《萬有引力定律》(精選12篇)
《萬有引力定律》 篇1
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到,使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受到的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)的過程更重要.建議教師在授課時,應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
的教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)目的:
1、了解得出的思路和過程;
2、理解的含義并會推導(dǎo);
3、掌握,能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn):的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中,研究、確立了.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因,為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立的呢?
(2)是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動:(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動:(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2):宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中: 為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
解:由得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過計算這個力太小,在許多問題的計算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是 ,地球半徑為 km,地球表面的重力加速度 .
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
(3)比較萬有引力和重力?
解:(1)由得:
代入數(shù)據(jù)得:
(2)
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用公式解題時,應(yīng)注意因單位制不同, 值也不同,強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動,故常常可忽略不計.
2、應(yīng)用公式解題, 值選 ,式中所涉其它各量必須取國際單位制.
(五)布置作業(yè) (3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè) .
探究活動
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過對資料的收集,了解的發(fā)現(xiàn)過程,了解科學(xué)家們對知識的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
1、發(fā)現(xiàn)的歷史過程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)上的貢獻(xiàn).
《萬有引力定律》 篇2
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到,使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受到的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)的過程更重要.建議教師在授課時,應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
教學(xué)目的:
1、了解得出的思路和過程;
2、理解的含義并會推導(dǎo);
3、掌握,能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn) :的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中,研究、確立了.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因,為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立的呢?
(2)是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動:(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動:(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2):宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中: 為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
解:由得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過計算這個力太小,在許多問題的計算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是 ,地球半徑為 km,地球表面的重力加速度 .
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
(3)比較萬有引力和重力?
解:(1)由得:
代入數(shù)據(jù)得:
(2)
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用公式解題時,應(yīng)注意因單位制不同, 值也不同,強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動,故常常可忽略不計.
2、應(yīng)用公式解題, 值選 ,式中所涉其它各量必須取國際單位制.
(五)布置作業(yè) (3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè) .
探究活動
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過對資料的收集,了解的發(fā)現(xiàn)過程,了解科學(xué)家們對知識的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
1、發(fā)現(xiàn)的歷史過程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)上的貢獻(xiàn).
《萬有引力定律》 篇3
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到,使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受到的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)的過程更重要.建議教師在授課時,應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
的教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)目的:
1、了解得出的思路和過程;
2、理解的含義并會推導(dǎo);
3、掌握,能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn) :的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中,研究、確立了.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因,為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立的呢?
(2)是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動:(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動:(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2):宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中: 為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
解:由得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過計算這個力太小,在許多問題的計算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是 ,地球半徑為 km,地球表面的重力加速度 .
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
(3)比較萬有引力和重力?
解:(1)由得:
代入數(shù)據(jù)得:
(2)
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用公式解題時,應(yīng)注意因單位制不同, 值也不同,強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動,故常常可忽略不計.
2、應(yīng)用公式解題, 值選 ,式中所涉其它各量必須取國際單位制.
(五)布置作業(yè) (3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè) .
探究活動
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過對資料的收集,了解的發(fā)現(xiàn)過程,了解科學(xué)家們對知識的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
1、發(fā)現(xiàn)的歷史過程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)上的貢獻(xiàn).
《萬有引力定律》 篇4
【教材分析】
萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程猶如一部壯麗的科學(xué)史詩,它歌頌了前輩科學(xué)家的科學(xué)精神,也展現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展過程中科學(xué)家們富有創(chuàng)造性而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維,是發(fā)展學(xué)生思維能力難得的好材料,本節(jié)課內(nèi)容充分利用這些材料發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。教科書在尊重歷史事實(shí)的前提下,通過一些邏輯思維的鋪墊,讓學(xué)生以自己現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)身于歷史的背景下,經(jīng)歷一次“發(fā)現(xiàn)”萬有引力的過程:
從上述物理學(xué)史進(jìn)程中,可以看出《萬有引力定律》這節(jié)內(nèi)容是對上兩節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步推演,并與之構(gòu)成本章的第一單元內(nèi)容。同時,本節(jié)內(nèi)容也是下節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ),是本章的教學(xué)重點(diǎn),在高中物理中占有重要地位。
【學(xué)生分析】
從知識結(jié)構(gòu)來看,在學(xué)習(xí)萬有引力定律前,學(xué)生已經(jīng)對力、重力、向心力、太陽對行星的引力、加速度、重力加速度(即自由落體運(yùn)動的加速度)、向心加速度等概念有了較好的理解,并且掌握自由落體運(yùn)動和圓周運(yùn)動等運(yùn)動規(guī)律,能熟練運(yùn)動牛頓運(yùn)動定律解決動力學(xué)問題。已經(jīng)完全具備深入探究和學(xué)習(xí)萬有引力定律的起點(diǎn)能力。
從知識建構(gòu)的歷史進(jìn)程來看,在上一節(jié)中學(xué)生經(jīng)歷了太陽與行星間引力的探究過程,從中向?qū)W生滲透了發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想假設(shè)、推理論證等方法思想,依照學(xué)生的認(rèn)知心理特點(diǎn),同時根據(jù)上節(jié)課“說一說”中的問題,很容易在他們腦中形成這樣一個問題:太陽與行星間引力規(guī)律是否適用于我們與地球間的相互作用?從而為我們進(jìn)一步演繹萬有引力定律“發(fā)現(xiàn)之旅”,確定了轉(zhuǎn)接點(diǎn),也引入本節(jié)新課內(nèi)容。
然高一學(xué)生其思維方式容易停滯在知識接受層面,而忽視概念間、規(guī)律間的相互聯(lián)系,且很多學(xué)生不能建立明確的動態(tài)的物理圖像或物理情景,進(jìn)而無法通過同化和順應(yīng),完成知識的建構(gòu)過程。因此,在教學(xué)過程中要注重從學(xué)生實(shí)際入手,依據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,注重創(chuàng)設(shè)物理情景,創(chuàng)造和諧、民主、自由課堂氣氛,進(jìn)行探究教學(xué)。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程,知道重物下落和天體運(yùn)動的統(tǒng)一性。
2、理解萬有引力定律的含義并會用萬有引力定律公式解決簡單的引力計算問題。
3、知道萬有引力定律公式的適用范圍。
4、理解萬有引力常量的意義及測定方法,了解卡文迪許實(shí)驗室。
二、過程與方法
1、在萬有引力定律建立過程的學(xué)習(xí)中,學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想假設(shè)與推理論證等方法。
2、培養(yǎng)學(xué)生研究問題時,抓住主要矛盾,簡化問題,建立理想模型的處理問題的能力。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學(xué)研究的長期性,連續(xù)性及艱巨性,提高學(xué)生科學(xué)價值觀。
2、經(jīng)過萬有引力常量測定的學(xué)習(xí),讓學(xué)生體會科學(xué)的方法論和物理常量數(shù)量級的重要性
【教學(xué)重點(diǎn)】
1、月-地檢驗的推到過程。
2、萬有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1、對萬有引力定律的理解。
2、使學(xué)生能把地面上的物體所受重力與其他星球與地球之間存在的引力是同性質(zhì)的力聯(lián)系起來。
【--思想】
在本節(jié)課教學(xué),將讓學(xué)生繼續(xù)經(jīng)歷上節(jié)課的萬有引力定律“發(fā)現(xiàn)之旅”,為此使整個教學(xué)流程力圖體現(xiàn)如下規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程:
通過這個假想──理論推導(dǎo)──實(shí)驗檢驗過程,讓學(xué)生在物理情景中主動的參與知識的構(gòu)建過程,體會這種充滿著大膽的設(shè)想、巧妙的驗證和從中體現(xiàn)著的科學(xué)探索的精神與方法。
【--過程】
一、新課引入
教師活動
學(xué)生活動
通過上節(jié)的分析,我們已經(jīng)知道了我們太陽與行星間的引力規(guī)律,那么:
行星為什么能夠繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)而不會飛離太陽?
行星與太陽間的引力與什么因素有關(guān)?
可以根據(jù)哪些已知規(guī)律推導(dǎo)出推出太陽與行星間的引力遵從的是什么樣的規(guī)律?
公式中的g是比例系數(shù),f是太陽和行星之間的引力,正是太陽和行星之間的引力使得行星不能飛離太陽。那么大家想到過,又是什么力使得地面的物體不能離開地球,總要落回地面呢?
為了研究這個問題,下面我們繼續(xù)來體驗一下:牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思維過程。
(引導(dǎo)學(xué)生回答,教師及時糾正補(bǔ)充)
行星與太陽間的引力提供作為行星繞太陽近似圓周運(yùn)動的向心力,從而使得行星不能飛離太陽。
行星與太陽間的引力f與太陽和行星之間的距離r,行星質(zhì)量m和太陽質(zhì)量m有關(guān)。
根據(jù)開普勒第一、第二定律和牛頓第三定律推出太陽與行星間的引力遵從的規(guī)律:。
『設(shè)計說明:通過上述回憶性問題,旨在讓學(xué)生回憶上節(jié)課內(nèi)容,回顧萬有引力定律“發(fā)現(xiàn)之旅”前半程,從而為下半程“之旅”奠定基礎(chǔ),進(jìn)而引出新課。』
二、教授新課
(一)進(jìn)一步猜想
教師活動
學(xué)生活動
演示:將塑料制成且內(nèi)部空心的蘋果置于某位學(xué)生頭頂不遠(yuǎn)處,靜止釋放。
誘思:
1.蘋果為什么只砸向這位同學(xué),而不是砸向其他同學(xué)呢?
2.那么受到重力又是怎么產(chǎn)生的呢?
3.地球?qū)μO果的引力和太陽對行星的引力是否根本就是同一種力?若是這樣,物體離地面越遠(yuǎn),其受到地球的引力就應(yīng)該越小,比如我們爬到高山上時,察覺到我們受到重力減小了?為什么?
4.這樣的高度比起天體之間的距離來說,簡直太小了。如果我們再往遠(yuǎn)處設(shè)想,物體延伸到月球那么遠(yuǎn),物體將會怎么樣運(yùn)動?
于是我們可以提出這樣的猜想:太陽對行星的引力,地球?qū)υ虑虻牧Γ厍驅(qū)Φ孛嫔衔矬w的力,也許真是同一種力,遵循相同的規(guī)律?
(觀察蘋果的運(yùn)動,啟發(fā)學(xué)生提出問題,并進(jìn)行思考討論)
1.由于重力方向豎直向下,蘋果在其重力作用下,在這位同學(xué)頭頂正上方可認(rèn)為做豎直向下的自由落體運(yùn)動。
2.由于地球?qū)μO果的吸引力而產(chǎn)生的。
3.可能是同一種力。
沒有明顯減弱,可能因為還不夠遠(yuǎn)。
4.可能這個物體會象月球那樣繞著地球運(yùn)動。
『設(shè)計說明:通過蘋果自由下落的物理情景,喚醒學(xué)生腦中當(dāng)年由蘋果落地而引起遐想進(jìn)而發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的故事情景,從而啟發(fā)學(xué)生設(shè)問,使牛頓的想法能夠激發(fā)學(xué)生的興趣與想像力。』
(二)月-地檢驗
教師活動
學(xué)生活動
假定上述猜想成立,月球和蘋果的地位相當(dāng),則地球?qū)υ虑虻牧εc地球?qū)μO果的力應(yīng)該同樣遵從“平方反比”律,即,那么月球軌道上的物體受到的引力比他在地面附近受到的引力要小。
創(chuàng)設(shè)情景:
在牛頓時代,重力加速度g、月-地的距離r、月球的公轉(zhuǎn)周期t都能精確的測定,已知r=3.8×108m,t=27 .3天,g=9.8m/s2,月球軌道半徑即月-地的距離r為地球半徑r的60倍,那么:
①在月球軌道上的物體受到的引力f1是它在地面附近受到的引力f2 的幾分之一?
②物體在月球軌道上的加速度a(月球公轉(zhuǎn)的向心加速度)是它在地面附近下落的加速度g重力加速度(重力加速度)的幾分之一?
可見:用數(shù)據(jù)說明上述設(shè)想的正確性,牛頓的設(shè)想經(jīng)受了事實(shí)的檢驗,地球?qū)υ虑虻牧Γ厍驅(qū)Φ孛嫖矬w的力真是同一種力。至此,平方反比律已經(jīng)擴(kuò)展到太陽與行星之間,地球與月球之間、地球?qū)Φ孛嫖矬w之間。
(通過創(chuàng)設(shè)情景中數(shù)據(jù),讓學(xué)生進(jìn)行定量計算)
①設(shè)物體的質(zhì)量為m在月球軌道上的物體受到的引力,物體在地面附近受到的,則有
②設(shè)質(zhì)量為m的物體在月球的軌道上運(yùn)動的加速度(月球公轉(zhuǎn)的向心加速度)為a,則,,r=60r,得,代入數(shù)據(jù)解得
『設(shè)計說明:通過創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)學(xué)生定量計算,用無可辯駁的事實(shí)證明猜想的正確性,增強(qiáng)學(xué)生的理性認(rèn)識。』
(三)萬有引力定律
教師活動
學(xué)生活動
既然太陽與行星之間,地球與月球之間、地球?qū)Φ孛嫖矬w之間具有與兩個物體的質(zhì)量成正比,跟它們的距離的二次方成反比的引力。那么我們可以更大膽設(shè)想:是否任何兩個物體之間都存在這樣的力?很可能有,只是因為我們身邊的物體質(zhì)量比天體的質(zhì)量小得多,我們不易覺察罷了,于是我們可以把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間,即具有劃時代意義的萬有引力定律.
提出問題,閱讀教材:
1.什么是萬有引力?并舉出實(shí)例。
2.萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何?并注明每個符號的單位和物理意義。
3.萬有引力定律的適用條件是什么?
4.你認(rèn)為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有何深遠(yuǎn)意義?
對萬有引力定律的理解:
a、普遍性:萬有引力存在于任何兩個物體之間,只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比太小了,他們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。
b、相互性:兩個物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力。
c、特殊性:兩個物體間的萬有引力和物體所在的空間及其他物體存在無關(guān)。
d、適用性:只適用于兩個質(zhì)點(diǎn)間的引力,當(dāng)物體之間的距離遠(yuǎn)大于物體本身時,物體可看成質(zhì)點(diǎn);當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時,它們間的引力也可直接用公式計算,但式中的r是指兩球心間的距離。
(提出問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題閱讀教材p70-71,教師引導(dǎo)總結(jié))
1.萬有引力是普遍存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間的相互吸引力。日對地、地對月、地對地面上物體的引力都是其實(shí)例。
2.萬有引力定律的內(nèi)容是:宇宙間一切物體都是相互吸引的。兩物體間的引力大小,跟它們的質(zhì)量的乘積成下比,跟它們間的距離平方成反比.
式中各物理量的含義及單位:
f為兩個物體間的引力,單位:n.
m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量,單位:kg
r為兩個物體間的距離,單位:m
g為萬有引力常量:g=6.67×10-11 n·m2/kg2,它在數(shù)值上等于質(zhì)量是1kg的物體相距米時的相互作用力,
單位:n·m2/kg2.
3.只適用于兩個質(zhì)點(diǎn)間的引力,當(dāng)物體之間的距離遠(yuǎn)大于物體本身時,物體可看成質(zhì)點(diǎn);當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時,它們間的引力也可直接用公式計算,但式中的r是指兩球心間的距離。
4.萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義:它對物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響;它把地面上物體運(yùn)動的規(guī)律和天體運(yùn)動的規(guī)律統(tǒng)一起來;對科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動作用,解放了人們的思想,給人們探索自然的奧秘建立了極大信心,人們有能力理解天地間的各種事物。
『設(shè)計說明:啟發(fā)學(xué)生更大膽的猜想,并在教師設(shè)問中,自主閱讀教材,做到有的放矢, 最后引導(dǎo)學(xué)生討論總結(jié)回答問題,在增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)表達(dá)能力的同時,讓學(xué)生體會:物理學(xué)許多重大理論的發(fā)現(xiàn),不是簡單的實(shí)驗總結(jié),它需要直覺和想像力、大膽的猜想和假設(shè),再引入合理的模型,深刻的洞察力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)處理和邏輯思想,常常是一個充滿曲折和艱辛的過程。』
(四)萬有引力常量
教師活動
學(xué)生活動
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卻沒有給出引力恒量的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小,用實(shí)驗測定極其困難。直到一百多年之后,才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。
動畫展示:(教材中沒有,補(bǔ)充給學(xué)生,如右圖)并介紹構(gòu)造、演示實(shí)驗過程,引導(dǎo)學(xué)生一起分析原理。
測引力(極小)轉(zhuǎn)化為測引力矩,再轉(zhuǎn)化為測石英絲扭轉(zhuǎn)角度,最后轉(zhuǎn)化為光點(diǎn)在刻度尺上移動的距離(較大)。根據(jù)預(yù)先求出的石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系,可以證明出扭轉(zhuǎn)力矩,進(jìn)而求得引力,確定引力恒量的值g=6.754×10-11 n·m2/kg2。
根據(jù)上述資料結(jié)合教材,思考問題:
1.試比較卡文迪許測定引力常量的值g和現(xiàn)代引力常量g。并嘗試說明卡文迪許在測g值時巧妙在哪里?
2.引力常量的測定有何實(shí)際意義?
(觀察動畫,閱讀課本,思考問題,學(xué)生代表發(fā)表見解)
1.用扭秤的方法卡文迪許測定引力恒量比較精確。該實(shí)驗精巧之處:將不易觀察的微小變化量,轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量,再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系,算出微小變化量。
2.卡文迪許在測定引力恒量g,表明萬有引力定律適用于地面的任何兩個物體,用實(shí)驗方法進(jìn)一步證明了萬有引力定律的普適性;同時使得包括計算星體質(zhì)量在內(nèi)的關(guān)于萬有引力定律的定量計算成為可能。
『設(shè)計說明:通過動畫展示和教師講解,在教師設(shè)問下,組織學(xué)生進(jìn)行討論和分析,使學(xué)生體會到卡文迪許扭稱實(shí)驗精巧的方法,同時鍛煉學(xué)生的信息處理能力。』
(五)實(shí)踐探究
教師活動
學(xué)生活動
活動:
叫兩名學(xué)生上講臺做個游戲:兩人靠攏后離開三次以上。
設(shè)問:既然自然界中任何兩個物體間都有萬有引力,那么在日常生活中,我們各自之間或人與物體之間,為什么都對這種作用沒有任何感覺呢?
創(chuàng)設(shè)情景:
1.請估算這兩位同學(xué),相距1m遠(yuǎn)時它們間的萬有引力多大?(可設(shè)他們的質(zhì)量為50kg)
2.已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,請估算其中一位同學(xué)和地球之間的萬有引力又是多大?
3.已知地球表面的重力加速度,則其中這位同學(xué)所受重力是多少?并比較萬有引力和重力?
本題小結(jié):由此可見通常物體間的萬有引力極小,一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。
活動:兩位同學(xué)靠攏后離開三次以上.
學(xué)生思考回答:萬有引力太小。
根據(jù)情景中數(shù)據(jù),學(xué)生進(jìn)行估算:
1.由萬有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:f1=1.7×10-7n
2.由萬有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:f2=493n
3.,比較結(jié)果萬有引力比重力大。原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力。
『設(shè)計說明:通過學(xué)生活動,使增加課堂的趣味性,調(diào)節(jié)氣氛,進(jìn)而順利創(chuàng)設(shè)出一個物理情景,學(xué)生根據(jù)這個情景中的數(shù)據(jù),進(jìn)行估算和比較,從中鍛煉學(xué)生的估算能力,體會萬有引力常量數(shù)量級的重要性以及引力和重力差別。』
【課堂小結(jié)】
教師活動:
讓學(xué)生概括根據(jù)教師在黑板上預(yù)設(shè)各知識點(diǎn)框架(如下圖),用箭頭連接成知識網(wǎng)絡(luò)框架圖,從而總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動:
認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,完成知識網(wǎng)絡(luò)框架圖(如下圖),并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),進(jìn)而進(jìn)行生生互評。
學(xué)生體會:
發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思維過程:假想──理論推導(dǎo)──實(shí)驗檢驗
『設(shè)計說明:通過黑板或多媒體展示本節(jié)課知識,在教師引導(dǎo)下,在學(xué)生討論與互評中總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,從而幫助他們構(gòu)建自己的知識框架,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力,以及交流、評估、協(xié)助的能力。』
本節(jié)知識網(wǎng)絡(luò)圖:
【布置作業(yè)】
課后完成p71“問題與練習(xí)”中的問題。
查找閱讀牛頓生平相關(guān)資料。
【--后記】
本節(jié)課由于內(nèi)容限制,對牛頓發(fā)現(xiàn)過程通過創(chuàng)設(shè)情景、啟發(fā)學(xué)生思考,從而體會牛頓的偉大以及了解科學(xué)家分析問題,解決問題的方法和技巧。
為能夠吸引學(xué)生,引課時設(shè)計了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒有細(xì)致思考過的問題。教學(xué)過程中以物理學(xué)史為主線,讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時機(jī),滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力
在本節(jié)課的教學(xué)中,應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生在太陽、行星之間作用力的基礎(chǔ)之上,由猜想、經(jīng)月-地檢測、再次猜想,由直覺得出萬有引力定律的過程,從而加深學(xué)生對萬有引力定律的理解。
同時要注意:
①應(yīng)該向?qū)W生明確指出,萬有引力定律的適用條件是兩個質(zhì)點(diǎn)間的相互作用。但是我們還要指出兩個質(zhì)量分布均勻的球體間的萬有引力,也可用公式計算,如計算地球表面上的物體所受重力就屬于這類問題。
②教材考慮到引力常量在物理學(xué)上的重要意義,應(yīng)該讓學(xué)生有所了解,特別是卡文迪許實(shí)驗,不只測量出了引力常量的數(shù)值,同時也是萬有引力定律的直接驗證,而且卡文迪許扭秤對理解以后有關(guān)的內(nèi)容也有幫助,教學(xué)中要讓學(xué)生理解實(shí)驗原理,體會實(shí)驗設(shè)計的巧妙之處。
附:課堂練習(xí)
1、關(guān)于半塊磚與整塊磚的重力加速度的關(guān)系,正確的說法是( )
a.由于半塊磚的質(zhì)量是整塊磚的一半,故半塊磚的重力加速度是整塊磚的2倍
b.由于半塊磚的重力是整塊磚的一半,故半塊磚的重力加速度是整塊磚的一半
c.同一地點(diǎn)的半塊磚與整塊磚的重力加速度相同,與其質(zhì)量、重力無關(guān)
d.無法確定二者間的關(guān)系
2、關(guān)于萬有引力常量g,以下說法正確的是( )
a.在國際單位制中,g的單位是n?m2/kg
b.在國際單位制中,g的數(shù)值等于兩個質(zhì)量各1kg的物體,相距1時的相互吸引力
c.在不同星球上,g的數(shù)值不一樣
d.在不同的單位制中,g的數(shù)值不一樣
答案:bd
3、要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是( )
a.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變
b.使兩物體間距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變
c.使其中一個物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變
d.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4
答案:abc
《萬有引力定律》 篇5
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到,使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受到的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)的過程更重要.建議教師在授課時,應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
的教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)目的:
1、了解得出的思路和過程;
2、理解的含義并會推導(dǎo);
3、掌握,能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn) :的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中,研究、確立了.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因,為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立的呢?
(2)是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動:(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動:(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2):宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中: 為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
解:由得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過計算這個力太小,在許多問題的計算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是 ,地球半徑為 km,地球表面的重力加速度 .
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
(3)比較萬有引力和重力?
解:(1)由得:
代入數(shù)據(jù)得:
(2)
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用公式解題時,應(yīng)注意因單位制不同, 值也不同,強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動,故常常可忽略不計.
2、應(yīng)用公式解題, 值選 ,式中所涉其它各量必須取國際單位制.
(五)布置作業(yè) (3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè) .
探究活動
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過對資料的收集,了解的發(fā)現(xiàn)過程,了解科學(xué)家們對知識的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
1、發(fā)現(xiàn)的歷史過程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)上的貢獻(xiàn).
《萬有引力定律》 篇6
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到,使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受到的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)的過程更重要.建議教師在授課時,應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
的教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)目的:
1、了解得出的思路和過程;
2、理解的含義并會推導(dǎo);
3、掌握,能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn):的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中,研究、確立了.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因,為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立的呢?
(2)是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動:(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動:(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2):宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中: 為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
解:由得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過計算這個力太小,在許多問題的計算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是 ,地球半徑為 km,地球表面的重力加速度 .
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
(3)比較萬有引力和重力?
解:(1)由得:
代入數(shù)據(jù)得:
(2)
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用公式解題時,應(yīng)注意因單位制不同, 值也不同,強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動,故常常可忽略不計.
2、應(yīng)用公式解題, 值選 ,式中所涉其它各量必須取國際單位制.
(五)布置作業(yè) (3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè) .
探究活動
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過對資料的收集,了解的發(fā)現(xiàn)過程,了解科學(xué)家們對知識的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
1、發(fā)現(xiàn)的歷史過程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)上的貢獻(xiàn).
《萬有引力定律》 篇7
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握萬有引力定律;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用萬有引力定律的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
萬有引力定律的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程更重要.建議教師在授課時,應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
萬有引力定律的--方案
教學(xué)目的:
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程;
2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律;
3、掌握萬有引力定律,能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn):萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):萬有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中,研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因,為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢?
(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動:(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動:(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、萬有引力定律
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中: 為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
解:由萬有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
通過計算這個力太小,在許多問題的計算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是 ,地球半徑為 km,地球表面的重力加速度 .
求:
(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?
(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?
(3)比較萬有引力和重力?
解:(1)由萬有引力定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
(2)
(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.
(三)課堂練習(xí):
教師請學(xué)生作課本中的練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生審題,并提示使用萬有引力定律公式解題時,應(yīng)注意因單位制不同, 值也不同,強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時到前面,在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時注意黑板上演算的情況.
(四)小結(jié):
1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大,為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間,微觀粒子間:萬有引力很小,為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動,故常常可忽略不計.
2、應(yīng)用萬有引力定律公式解題, 值選 ,式中所涉其它各量必須取國際單位制.
(五)布置作業(yè)(3分鐘):教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).
探究活動
組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文,通過對資料的收集,了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程,了解科學(xué)家們對知識的探究精神,下面就是相關(guān)的題目.
1、萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史過程.
2、第谷在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律上的貢獻(xiàn).
《萬有引力定律》 篇8
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題:
2、通過萬有引力定律計算天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度等;
3、通過應(yīng)用萬有引力定律使學(xué)生能在頭腦中建立一個清晰的解決天體問題的圖景:衛(wèi)星作圓周運(yùn)動的向心力是兩行星間的萬有引力提供的。
能力目標(biāo)
1、通過萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用使學(xué)生能熟練的掌握萬有引力定律;
情感目標(biāo)
1、通過萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用使學(xué)生感受到自己能應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題——天體運(yùn)動。
教學(xué)建議
應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題主要解決的是:天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度天文學(xué)的初步知識等。教師在備課時應(yīng)了解下列問題:
1、天體表面的重力加速度是由天體的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的.
2、地球上物體的重力和地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系:物體隨地球的自轉(zhuǎn)所需的向心力,是由地球?qū)ξ矬w引力的一個分力提供的,引力的另一個分力才是通常所說的物體受到的重力.(相關(guān)內(nèi)容可以參考擴(kuò)展資料)
萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計
教學(xué)重點(diǎn):萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn) :地球重力加速度問題
教學(xué)方法:討論法
教學(xué)用具:計算機(jī)
教學(xué)過程 :
一、地球重力加速度
問題一:在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大?
這個問題讓學(xué)生充分討論:
1、有的學(xué)生認(rèn)為:地球上的加速度是不變化的.
2、有的學(xué)生認(rèn)為:兩極的重力加速度大.
3、也有的的學(xué)生認(rèn)為:赤道的重力加速度大.
出現(xiàn)以上問題是因為:學(xué)生可能沒有考慮到地球是橢球形的,也有不記得公式的等.
教師板書并講解:
在質(zhì)量為 、半徑為 的地球表面上,如果忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,質(zhì)量為 的物體的重力加速度 ,可以認(rèn)為是由地球?qū)λ娜f有引力產(chǎn)生的.由萬有引力定律和牛頓第二定律有:
則該天體表面的重力加速度為:
由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的.而又因為地球是橢球的赤道的半徑大,兩極的半徑小,所以赤道上的重力加速度小,兩極的重力加速度大.也可讓學(xué)生發(fā)揮得:離地球表面的距離越大,重力加速度越小.
問題二:有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大?
這個問題有學(xué)生回答
問題三:
1、地球在作什么運(yùn)動?人造地球衛(wèi)星在作什么運(yùn)動?
通過展示圖片為學(xué)生建立清晰的圖景.
2、作勻速圓周運(yùn)動的向心力是誰提供的?
回答:地球與衛(wèi)星間的萬有引力即由牛頓第二定律得:
3、由以上可求出什么?
①衛(wèi)星繞地球的線速度:
②衛(wèi)星繞地球的周期:
③衛(wèi)星繞地球的角速度:
教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析上面的公式得:
當(dāng)軌道半徑不變時,則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變.
當(dāng)衛(wèi)星的角速度不變時,則衛(wèi)星的軌道半徑不變.
課堂練習(xí):
1、假設(shè)火星和地球都是球體,火星的質(zhì)量 和地球質(zhì)量 .之比 ,火星的半徑 和地球半徑 之比 ,那么離火星表面 高處的重力加速度 和離地球表面 高處的重力加速度 . 之比等于多少?
解:因物體的重力來自萬有引力,所以:
則該天體表面的重力加速度為:
所以:
2、若在相距甚遠(yuǎn)的兩顆行星 和 的表面附近,各發(fā)射一顆衛(wèi)星 和 ,測得衛(wèi)星 繞行星 的周期為 ,衛(wèi)星 繞行星 的周期為 ,求這兩顆行星密度之比 是多大?
解:設(shè)運(yùn)動半徑為 ,行星質(zhì)量為 ,衛(wèi)星質(zhì)量為 .
由萬有引力定律得:
解得:
所以:
3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍,半徑約為地球的一半,若從地球上高 處平拋一物體,射程為60米,則在該星球上,從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體,射程應(yīng)為:
A、10米 B、15米 C、90米 D、360米
解得:(A)
布置作業(yè) :
探究活動
組織學(xué)生收集資料,編寫相關(guān)論文,可以參考下列題目:
1、月球有自轉(zhuǎn)嗎?(針對這一問題,學(xué)生會很容易回答出來,但是關(guān)于月球的自轉(zhuǎn)情況卻不一定很清楚,教師可以加以引伸,比如月球自轉(zhuǎn)周期,為什么我們看不到月球的另一面?)
2、觀察月亮
有條件的讓學(xué)生觀察月亮以及星體,收集相關(guān)資料,練習(xí)地理天文知識編寫小論文.
《萬有引力定律》 篇9
教學(xué)目的:
1.了解地心說和日心說兩種不同的觀點(diǎn)
2.知道開普勒對行星運(yùn)動的描述
教學(xué)重點(diǎn):知道開普勒對行星的描述
教學(xué)過程:
引入:在前面我們學(xué)習(xí)了力和運(yùn)動,并且講述了力和運(yùn)動的關(guān)系:動力學(xué)。介紹了幾種常見的物體運(yùn)動,本章將介紹一種新的力-------萬有引力和一種新的運(yùn)動實(shí)例--------行星的運(yùn)動。
一 地心說與日心說
1.讓同學(xué)自己閱讀,找出地心說和日心說的觀點(diǎn):
地心說:認(rèn)為地球是宇宙的中心。地球的靜止不動的,太陽、月亮以及其它行星都繞地球運(yùn)動。
日心說:認(rèn)為太陽是靜止不動的,地球和其它行星都繞太陽動動
2.為什么地心說會統(tǒng)治人們很久時間。
3.古人是如何看待天體的運(yùn)動:
古人認(rèn)為天體的運(yùn)動是最完美、和諧的勻速圓周運(yùn)動。
4.誰首先對天體的勻速圓周運(yùn)動的觀點(diǎn)提出懷疑:開普勒
二 開普勒三定律
開普勒通過四年多的刻苦計算,先后否定了十九種設(shè)想,最后了發(fā)現(xiàn)星運(yùn)行的軌道不是圓,而是橢圓。并得出了開普勒兩條定律:
開普勒第一定律:所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運(yùn)動,太陽是在這些橢圓的一個焦點(diǎn)上。
開普勒第二定律:太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積
如圖:如果時間間隔相等,即t2-t1=t4-t3那么面積a=面積b
開普勒第三定律:所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等。
r3/t2=k (k是一個與行星或衛(wèi)星無關(guān)的常量,但不同星球的行星或衛(wèi)星k值不一定相等)
其中m為行星質(zhì)量,r為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。
而此時牛頓已經(jīng)得到他的第三定律,即作用力等于反作用力,用在這里,就是行星對太陽也有引力。同時,太陽也不是一個特殊物體,它
用語言表述,就是:太陽與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改
其中g(shù)為一個常數(shù),叫做萬有引力恒量。(視學(xué)生情況,可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個含義。)
應(yīng)該說明的是,牛頓得出這個規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。
三 萬有引力定律的理解
下面我們對萬有引力定律做進(jìn)一步的說明:
(1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對行星的引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因為此,這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是:
板書:任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比。用公式表示為:
其中m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。
(2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個物體相距很遠(yuǎn),則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體,r就是兩個球心間的距離。
(3)萬有引力是因為物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。
《萬有引力定律》 篇10
一、教學(xué)目標(biāo)
1.通過對行星繞恒星的運(yùn)動及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動的研究,使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法:萬有引力作為物體做圓周運(yùn)動的向心力。
2.使學(xué)生對人造地球衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解,使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.天體運(yùn)動的向心力是由萬有引力提供的,這一思路是本節(jié)課的重點(diǎn)。
2.第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度,它們的統(tǒng)一是本節(jié)課的難點(diǎn)。
三、教具
自制同步衛(wèi)星模型。
四、教學(xué)過程
(一)引入新課
1.復(fù)習(xí)提問:
(1)物體做圓周運(yùn)動的向心力公式是什么?分別寫出向心力與線速度、角速度、周期的關(guān)系式:
(2)萬有引力定律的內(nèi)容是什么?如何用公式表示?(對學(xué)生的回答予以糾正或肯定。)
(3)萬有引力和重力的關(guān)系是什么?重力加速度的決定式是什么?(學(xué)生回答:地球表面物體受到的重力是物體受到地球萬有引力的一個分力,但這個分力的大小基本等于物體受到地球的萬有引力。如不全面,教師予以補(bǔ)充。)
2.引課提問:根據(jù)前面我們所學(xué)習(xí)的知識,我們知道了所有物體之間都存在著相互作用的萬有引力,而且這種萬有引力在天體這類質(zhì)量很大的物體之間是非常巨大的。那么為什么這樣巨大的引力沒有把天體拉到一起呢?(可由學(xué)生討論,教師歸納總結(jié)。)
因為天體都是運(yùn)動的,比如恒星附近有一顆行星,它具有一定的速度,根據(jù)牛頓第一定律,如果不受外力,它將做勻速直線運(yùn)動。現(xiàn)在它受到恒星對它的萬有引力,將偏離原來的運(yùn)動方向。這樣,它既不能擺脫恒星的控制遠(yuǎn)離恒星,也不會被恒星吸引到一起,將圍繞恒星做圓周運(yùn)動。此時,行星做圓周運(yùn)動的向心力由恒星對它的萬有引力提供。(教師邊講解,邊畫板圖。)
可見萬有引力與天體的運(yùn)動密切聯(lián)系,我們這節(jié)課就要研究萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
板書:萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用 人造衛(wèi)星
(二)教學(xué)過程
1.研究天體運(yùn)動的基本方法
剛才我們分析了行星的運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)行星繞恒星做圓周運(yùn)動,此時,恒星對行星的萬有引力是行星做圓周運(yùn)動的向心力。其實(shí),所有行星繞恒星或衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動都可以基本上看成是勻速圓周運(yùn)動。這時運(yùn)動的行星或衛(wèi)星的受力情況也非常簡單:它不可能受到彈力或摩擦力,所受到的力只有一種——萬有引力。萬有引力作為其做圓周運(yùn)動的向心力。
板書:f萬=f向
下面我們根據(jù)這一基本方法,研究幾個天文學(xué)的問題。
(1)天體質(zhì)量的計算
如果我們知道了一個衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的周期,知道了衛(wèi)星運(yùn)動的軌道半徑,能否求出行星的質(zhì)量呢?根據(jù)研究天體運(yùn)動的基本方法:萬有引力做向心力,f萬=f向
根據(jù)萬有引力定律,我們知道衛(wèi)星受到行星的引力為:
(指副板書)此時知道衛(wèi)星的圓周運(yùn)動周期,其向心力公式用哪個好呢?
(指副板書)于是我們得到
等式兩邊都有m,可以約去,說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。我們就可以得
(2)衛(wèi)星運(yùn)行速度的比較
下面我們再來看一個問題:某行星有兩顆衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑都不相同,哪顆衛(wèi)星運(yùn)動的速度快呢?我們?nèi)匀焕醚芯刻祗w運(yùn)動的基本方法:以萬有引力做向心力
f萬=f向
設(shè)行星質(zhì)量為m,某顆衛(wèi)星運(yùn)動的軌道半徑為r,此衛(wèi)星質(zhì)量為m,它受到行星對它的萬有引力為
此時需要求衛(wèi)星的運(yùn)行速度,其向心力公式用哪個好呢?
等式兩邊都有m,可以約去,說明與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。于是我們得到
從公式可以看出,衛(wèi)星的運(yùn)行速度與其本身質(zhì)量無關(guān),與其軌道半徑的平方根成反比。軌道半徑越大,運(yùn)行速度越小;軌道半徑越小,運(yùn)行速度越大。換句話說,離行星越近的衛(wèi)星運(yùn)動速度越大。這是一個非常有用的結(jié)論,希望同學(xué)能夠給予重視。
(3)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)
剛才我們研究的問題只是實(shí)際問題的一種近似,實(shí)際問題要復(fù)雜一些。比如,行星繞太陽的運(yùn)動軌道并不是正圓,而是橢圓;每顆行星受到的引力也不僅由太陽提供,除太陽的引力最大外,還要受到其他行星的引力。這就需要更復(fù)雜一些的運(yùn)算,而這種運(yùn)算,導(dǎo)致了海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)。
2XX年前,人們認(rèn)識的太陽系有7大行星:水星、金星、地球、火星、土星、木星和天王星,后來,人們發(fā)現(xiàn)最外面的行星——天王星的運(yùn)行軌道與用萬有引力定律計算出的有較大的偏差。于是,有人推測,在天王星的軌道外側(cè)可能還有一顆行星,它對天王星的引力使天王星的軌道發(fā)生偏離。而且人們計算出這顆行星的可能軌道,并且在計算出的位置終于觀測到了這顆新的行星,將它命名為海王星。再后,又發(fā)現(xiàn)海王星的軌道也與計算值有偏差,人們進(jìn)一步推測,海王星軌道外側(cè)還有一顆行星,于是用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星。可見萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用價值。
2.人造地球衛(wèi)星
下面我們再來研究一下人造地球衛(wèi)星的發(fā)射及運(yùn)行情況。
(1)衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行
最早研究.人造衛(wèi)星問題的是牛頓,他設(shè)想了這樣一個問題:在地面某一高處平拋一個物體,物體將走一條拋物線落回地面。物體初速度越大,飛行距離越遠(yuǎn)。考慮到地球是圓形的,應(yīng)該是這樣的圖景:(板圖)
當(dāng)拋出物體沿曲線軌道下落時,地面也沿球面向下彎曲,物體所受重力的方向也改變了。當(dāng)物體初速度足夠大時,物體總要落向地面,總也落不到地面,就成為地球的衛(wèi)星了。
從剛才的分析我們知道,要想使物體成為地球的衛(wèi)星,物體需要一個最小的發(fā)射速度,物體以這個速度發(fā)射時,能夠剛好貼著地面繞地球飛行,此時其重力提供了向心力。
其中,g為地球表面的重力加速度,約9.8m/s2。r為地球的半徑,約為6.4×106m。代入數(shù)據(jù)我們可以算出速度為7.9×103m/s,也就是7.9km/s。這個速度稱為第一宇宙速度。
板書:第一宇宙速度 v=7.9km/s
第一宇宙速度是發(fā)射一個物體,使其成為地球衛(wèi)星的最小速度。若以第一宇宙速度發(fā)射一個物體,物體將在貼著地球表面的軌道上做勻速圓周運(yùn)動。若發(fā)射速度大于第一宇宙速度,物體將在離地面遠(yuǎn)些的軌道上做圓周運(yùn)動。
現(xiàn)在同學(xué)思考一個問題:剛才我們分析衛(wèi)星繞行星運(yùn)行時得到一個結(jié)論:衛(wèi)星軌道離行星越遠(yuǎn),其運(yùn)動速度越小。現(xiàn)在我們又得到一個結(jié)論:衛(wèi)星的發(fā)射速度越大,其運(yùn)行軌道離地面越遠(yuǎn)。這兩者是否矛盾呢?
其實(shí),它們并不矛盾,關(guān)鍵是我們要分清發(fā)射速度和運(yùn)行速度是兩個不同的速度:比如我們以10km/s的速度發(fā)射一顆衛(wèi)星,由于發(fā)射速度大于7.9km/s,衛(wèi)星不可能在地球表面飛行,將會遠(yuǎn)離地球表面。而衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球表面的過程中,其在垂直地面方向的運(yùn)動,相當(dāng)于豎直上拋運(yùn)動,衛(wèi)星速度將變小。當(dāng)衛(wèi)星速度減小到7.9km/s時,由于此時衛(wèi)星離地球的距離比剛才大,根據(jù)萬有引力定律,此時受到的引力比剛才小,仍不能使衛(wèi)星在此高度繞地球運(yùn)動,衛(wèi)星還會繼續(xù)遠(yuǎn)離地球。衛(wèi)星離地面更遠(yuǎn)了,速度也進(jìn)一步減小,當(dāng)速度減小到某一數(shù)值時,比如說5km/s時,衛(wèi)星在這個位置受到的地球引力剛好滿足衛(wèi)星在這個軌道以這個速度運(yùn)動所需向心力,衛(wèi)星將在這個軌道上運(yùn)動。而此時的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。所以,第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。
板書:第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。
如果物體發(fā)射的速度更大,達(dá)到或超過11.2km/s時,物體將能夠擺脫地球引力的束縛,成為繞太陽運(yùn)動的行星或飛到其他行星上去。11.2km/s這個速度稱為第二宇宙速度。
板書:第二宇宙速度 v=11.2km/s
如果物體的發(fā)射速度再大,達(dá)到或超過16.7km/s時,物體將能夠擺脫太陽引力的束縛,飛到太陽系外。16.7km/s這個速度稱為第三宇宙速度。
板書:第三宇宙速度 v=16.7km/s
(2)同步通訊衛(wèi)星
下面我們再來研究一種衛(wèi)星——同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同,所以從地面上看,它總在某地的正上方,因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊,又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時看電視實(shí)況轉(zhuǎn)播時總聽到解說員講:正在通過太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實(shí)況,為什么北京上空沒有同步衛(wèi)星呢?大家來看一下模型(出示模型):
若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星,那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點(diǎn),而不是地心,其需要的向心力也指向這一點(diǎn)。而地球所能夠提供的引力只能指向地心,所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個定值。換句話說,所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上,而為了衛(wèi)星之間不相互干擾,大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星,地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆。可見,空間位置也是一種資源。(可視時間讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度)
(三)課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何用萬有引力定律來研究天體運(yùn)動的問題;掌握了萬有引力是向心力這一研究天體運(yùn)動的基本方法;了解了衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行的一些情況;知道了第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度,是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。最后我們還了解了通訊衛(wèi)星的有關(guān)情況,本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多,希望及時復(fù)習(xí)。
五、說明
1.設(shè)計思路:本節(jié)課是一節(jié)知識應(yīng)用與擴(kuò)展的課程,所以設(shè)計時注意加大知識含量,引起學(xué)生興趣。同時注意方法的培養(yǎng),讓學(xué)生養(yǎng)成用萬有引力是天體運(yùn)動的向心力這一基本方法研究問題的習(xí)慣,避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論,讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運(yùn)動圖景。
2.同步衛(wèi)星模型是用一地球儀改制而成,用一個小球當(dāng)衛(wèi)星,小球與地球儀用細(xì)線相連,細(xì)線的一端可在地球儀的不同緯度處固定。
(北京156中學(xué) 王勇毅)
《萬有引力定律》 篇11
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對此定律有初步理解;
2、使學(xué)生了解并掌握萬有引力定律;
3、使學(xué)生能認(rèn)識到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間,不管它們之間是否還有其它作用力).
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題;
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動知識解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題.
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力,甚至付出了生命,最后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的.讓學(xué)生在應(yīng)用萬有引力定律的過程中應(yīng)多觀察、多思考.
教學(xué)建議
萬有引力定律的內(nèi)容固然重要,讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程更重要.建議教師在授課時,應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料.教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面.通過讓學(xué)生閱讀“萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”,讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜測萬有引力與那些量有關(guān).教師在授課時可以讓學(xué)生自學(xué),也可由教師提出問題讓學(xué)生討論,也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論.
萬有引力定律的教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)目的:
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程;
2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律;
3、掌握萬有引力定律,能解決簡單的萬有引力問題;
教學(xué)難點(diǎn):萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):萬有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人圖片.
教學(xué)過程
(一)新課教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史:
十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中,許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼,伽利略和開普勒等人),通過了長期的觀察、研究,已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是,長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解,更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中,研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因,為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么:
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢?
(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?
以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).
2、通過舉例分析,引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.
蘋果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮繞地球作圓周運(yùn)動:(由于受地球引力的原因);
行星繞太陽作圓周運(yùn)動:(由于受太陽引力的原因),
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出:這些力是屬于同種性質(zhì)的力,應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.
3、引入課題.
板書:第二節(jié)、萬有引力定律
(1)萬有引力:宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)
(2)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小,跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.(板書)
式中: 為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).
(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg,兩物體相距1m,則兩物體間的萬有引力是多少?
《萬有引力定律》 篇12
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題:
2、通過萬有引力定律計算天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度等;
3、通過應(yīng)用萬有引力定律使學(xué)生能在頭腦中建立一個清晰的解決天體問題的圖景:衛(wèi)星作圓周運(yùn)動的向心力是兩行星間的萬有引力提供的。
能力目標(biāo)
1、通過萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用使學(xué)生能熟練的掌握萬有引力定律;
情感目標(biāo)
1、通過萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用使學(xué)生感受到自己能應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題——天體運(yùn)動。
教學(xué)建議
應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題主要解決的是:天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度天文學(xué)的初步知識等。教師在備課時應(yīng)了解下列問題:
1、天體表面的重力加速度是由天體的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的.
2、地球上物體的重力和地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系:物體隨地球的自轉(zhuǎn)所需的向心力,是由地球?qū)ξ矬w引力的一個分力提供的,引力的另一個分力才是通常所說的物體受到的重力.(相關(guān)內(nèi)容可以參考擴(kuò)展資料)
萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計
教學(xué)重點(diǎn):萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):地球重力加速度問題
教學(xué)方法:討論法
教學(xué)用具:計算機(jī)
教學(xué)過程:
一、地球重力加速度
問題一:在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大?
這個問題讓學(xué)生充分討論:
1、有的學(xué)生認(rèn)為:地球上的加速度是不變化的.
2、有的學(xué)生認(rèn)為:兩極的重力加速度大.
3、也有的的學(xué)生認(rèn)為:赤道的重力加速度大.
出現(xiàn)以上問題是因為:學(xué)生可能沒有考慮到地球是橢球形的,也有不記得公式的等.
教師板書并講解:
在質(zhì)量為 、半徑為 的地球表面上,如果忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,質(zhì)量為 的物體的重力加速度 ,可以認(rèn)為是由地球?qū)λ娜f有引力產(chǎn)生的.由萬有引力定律和牛頓第二定律有:
則該天體表面的重力加速度為:
由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的.而又因為地球是橢球的赤道的半徑大,兩極的半徑小,所以赤道上的重力加速度小,兩極的重力加速度大.也可讓學(xué)生發(fā)揮得:離地球表面的距離越大,重力加速度越小.
問題二:有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大?
這個問題有學(xué)生回答
問題三:
1、地球在作什么運(yùn)動?人造地球衛(wèi)星在作什么運(yùn)動?
通過展示圖片為學(xué)生建立清晰的圖景.
2、作勻速圓周運(yùn)動的向心力是誰提供的?
回答:地球與衛(wèi)星間的萬有引力即由牛頓第二定律得:
3、由以上可求出什么?
①衛(wèi)星繞地球的線速度:
②衛(wèi)星繞地球的周期:
③衛(wèi)星繞地球的角速度:
教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析上面的公式得:
當(dāng)軌道半徑不變時,則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變.
當(dāng)衛(wèi)星的角速度不變時,則衛(wèi)星的軌道半徑不變.
課堂練習(xí):
1、假設(shè)火星和地球都是球體,火星的質(zhì)量 和地球質(zhì)量 .之比 ,火星的半徑 和地球半徑 之比 ,那么離火星表面 高處的重力加速度 和離地球表面 高處的重力加速度 . 之比等于多少?
解:因物體的重力來自萬有引力,所以:
則該天體表面的重力加速度為:
所以:
2、若在相距甚遠(yuǎn)的兩顆行星 和 的表面附近,各發(fā)射一顆衛(wèi)星 和 ,測得衛(wèi)星 繞行星 的周期為 ,衛(wèi)星 繞行星 的周期為 ,求這兩顆行星密度之比 是多大?
解:設(shè)運(yùn)動半徑為 ,行星質(zhì)量為 ,衛(wèi)星質(zhì)量為 .
由萬有引力定律得:
解得:
所以:
3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍,半徑約為地球的一半,若從地球上高 處平拋一物體,射程為60米,則在該星球上,從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體,射程應(yīng)為:
a、10米 b、15米 c、90米 d、360米
解得:(a)
布置作業(yè):
探究活動
組織學(xué)生收集資料,編寫相關(guān)論文,可以參考下列題目:
1、月球有自轉(zhuǎn)嗎?(針對這一問題,學(xué)生會很容易回答出來,但是關(guān)于月球的自轉(zhuǎn)情況卻不一定很清楚,教師可以加以引伸,比如月球自轉(zhuǎn)周期,為什么我們看不到月球的另一面?)
2、觀察月亮
有條件的讓學(xué)生觀察月亮以及星體,收集相關(guān)資料,練習(xí)地理天文知識編寫小論文.