《万有引力理论的成就 (2) 教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《万有引力理论的成就 (2) 教学设计.docx（3页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、6.4万有引力理论的成就新课标要求（一）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。（二）过程与方法1、通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。2、了解天体中的知识。（三）情感、态度与价值观体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践， 反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点教学重点、难点1、绕太说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。3、根据已有条件求中心天体的质量。教学片段计算天体的质量教师活动：引导学生阅读教材“天体质量的计算”部分的
2、内容，同时考虑下列问题投 影出示。1、应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么？2、求解天体质量的方程依据是什么？学生活动：学生阅读课文第一部分，从课文中找出相应的答案.1、应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体的运动情况, 求出其向心加速度，然后根据万有引力充当向心力，进而列方程求解.2、从前面的学习知道，天体之间存在着相互作用的万有引力，而行星（或卫 星）都在绕恒星（或行星）做近似圆周的运动，而物体做圆周运动时合力充 当向心力，故对于天体所做的圆周运动的动力学方程只能是万有引力充当向 心力，这也是求解中心天体质量时列方程的根源所在.教师活动：引导学生深入探究请同学们结合
3、课文知识以及前面所学匀速圆周运动的知识，加以讨论、综合, 然后思考下列问题投影出示。学生代表发言。1 .天体实际做何运动?而我们通常可认为做什么运动？2 .描述匀速圆周运动的物理量有哪些？3 .根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法？4 .应用天体运动的动力学方程一一万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？5 .应用此方法能否求出环绕天体的质量？学生活动：分组讨论，得出答案。学生代表发言。1 .天体实际运动是沿椭圆轨道运动的，而我们通常情况下可以把它的运动近似 处理为圆形轨道，即认为天体在做匀速圆周运动.2 .在研究匀速圆周运动时，为了描述其运动特征，
4、我们引进了线速度V,角速 度3,周期三个物理量.3 .根据环绕天体的运动状况，求解向心加速度有三种求法.即：（1） a 4= r（2）。心=d r（3） a -=44.应用天体运动的动力学方程一一万有引力充当向心力，结合圆周运动向心加 速度的三种表述方式可得三种形式的方程，即/ 4 L z* Mm Ll(1) F 引=6=1心=巾。匕=mBP： G粤=,、r- r(2) F -；i=G=F=ma =m(2r即:即:_ MmG-(3) %=G=F 心=ma 心=m4，ra，4)nn Mm 4hr小即：G 5- =m r- 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：(1
5、) M=v2r/G.(2) M=g2f3/g.(3) M=4 Jr2r3/GT2.上述三种表达式分别对应在已知环绕天体的线速度v,角速度出，周期7时求 解中心天体质量的方法.以上各式中M表示中心天体质晟,m表示环绕天体质量，表示两天体间距离, G表示引力常量.5.从以上各式的推导过程可知，利用此法只能求出中心天体的质量，而不能求 环绕天体的质量，因为环绕天体的质量同时出现在方程的两边，已被约掉。(四)实例探究例1某人在某一星球上以速度v竖直上抛一物体，经时间t落回抛出点，已知该星球 的半径为R,若要在该星球上发射一颗靠近该星运转的人造星体，则该人造星体的速度大 小为多少？解析：星球表面的重力加
6、速度=2人造星体靠近该星球运转时：mg=G粤 =m (M:星球质量.m:人造星体质量)R2 R所以，=M=怦例2 一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R的行星表面飞行，环绕一周飞行时间为 7.求该行星的质量和平均密度.解析：设宇宙飞船的质量为m,行星的质量为机宇宙飞船围绕行星的中心做匀速圆周运 动.Mm , 2 乃6 =m()2RR2 T所以M=所以M=4/r3GT24又“一开R33所以M 3乃P- =7V GT2课余作业课后完成P74 ”问题与练习”中的问题。1.根据观察，在土星外层有一个环，为了判断是土星的连续物还是小卫星群，可测出环中 各层的线速度V与该层到土星中心的距离R之间的关系.下列判断正确的是（）A.若v与R成正比，则环是连续物B.若v2与R成正比，则环是小卫星群C.若v与R成反比，则环是连续物D.若庐与R成反比，则环是小卫星群2.已知地球的半径为R,地面的重力加速度为g,引力常量为G,如果不考虑地球自转的 影响，那么地球的平均密度的表达式为.