万有引力复习教案中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 万有引力与航天 复习教案 赵金 22100721 一、教学目标：1、知识与技能：1.了解行星运行的发展史及开普勒三定律。2.了解向心力及行星间引力关系，会推导。3.了解万有引力的内容及其应用。4.了解宇宙三速度及其对航天事业的发展作用。5.了解金典力学的局限性。2、过程与方法 1.进行大量分析和推导，掌握万有引力。2.分析并会计算万有引力。3.通过大量阅读和资料查阅，拓宽知识面。3.情感态度与价值观（1）通过对行星运行的历史及万有引力的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。（2）通过对万有引力的应用的不断深入，使学生认识到人类对宏

2、观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。二教学重点与难点 重点：1从力学角度来研究，引导学生由向心力公式及开普勒第三定律推学习好资料 欢迎下载 导出太阳与行星间的引力关系；2通过月地检验及对万有引力定律的阅读剖析，吃透万有引力定律；难点：1.从力学角度来研究，引导学生由向心力公式及开普勒第三定律推导出太阳与行星间的引力关系；2.对宇宙三速度的理解，尤其是第一宇宙速度。三、教学方法 1、构建模型法：用学生以有的航天知识为背景展开，教会学生通过构建天体运行基本模型来寻找解决问题的方法，让学生感到天体问题不再难解、不再遥远。2、演算法：通过万有引力“三个

3、核心公式”的变形演算，教会学生灵活解决天体问题中的未知量，提高学生演算能力。四、教学过程 1.知识结构 地心说和日心说 行星运动 轨道定律 开普勒三定律 面积定律 周期定律 内容、公式 万有引力定律内容及运用 适用条件 人造卫星及宇宙速 特征、方法及意义 万有引力与航天 了解向心力及行星间引力关系会推导了解万有引力的内容及其应用了解宇宙三速度及其对航天事业的发展作用了解金典力学的局限性过程与方法进行大量分析和推导掌握万有引力分析并会计算万有引力通过大量阅读和资料查阅拓宽尊重事实尊重科学的科学精神通过对万有引力的应用的不断深入使学生认识到人类对宏观世界的认识是不断扩大和加深的领悟和感受科学研究方

4、法的正确使用对科学发展的重意义二教学重点与难点重点从力学角度来研究引导学生由律的阅读剖析吃透万有引力定律难点从力学角度来研究引导学生由向心力公式及开普勒第三定律推导出太阳与行星间的引力关系对宇宙三速度的理解尤其是第一宇宙速度三教学方法构建模型法用学生以有的航天知识为背景展开教会学习好资料 欢迎下载 2.详细教学过程 回忆开普勒三定律并会熟悉运用 轨道定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。面积定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。周期定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。例.有两个人造地球卫星，它

5、们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。万有引力定律 内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小与它们的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。公式:F=Gm1m2/r2 引力常量：G=6.6710 -11Nm2/kg2，数值上等于两个质量均为 1kg的物体相距 1 米时它们之间的相互吸引力。万有引力的适用条件：(1)适用于质点(2)当两物体是质量分布均匀的球体时,式中 r 指两球心间的距离.(3)若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。kTa2322:1了解向心力及行星间引力

6、关系会推导了解万有引力的内容及其应用了解宇宙三速度及其对航天事业的发展作用了解金典力学的局限性过程与方法进行大量分析和推导掌握万有引力分析并会计算万有引力通过大量阅读和资料查阅拓宽尊重事实尊重科学的科学精神通过对万有引力的应用的不断深入使学生认识到人类对宏观世界的认识是不断扩大和加深的领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重意义二教学重点与难点重点从力学角度来研究引导学生由律的阅读剖析吃透万有引力定律难点从力学角度来研究引导学生由向心力公式及开普勒第三定律推导出太阳与行星间的引力关系对宇宙三速度的理解尤其是第一宇宙速度三教学方法构建模型法用学生以有的航天知识为背景展开教会学习好资料 欢迎

7、下载 万有引力的特征:(1)普遍性:普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间的吸引力.是自然界的基本相互作用之一.(2)相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律.(3)宏观性:通常情况下，万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的实际意义.万有引力与重力 关系：重力是地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的；万有引力是物体随地球自转所需向心力和重力的合力。例.设地球的质量为M，赤道半径R，自转周期T，则地球赤道上质量为m的物体所受重力的大小为？（式中 G为万有引力恒量）答：mg=F引-F向=GMm/R -4 mR/T 但 F向一般很小，在一

8、般情况下可认为重力和万有引力近似相等，即 GMm/R =mg g=GM/R 万有引力定律的应用(1)“天上”：万有引力提供向心力 （2）“地上”：万有引力近似等于重力 2Mma=mmFGr222v2=mr=mrrT一条龙：2GMgR黄代换：金了解向心力及行星间引力关系会推导了解万有引力的内容及其应用了解宇宙三速度及其对航天事业的发展作用了解金典力学的局限性过程与方法进行大量分析和推导掌握万有引力分析并会计算万有引力通过大量阅读和资料查阅拓宽尊重事实尊重科学的科学精神通过对万有引力的应用的不断深入使学生认识到人类对宏观世界的认识是不断扩大和加深的领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重意义

9、二教学重点与难点重点从力学角度来研究引导学生由律的阅读剖析吃透万有引力定律难点从力学角度来研究引导学生由向心力公式及开普勒第三定律推导出太阳与行星间的引力关系对宇宙三速度的理解尤其是第一宇宙速度三教学方法构建模型法用学生以有的航天知识为背景展开教会学习好资料 欢迎下载（3）有用结论：332T=2.GMGMGMrMvaGrrr ，（4）估算天体的质量和密度 解题思路：1.一般只能求出中心天体质量及密度。2.应知道球体体积公式及密度公式。3.注意黄金代换式的运用。4.注意隐含条件的使用，比如近地飞行等。没有环绕天体可假设。例.地球的半径为6400km，在贴近地表附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星速度

10、为7.9103m/s，则周期为多大？是估算地球的平均密度？人造卫星及宇宙速度 运动规律：万有引力提供向心力。例.两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）同步卫星（通讯卫星）特点：定周期、定高度、定在赤道的正上方某点、定线速度大小、定角速度、定向心加速度大小 不同点：由于各国发射的同步卫星质量一般不同，所以它们受到的向心力的大小一般不同。宇宙速度(1)第一宇宙速度：V=7.9km/s 了解向心力及行星间引力关系会推导了解万有引力的内容及其应用了解宇宙三速度及其对航天事业的发展作用了解金典力学的局限性过程与方法进行大量分析和推导掌握万

11、有引力分析并会计算万有引力通过大量阅读和资料查阅拓宽尊重事实尊重科学的科学精神通过对万有引力的应用的不断深入使学生认识到人类对宏观世界的认识是不断扩大和加深的领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重意义二教学重点与难点重点从力学角度来研究引导学生由律的阅读剖析吃透万有引力定律难点从力学角度来研究引导学生由向心力公式及开普勒第三定律推导出太阳与行星间的引力关系对宇宙三速度的理解尤其是第一宇宙速度三教学方法构建模型法用学生以有的航天知识为背景展开教会学习好资料 欢迎下载 第一宇宙速度又叫最小发射速度，最大环绕速度。(2)第二宇宙速度（脱离速度）：大于或等于 11.2km/s(4)第三宇宙速度

12、（逃逸速度）：等于或大于 16.7km/s 了解向心力及行星间引力关系会推导了解万有引力的内容及其应用了解宇宙三速度及其对航天事业的发展作用了解金典力学的局限性过程与方法进行大量分析和推导掌握万有引力分析并会计算万有引力通过大量阅读和资料查阅拓宽尊重事实尊重科学的科学精神通过对万有引力的应用的不断深入使学生认识到人类对宏观世界的认识是不断扩大和加深的领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重意义二教学重点与难点重点从力学角度来研究引导学生由律的阅读剖析吃透万有引力定律难点从力学角度来研究引导学生由向心力公式及开普勒第三定律推导出太阳与行星间的引力关系对宇宙三速度的理解尤其是第一宇宙速度三教学方法构建模型法用学生以有的航天知识为背景展开教会