为R，地球表面重力加速度为g）。6 空间两行星组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两行星中心距离为R，其周期为T，求两行星的总质量。教学流程及设计意图课堂反馈课堂检查内容：研究天体运动的规律 天体质量的估算 天体密度的估算板书设计（一）“科学真实迷人”（二）计算天体的质量地面附近 匀速圆周运动（三）天体密度的估算（四）发现未知