高中物理：6.4 万有引力理论的成就 课件（新人教必修2）.ppt

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1、高中物理新人教版必修系列课件2021/8/11 星期三16.4万有引力理论的成就2021/8/11 星期三2教学目标教学目标 1知识与技能：(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球质量；(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量；(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。2过程与方法：(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法；(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法；(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。2021/8/11 星期三33情感态

2、度与价值观：情感态度与价值观：(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质；培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质；(2)体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。1教学重点及其教学策略：教学重点及其教学策略：重点：地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算重点：地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算教学策略：通过数据分析、类比思维、归纳总结建立模型来教学策略：通过数据分析、类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。加深理解。2教学难点及其教学策略：教学难点及其教学策略：难点：根据已有条件求中心天体的质量难点：根据已有条件求

3、中心天体的质量教学策略：通过类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。教学策略：通过类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。教学方法教学方法 探究、讲授、讨论、练习探究、讲授、讨论、练习 2021/8/11 星期三4万有引力理论的成就万有引力理论的成就一一.测量天体的质量测量天体的质量1.测量地球的质量测量地球的质量思考：思考：（1）根据所学的知识你）根据所学的知识你能解释为什么可以不考虑地球自能解释为什么可以不考虑地球自转的影响？转的影响？（2）测量地球质量运用）测量地球质量运用了处理天体运动问题的那种思路了处理天体运动问题的那种思路？2021/8/11 星期三5F引引F向向GF引引GF向向202

4、1/8/11 星期三62.测量太阳的质量测量太阳的质量九大行星围绕太阳运动，太九大行星围绕太阳运动，太阳为中心天体。阳为中心天体。思考：（思考：（1）行星做圆周运动）行星做圆周运动的向心力是什么？的向心力是什么？（2）是否需要考虑九）是否需要考虑九大行星之间的万有引力？大行星之间的万有引力？2021/8/11 星期三7 如果设中心天体质量为如果设中心天体质量为M，行星质量为，行星质量为m，已知行星围，已知行星围绕太阳转动的轨道半径为绕太阳转动的轨道半径为r，即，即行星到太阳的距离及公转周期行星到太阳的距离及公转周期T。我们如何利用这些条件来测量我们如何利用这些条件来测量太阳的质量呢太阳的质量呢

5、?是处理天体运动是处理天体运动问题的那种思路？问题的那种思路？2.测量太阳的质量测量太阳的质量2021/8/11 星期三8反思：反思：（1）不同行星与太阳的距离）不同行星与太阳的距离r和围和围绕太阳公转的周期绕太阳公转的周期T都是各不相同都是各不相同的，但是不同行星的的，但是不同行星的r，T计算出来计算出来的太阳质量必须是一样的！上面的的太阳质量必须是一样的！上面的公式能否保证这一点？公式能否保证这一点？2021/8/11 星期三9反思：反思：（2）我们类比太阳，能不能通）我们类比太阳，能不能通过月亮或地球卫星来计算出地球过月亮或地球卫星来计算出地球的质量呢？即通过行星的卫星计的质量呢？即通过

6、行星的卫星计算出行星的质量呢？是否需要知算出行星的质量呢？是否需要知道卫星的质量呢？道卫星的质量呢？（3）知道天体质量，能求天体密）知道天体质量，能求天体密度吗？度吗？2021/8/11 星期三10结论：结论：如果知道卫星围绕行如果知道卫星围绕行星运动的周期和卫星与行星星运动的周期和卫星与行星之间的之间的 距离，同样可以算出距离，同样可以算出行星的质量或密度行星的质量或密度 。2021/8/11 星期三11二：发现未知天体二：发现未知天体 问题问题1：笔尖下发现的行星是哪一：笔尖下发现的行星是哪一颗行星？颗行星？问题问题2：人们用类似的方法又发现：人们用类似的方法又发现了哪颗行星？了哪颗行星？

7、2021/8/11 星期三12总结：总结：万有引力理论的成就：万有引力理论的成就：一一.测量天体的质量或密测量天体的质量或密度度二：发现未知天体二：发现未知天体2021/8/11 星期三13强化训练：强化训练：1：利用下列哪组数据可以举算出地球的：利用下列哪组数据可以举算出地球的质量（质量（）A:已知地球的半径已知地球的半径R和地球表面的重力加和地球表面的重力加速度速度gB:已知卫星围绕地球运动的轨道半径已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周和周期期TC:已知卫星围绕地球运动的轨道半径已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线和线速度速度VD:已知卫星围绕地球运动的线速度已知卫星围绕地球运动的线速度V

8、和周和周期期TABCD2021/8/11 星期三14强化训练：强化训练：2.一宇航员为了估测一星球一宇航员为了估测一星球的质量，他在该星球的表面做自由的质量，他在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面落体实验：让小球在离地面h高处高处自由下落，他测出经时间自由下落，他测出经时间t小球落小球落地，又已知该星球的半径为地，又已知该星球的半径为R，试，试估算该星球的质量。估算该星球的质量。2hR2/Gt22021/8/11 星期三15强化训练：强化训练：3.地球表面处重力加速度地球表面处重力加速度g取取10m/s2，地球的半径，地球的半径R取取6400km，引，引力常数力常数G为为6.6710-11Nm2/kg2,由上由上述条件，可推得地球平均密度得表达式述条件，可推得地球平均密度得表达式是是 把上述数据代入，把上述数据代入，可算得其值为可算得其值为 kg/m3561032021/8/11 星期三16再见2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18