万有引力定律应用教案中学教育高考_中学教育-中学课件.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 万有引力定律的应用教学设计 陕西省府谷中学 刘崇慎 课型：新授课 授课时间：2011-7-2 教学目标：1.了解万有引力理论方面的一些重要成就。2.会用万有引力定律确定天体（卫星）的运行情况。3.会用万有引力定律计算天体的质量。教学重点：万有引力定律解决相关实际问题。教学难点：万有引力定律解题的方法和原则。教法学法：课前预习法 指导阅读法 问题导引法 讲练结合法 教学用具：多媒体 PPT课件 教学过程：导入新课，激发兴趣 播放神州号飞船发射视频 新课教学：问题一：预测未知天体 科学史海王星的发现 1781年英国天文学家威廉.黑歇耳用望远镜发现了太阳系第七颗行星天王星.18

2、21年人们发现天王星的实际轨道与万有引力定律计算出的理论轨道有较大差异，出现一种叫“摄动”的“出轨”现象,引起了人们进行了各种猜测.学习好资料 欢迎下载 1832年英国天文学爱好者哈赛依提出一种假设，认为天王星这种“出轨”现象是由于目前尚未发现的天王星外侧的行星对它的吸引而引起的.1845年 9月英国剑桥大学数学系学生亚当斯根据万有引力定律，结合数学方法进行运算，计算出了那颗行星的位置 同一时期，法国的年轻天文学家勒威烈也在独立地研究计算，得出了与亚当斯相同的结果.1846年9月 23日晚,德国天文学家伽勒在柏林天文台用望远镜对准了勒威耶和亚当斯笔下计算出的位置，终于找到了那颗神秘行星海王星。

3、发现海王星的影响和意义?海王星的发现首先彻底消除了人们对牛顿引力学说的怀疑，同时也充分显示了理论对实践的巨大指导作用。海王星的发现被称作笔尖下的发现（首先是计算出来的），它前后用了几十个方程和二十几年的时间，这实在是一件不容易的事，这既需要不畏艰难的精神和勇气，也需要科学探究方法。寻找海王星的过程和方法?发现问题-提出假设-理论计算-实验观测 问题二：预言彗星回归 科学史哈雷彗星的研究 1705年英国天文学家哈雷根据万有引力理论对 1682年出现的大彗星的运动轨道进行了计算，指出它就是 1531年，1607年出现的同一颗彗星，并预言它将于 1758年再次出现，这个预言果然得到证实。哈雷彗星大约

4、隔 76年临近地球一次，上一次是 1986年，下次来访是 2061年 问题三：“称出”天体质量 教师:提出问题:如何测量计算巨大物体的质量?引力理论方面的一些重要成就会用万有引力定律确定天体卫星的运行情况会用万有引力定律计算天体的质量教学重点万有引力定律解决相关实际问题教学难点万有引力定律解题的方法和原则教法学法课前预习法指导阅读法问题导引天体科学史海王星的发现年英国天文学家威廉黑歇耳用望镜发现了太阳系第七颗行星天王星年人们发现天王星的实际轨道与万有引力定律计算出的理论轨道有较大差异出现一种叫摄动的出轨现象引起了人们进行了各种猜测学习好资的行星对它的吸引而引起的年月英国剑桥大学数学系学生亚当斯

5、根据万有引力定律结合数学方法进行运算计算出了那颗行星的位置同一时期法国的年轻天文学家勒威烈也在独立地研究计算得出了与亚当斯相同的结果年月日晚德国天学习好资料 欢迎下载 学生:想一想:如何计算一座石碑,一头大象的质量?如何测量计算地球的质量呢？学生:议一议：根据所学知识提出自己的设想、方案.教师:算一算：案例：已知地球半径约为 R=6400 千米，月球到地球中心距离约为 r=380000千米，地球表面重力加速度约为 g=10米/秒 2，月球绕地球作圆周运动的周期约为 T=30天，用以上条件：求出地球质量的数学表达式(写出推算过程)估算地球质量有多大？教师:引导学生解析:1.设地球质量为 M，月球

6、质量为 m:2.地球质量为:学生:讨论与交流：kgkgGTrM24211-3822321089.536002430107.6610.8314.344）（）（引力理论方面的一些重要成就会用万有引力定律确定天体卫星的运行情况会用万有引力定律计算天体的质量教学重点万有引力定律解决相关实际问题教学难点万有引力定律解题的方法和原则教法学法课前预习法指导阅读法问题导引天体科学史海王星的发现年英国天文学家威廉黑歇耳用望镜发现了太阳系第七颗行星天王星年人们发现天王星的实际轨道与万有引力定律计算出的理论轨道有较大差异出现一种叫摄动的出轨现象引起了人们进行了各种猜测学习好资的行星对它的吸引而引起的年月英国剑桥大学

7、数学系学生亚当斯根据万有引力定律结合数学方法进行运算计算出了那颗行星的位置同一时期法国的年轻天文学家勒威烈也在独立地研究计算得出了与亚当斯相同的结果年月日晚德国天学习好资料 欢迎下载 如果知道地球绕太阳运动的半径和周期，你能求出谁的质量呢？为什么？根据上题条件你能同时算出月球的质量吗？教师:归纳与总结 1.所求天体的质量实际是中心天体的质量 2.用环绕天体的量(如:r 和 T、r 和 v、r 和)表示中心天体的质量 3.用黄金代换式 GM=gR2 求天体质量 学生:分析与思考 知道环绕天体的运动情况(如周期 T和轨道半径 r)可求中心天体质量 M，反过来知道中心天体质量能否求出环绕天体的运动情

8、况?如:线速度，角速度，周期 学生:练一练：计算天体的运动 据美联社 20XX年月日报道，天文学家在太阳系 9 大行星之外，又发现了一颗比地球小的多的新行星若把它绕太阳的运动轨道看作圆,已知太阳的质量为 M,测得它到太阳的距离为 r，求该行星的运行速度和公转周期 教师:回顾小结：本节课我们学习了万有引力定律应用的哪几个方面？你得到哪些收获？思路与方法：.环绕天体绕中心天体的运动可近似为匀速圆周运动 2做圆周运动的向心力是中心天体对环绕天体的万有引力 3.由万有引力公式和向心力公式列方程 4.解方程可求出环绕天体的线速度、角速度、周期等 引力理论方面的一些重要成就会用万有引力定律确定天体卫星的运

9、行情况会用万有引力定律计算天体的质量教学重点万有引力定律解决相关实际问题教学难点万有引力定律解题的方法和原则教法学法课前预习法指导阅读法问题导引天体科学史海王星的发现年英国天文学家威廉黑歇耳用望镜发现了太阳系第七颗行星天王星年人们发现天王星的实际轨道与万有引力定律计算出的理论轨道有较大差异出现一种叫摄动的出轨现象引起了人们进行了各种猜测学习好资的行星对它的吸引而引起的年月英国剑桥大学数学系学生亚当斯根据万有引力定律结合数学方法进行运算计算出了那颗行星的位置同一时期法国的年轻天文学家勒威烈也在独立地研究计算得出了与亚当斯相同的结果年月日晚德国天学习好资料 欢迎下载 学生:课堂练习：1、已知下列哪

10、些数据，可以计算出地球质量：（）A地球绕太阳运动的周期及地球到太阳表面的距离 B月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径 C 人造地球卫星绕地球运行的线速度和运行周期 D 地球半径和地球表面的重力加速度（不计地球 自转的影响）2、已知海王星的直径是地球的 4 倍，海王星表面的重力加速度和地球表面相当，求海王星的质量（已知地球半径约 R,表面重力加速度为）教师:布置作业：1、实践与探究：假设你是第一个登上火星表面的地球人，承担着一项科考任务，测算火星的质量，你有什么办法？需要知道什么条件？2、教材 94页 1.2.3.4.5题。引力理论方面的一些重要成就会用万有引力定律确定天体卫星的运行情况

11、会用万有引力定律计算天体的质量教学重点万有引力定律解决相关实际问题教学难点万有引力定律解题的方法和原则教法学法课前预习法指导阅读法问题导引天体科学史海王星的发现年英国天文学家威廉黑歇耳用望镜发现了太阳系第七颗行星天王星年人们发现天王星的实际轨道与万有引力定律计算出的理论轨道有较大差异出现一种叫摄动的出轨现象引起了人们进行了各种猜测学习好资的行星对它的吸引而引起的年月英国剑桥大学数学系学生亚当斯根据万有引力定律结合数学方法进行运算计算出了那颗行星的位置同一时期法国的年轻天文学家勒威烈也在独立地研究计算得出了与亚当斯相同的结果年月日晚德国天学习好资料 欢迎下载 万有引力定律的应用教学设计 课型：新

12、授课 授课人：刘崇慎 授课时间：2011-7-2 引力理论方面的一些重要成就会用万有引力定律确定天体卫星的运行情况会用万有引力定律计算天体的质量教学重点万有引力定律解决相关实际问题教学难点万有引力定律解题的方法和原则教法学法课前预习法指导阅读法问题导引天体科学史海王星的发现年英国天文学家威廉黑歇耳用望镜发现了太阳系第七颗行星天王星年人们发现天王星的实际轨道与万有引力定律计算出的理论轨道有较大差异出现一种叫摄动的出轨现象引起了人们进行了各种猜测学习好资的行星对它的吸引而引起的年月英国剑桥大学数学系学生亚当斯根据万有引力定律结合数学方法进行运算计算出了那颗行星的位置同一时期法国的年轻天文学家勒威烈也在独立地研究计算得出了与亚当斯相同的结果年月日晚德国天