《高中物理：6.4《萬有引力理論的成就》教案(新人教版必修2).doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理：6.4《萬有引力理論的成就》教案(新人教版必修2).doc（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

6.4 萬有引力理論的成就 ★新課標要求 （一）知識與技能 1、了解萬有引力定律在天文學上的重要應用。 2、會用萬有引力定律計算天體質量。 3、理解并運用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。 （二）過程與方法 1、通過萬有引力定律推導出計算天體質量的公式。 2、了解天體中的知識。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 體會萬有引力定律在人類認識自然界奧秘中的巨大作用，讓學生懂得理論來源于實踐，反過來又可以指導實踐的辯證唯物主義觀點 ★教學重點、難點 1、行星繞太陽的運動的向心力是由萬有引力提供的。 2、會用已知條件求中心天體的質量。 3、根據(jù)已有條件求中心天體的質量。 ★教學片段 計算天體的質量 教師活動：引導學生閱讀教材“天體質量的計算”部分的內容，同時考慮下列問題［投影出示］。 1、應用萬有引力定律求解天體質量的基本思路是什么? 2、求解天體質量的方程依據(jù)是什么? 學生活動：學生閱讀課文第一部分，從課文中找出相應的答案. 1、應用萬有引力定律求解天體質量的基本思路是：根據(jù)環(huán)繞天體的運動情況，求出其向心加速度，然后根據(jù)萬有引力充當向心力，進而列方程求解. 2、從前面的學習知道，天體之間存在著相互作用的萬有引力，而行星（或衛(wèi)星）都在繞恒星（或行星）做近似圓周的運動，而物體做圓周運動時合力充當向心力，故對于天體所做的圓周運動的動力學方程只能是萬有引力充當向心力，這也是求解中心天體質量時列方程的根源所在. 教師活動：引導學生深入探究 請同學們結合課文知識以及前面所學勻速圓周運動的知識，加以討論、綜合，然后思考下列問題［投影出示］。學生代表發(fā)言。 1.天體實際做何運動?而我們通?？烧J為做什么運動? 2.描述勻速圓周運動的物理量有哪些? 3.根據(jù)環(huán)繞天體的運動情況求解其向心加速度有幾種求法? 4.應用天體運動的動力學方程——萬有引力充當向心力求出的天體質量有幾種表達式?各是什么?各有什么特點? 5.應用此方法能否求出環(huán)繞天體的質量? 學生活動：分組討論，得出答案。學生代表發(fā)言。 1.天體實際運動是沿橢圓軌道運動的，而我們通常情況下可以把它的運動近似處理為圓形軌道，即認為天體在做勻速圓周運動. 2.在研究勻速圓周運動時，為了描述其運動特征，我們引進了線速度v，角速度ω，周期T三個物理量. 3.根據(jù)環(huán)繞天體的運動狀況，求解向心加速度有三種求法.即： （1）a心= （2）a心=ω2r （3）a心=4π2r/T2 4.應用天體運動的動力學方程——萬有引力充當向心力，結合圓周運動向心加速度的三種表述方式可得三種形式的方程，即 （1）F引=G=F心=ma心=m. 即：G ① （2）F引=G=F心=ma心=mω2r 即：G=mω2r ② （3）F引=G=F心=ma心=m 即：G=m ③ 從上述動力學方程的三種表述中，可得到相應的天體質量的三種表達形式： （1）M=v2r/G. （2）M=ω2r3/G. （3）M=4π2r3/GT2. 上述三種表達式分別對應在已知環(huán)繞天體的線速度v，角速度ω，周期T時求解中心天體質量的方法. 以上各式中M表示中心天體質量，m表示環(huán)繞天體質量，r表示兩天體間距離，G表示引力常量. 5.從以上各式的推導過程可知，利用此法只能求出中心天體的質量，而不能求環(huán)繞天體的質量，因為環(huán)繞天體的質量同時出現(xiàn)在方程的兩邊，已被約掉。 （四）實例探究 ［例1］某人在某一星球上以速度v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t落回拋出點，已知該星球的半徑為R，若要在該星球上發(fā)射一顆靠近該星運轉的人造星體，則該人造星體的速度大小為多少？ 解析：星球表面的重力加速度g= 人造星體靠近該星球運轉時： mg=G=m(M:星球質量.m:人造星體質量) 所以v′= ［例2］一艘宇宙飛船繞一個不知名的、半徑為R的行星表面飛行，環(huán)繞一周飛行時間為T.求該行星的質量和平均密度. 解析：設宇宙飛船的質量為m，行星的質量為M.宇宙飛船圍繞行星的中心做勻速圓周運動. G=m()2R 所以M= 又v=πR3 所以 ρ= ★課余作業(yè) 課后完成P74“問題與練習”中的問題。 1.根據(jù)觀察，在土星外層有一個環(huán)，為了判斷是土星的連續(xù)物還是小衛(wèi)星群，可測出環(huán)中各層的線速度v與該層到土星中心的距離R之間的關系.下列判斷正確的是( ) A.若v與R成正比，則環(huán)是連續(xù)物 B.若v2與R成正比，則環(huán)是小衛(wèi)星群 C.若v與R成反比，則環(huán)是連續(xù)物 D.若v2與R成反比，則環(huán)是小衛(wèi)星群 2.已知地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，引力常量為G，如果不考慮地球自轉的影響，那么地球的平均密度的表達式為________. 高考資源網(wǎng)(www.ks5u.com) www.ks5u.com 來源：高考資源網(wǎng) 版權所有：高考資源網(wǎng)(www.k s 5 u.com)