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(biāo)知識(shí)與技能：(1)了解地球表面物體的萬有引力兩個(gè)分力的大小關(guān)系，計(jì)算地球質(zhì)量；(2)行星繞恒星運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，會(huì)用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量；(3)了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。過程與方法：(1)培養(yǎng)學(xué)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(xué)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(xué)生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀：(1)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì)；(2)體會(huì)物理學(xué)規(guī)律的簡(jiǎn)潔性和普適性，領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美。教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：地球質(zhì)量的計(jì)算、太陽等中心天體質(zhì)量的計(jì)算教學(xué)策略：通過數(shù)據(jù)分析、類比思維、歸納總結(jié)建立模型來加深理解。教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn)：根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量教學(xué)策略：通過類比思維、歸納總結(jié)建立模型來加深理解。教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備錄像資料、多媒體課件課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程導(dǎo)入新課.萬有引力常量的測(cè)出的物理意義.答：使萬有引力定律有了其實(shí)際意義，可以求得地球的質(zhì)量等.萬有引力常量一經(jīng)測(cè)出，萬有引力定律對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，這節(jié)課我們來討論萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用.新課教學(xué)一、地球質(zhì)量RMGmwrF向F引1、了解地球表面物體的重力與地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)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(gè)分力：m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)周期T，計(jì)算兩個(gè)分力的大小比值，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：向心力遠(yuǎn)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(zhuǎn)的影響，地球質(zhì)量： 二、太陽質(zhì)量應(yīng)用萬有引力可算出地球的質(zhì)量，能否算出太陽的質(zhì)量多提問：行星做圓周運(yùn)動(dòng)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(jié)：太陽質(zhì)量遠(yuǎn)大于各個(gè)行星質(zhì)量，高中階段粗略計(jì)算，不考慮行星之間的萬有引力。設(shè)中心天體太陽質(zhì)量M，行星質(zhì)量m，軌道半徑r也是行星與太陽的距離，行星公轉(zhuǎn)角速度，公轉(zhuǎn)周期T，則太陽質(zhì)量與行星質(zhì)量m無關(guān)。以上是求天體質(zhì)量的二種方法。例1、已知月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑為r3.8*108m，周期為T27.3天，求地球的質(zhì)量。解：從上式中如何推出開普勒第三定律？學(xué)生動(dòng)手練習(xí)。三、發(fā)現(xiàn)未知天體請(qǐng)學(xué)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(zhì)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(yuǎn)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(jié)：主要有兩個(gè)基本知識(shí)：1、地球表面，不考慮（忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，物體的重力近似等于重力地球質(zhì)量2、建立模型求中心天體質(zhì)量圍繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為中心天體對(duì)圍繞天體的萬有引力，通過圍繞天體的運(yùn)動(dòng)半徑和周期求中心天體的質(zhì)量。中心天體質(zhì)量反饋練習(xí)1、 地球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)半徑分別為T和R；月球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)半徑分別為t和r，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為（ ）A、 B、 C、 D、選C2、 假設(shè)火星和地球都是球體，火星質(zhì)量M火和地球質(zhì)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(gè)運(yùn)行高度不計(jì)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(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在離月球表面112km的空中沿圓形軌道運(yùn)行，周期是120.5min，月球的半徑是1740