第4節(jié) 萬有引力理論的成就.doc

第4節(jié)萬有引力理論的成就三維目標知識與技能：(1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關系，計算地球質量；(2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力，會用萬有引力定律計算天體的質量；(3)了解萬有引力定律在天文學上有重要應用。過程與方法：(1)培養(yǎng)學生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法；(2)培養(yǎng)學生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法；(3)培養(yǎng)學生歸納總結建立模型的能力與方法。情感態(tài)度與價值觀：(1)培養(yǎng)學生認真嚴禁的科學態(tài)度和大膽探究的心理品質；(2)體會物理學規(guī)律的簡潔性和普適性，領略物理學的優(yōu)美。教學重點重點：地球質量的計算、太陽等中心天體質量的計算教學策略：通過數(shù)據(jù)分析、類比思維、歸納總結建立模型來加深理解。教學難點難點：根據(jù)已有條件求中心天體的質量教學策略：通過類比思維、歸納總結建立模型來加深理解。教學方法探究、講授、討論、練習教具準備錄像資料、多媒體課件課時安排1課時教學過程導入新課.萬有引力常量的測出的物理意義.答：使萬有引力定律有了其實際意義，可以求得地球的質量等.萬有引力常量一經測出，萬有引力定律對天文學的發(fā)展起了很大的推動作用，這節(jié)課我們來討論萬有引力定律在天文學上的應用.新課教學一、地球質量RMGmwrF向F引1、了解地球表面物體的重力與地球對物體的萬有引力的關系。多媒體投影圖：物體m在緯度為的位置，萬有引力指向地心，分解為兩個分力：m隨地球自轉圍繞地軸運動的向心力和重力。給出數(shù)據(jù)：地球半徑R、緯度（取900）、地球自轉周期T，計算兩個分力的大小比值，引導學生得出結論：向心力遠小于重力，萬有引力大小近似等于重力。因此不考慮（忽略）地球自轉的影響，地球質量： 二、太陽質量應用萬有引力可算出地球的質量，能否算出太陽的質量多提問：行星做圓周運動的向心力的來源是什么？繼續(xù)提問：是否需要考慮九大行星之間的萬有引力？總結：太陽質量遠大于各個行星質量，高中階段粗略計算，不考慮行星之間的萬有引力。設中心天體太陽質量M，行星質量m，軌道半徑r也是行星與太陽的距離，行星公轉角速度，公轉周期T，則太陽質量與行星質量m無關。以上是求天體質量的二種方法。例1、已知月球繞地球公轉的軌道半徑為r3.8*108m，周期為T27.3天，求地球的質量。解：從上式中如何推出開普勒第三定律？學生動手練習。三、發(fā)現(xiàn)未知天體請學生閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體”。多媒體投影海王星、冥王星圖片。例2、求地球的密度。（已知地球半徑R6400km）解一：利用上題中算出的地球質量，解二：若已知某衛(wèi)星貼著地球表同飛行的周期T，則則解三： 所以，求密度有三種方法，一種是遠地衛(wèi)星法： 一種是近地衛(wèi)星法 一種是重力加速度法 以上是求天體密度的三種方法。本課小結：主要有兩個基本知識：1、地球表面，不考慮（忽略）地球自轉的影響，物體的重力近似等于重力地球質量2、建立模型求中心天體質量圍繞天體做圓周運動的向心力為中心天體對圍繞天體的萬有引力，通過圍繞天體的運動半徑和周期求中心天體的質量。中心天體質量反饋練習1、 地球的公轉周期和公轉半徑分別為T和R；月球的公轉周期和公轉半徑分別為t和r，則太陽質量與地球質量之比為（ ）A、 B、 C、 D、選C2、 假設火星和地球都是球體，火星質量M火和地球質量M地之比M火M地p，火星半徑R火和地球半徑R地之比R火R地q，那么火星表面處的重力加速度g火和地球表面處的重力加速度g地之比g火g地等于（ ）A、 B、 C、 D、選A3、 有A、B兩顆行星，它們各有一個運行高度不計的衛(wèi)星a、b，兩衛(wèi)星環(huán)繞的周期分別為Ta、Tb，則兩行星的平均密度之比等于（ ）A、 B、 C、 D、選B4、 登月火箭關閉發(fā)動機后在離月球表面112km的空中沿圓形軌道運行，周期是120.5min，月球的半徑是1740