江蘇省徐州市睢寧縣菁華高級(jí)中學(xué)高中物理第六章第四節(jié)萬有引力理論成就四步教學(xué)法

江蘇省徐州市睢寧縣菁華高級(jí)中學(xué)高中物理第六章第四節(jié)萬有引力理論的成就四步教課法教課方案新人教版必修2年級(jí)批閱批閱高一物理組組別（備課組長(zhǎng)）（學(xué)科校長(zhǎng)）主備人使用人講課時(shí)間年月日教版物理必修二第六章萬有引力與航天第4節(jié)萬有引力課題課型新講課理論的成就課標(biāo)高考和小高考要求：Ⅱ級(jí)要求。對(duì)所列知識(shí)要理解其切實(shí)含義及與其余知識(shí)的聯(lián)系，能夠進(jìn)要求行表達(dá)和解說，并能在實(shí)質(zhì)的問題的剖析、綜合、推理和判斷等過程中應(yīng)用。1．認(rèn)識(shí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用教知識(shí)與能力2．會(huì)用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量和密度3．掌握綜合運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)剖析詳細(xì)問題的方法學(xué)目過程與方法經(jīng)過求解太陽、地球的質(zhì)量，培育學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)質(zhì)的運(yùn)用能力標(biāo)經(jīng)過介紹用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)未知天體的過程，使學(xué)生懂得理論根源于感情、態(tài)度與價(jià)值觀實(shí)踐，反過來又能夠指導(dǎo)實(shí)踐的辨證唯心主義看法教課1、行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力供給的。要點(diǎn)2、會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量和密度。教課依據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量和密度。難點(diǎn)教課講解法、練習(xí)法方法教課程序設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一明標(biāo)自學(xué)過程設(shè)計(jì)二次備課教“明標(biāo)自學(xué)”：學(xué)新課導(dǎo)入過“請(qǐng)你把你們的望遠(yuǎn)鏡指向黃經(jīng)3260處寶瓶座內(nèi)的黃道上的一程點(diǎn)，你就將在此點(diǎn)約10的地區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)圓而光亮的新行及星。。。。。?！蹦阒肋@段話的背景嗎？方（2）自學(xué)內(nèi)容法1、怎么用地球表面的物體求地球的質(zhì)量？2、怎么用圍繞法求天體的質(zhì)量和密度？3、科學(xué)家是怎么利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)未知天體？環(huán)節(jié)二合作釋疑環(huán)節(jié)三點(diǎn)撥拓展（備注：合作釋疑和點(diǎn)撥拓展能夠依照次序先后進(jìn)行，也能夠依據(jù)教課方案交錯(cuò)進(jìn)行設(shè)計(jì)）過程設(shè)計(jì)二次備課“合作釋疑”：教1、實(shí)驗(yàn)室里“稱量”地球的質(zhì)量學(xué)（1）稱量條件：不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響過（2）稱量原理：地面上物體的重力等于地球?qū)υ撐矬w的萬有引力，程2即mg=GMm/R及(1)稱量結(jié)果：地球的質(zhì)量2M=gR/G方2、“稱”太陽的質(zhì)量法（1）稱量前提條件：有了引力常量G的數(shù)值（2）基本思路：行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由它們之間的萬有引力供給，我們能夠利用或丈量的數(shù)據(jù)是某個(gè)行星的軌道半徑

r（如地球）和周期r342T。依據(jù)Fn=F萬，獲得M2GT“點(diǎn)撥拓展”：計(jì)算天體的質(zhì)量1、圍繞型（1）天體實(shí)質(zhì)運(yùn)動(dòng)是沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的，而我們往常狀況能夠把它的運(yùn)動(dòng)近似辦理為圓形軌道，即以為天體在做圓周運(yùn)動(dòng)。2）在研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了描繪其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。我們引進(jìn)了線速度v，角速度w，周期T三個(gè)物理量。3）依據(jù)圍繞天體的運(yùn)動(dòng)狀況，求解向心加快度有三種求法：n2n2rn22①a=v/r②a=ω③a=4πr/T（4）應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程----萬有引力充任向心力，聯(lián)合圓周運(yùn)動(dòng)向心加快度的三種表達(dá)方式可得三種形式的方程，即=Mm===v2.即：Mmv2FG2G2m①rrrrFMm=F2Mm2②引nnFMm42rGMm42r引=Gr2=Fn=man=m2即：r2=m2③TT（5）從上述動(dòng)力學(xué)方程的三種表述中，可獲得相應(yīng)的天體的質(zhì)量的三種表達(dá)形式=2/.②=23/.③=423/2.①M(fèi)vrGMωrGMπrGT上述三種表達(dá)式分別對(duì)應(yīng)在已知圍繞天體的線速度v，角速度ω，周期T時(shí)求解中心天體質(zhì)量的方法.以上各式中M表示中心天體質(zhì)量，m表示圍繞天體質(zhì)量，r表示兩天體間距離，G表示引力常量.教環(huán)節(jié)四當(dāng)堂檢測(cè)二次備課學(xué)“當(dāng)堂檢測(cè)”：過1.已知萬有引力常量和以下各組數(shù)據(jù)，能計(jì)算出地球質(zhì)量的是程()及A.月球繞地球運(yùn)行的周期及月球距地球的距離方B.地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽的距離法C.人造衛(wèi)星在地面鄰近運(yùn)行的速度和運(yùn)行周期D.若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑及重力加快度2.若知道太陽的某一顆行星繞太陽運(yùn)行的軌道半徑、周期、萬有引力常量，則可求得（）A.該行星的質(zhì)量B.太陽的質(zhì)量C.該行星的密度D.太陽的均勻密度3.若已知太陽的一個(gè)行星繞太陽運(yùn)行的軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，則可求得（）A.該行星的質(zhì)量B.太陽的質(zhì)量C.該行星的均勻密度D.太陽的均勻密度4.以下說法正確的選項(xiàng)是（）海王星和冥王星是人們依照萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的天王星是人們依照萬有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的C.天王星的運(yùn)行軌道偏離依據(jù)萬有引力計(jì)算的軌道，其原由是由于天王星遇到軌道外面其余行星的引力作用以上均不正確5、地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑是R1，周期是T1，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R2，周期為T2，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之為。6、地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑R,公轉(zhuǎn)周期T,萬有引力恒量G，則計(jì)算太陽質(zhì)量的表達(dá)式7、空間探測(cè)器進(jìn)入某行星的萬有引力范圍以內(nèi)此后，在湊近該行星表面的上只做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得運(yùn)動(dòng)周期為T，則這個(gè)行星的均勻密度課堂小結(jié)課后作業(yè)板書設(shè)計(jì)課后反思

經(jīng)過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們掌握了兩種求天體質(zhì)量和密度的方法，特別注意圍繞型，只能求道中心天體的質(zhì)量和密度，應(yīng)用萬有引力定律求解時(shí)還要注意發(fā)掘題目中的隱含條件。<訓(xùn)練與測(cè)評(píng)>>第11頁一、求天體質(zhì)量和密度的兩種方法