3. 万有引力定律的应用ppt配套教案板书设计

《万有引力的应用-天体质量和密度的估算》教学设计

【教学对象】高一学生

【教学时间】40分钟

【教材内容】教科版（必修二）第三章

第3节

1教材分析

1.1教材内容

1.1.1地位与作用

本节内容选自教科版（必修二）第三章

第3节，本节课是对万有引力等知识的延伸与扩展，同时人造卫星，第一宇宙速度做知识铺垫，具有承上启下的作用。

1.1.2新课程标准的要求

通过实验探究，理解万有引力的应用及计算方法。

1.2教学目标

1.2.1知识与技能

（1）会用万有引力定律计算天体的质量

（2）掌握综合运用万有引力定律和圆周运动等知识分析具体问题的方法

1.2.2过程与方法

让学生经历知识探究的过程，掌握科学探究方法，学会从现象中分析物理规律，得出动量守恒定律的内容，从而培养学生观察、分析、归纳等某方面的能力。

1.2.3情感态度与价值观

培养逻辑思维能力，会应用万有引力分析计算有关问题

1.3教学重难点

综合应用万有引力定律和圆周运动等知识分析具体的基本方法

2学情分析

知识基础：预习了万有引力的相关概念。

心理特征：因果认识兴趣较强；具有强烈的操作兴趣。

认知困难：较强的直觉思维能力；对现象有一定的理性认识。

3教学手段

3.1教学模式

◆

探究模式

◆

合作学习模式

3.2教学方法

◆

讲授法

4教学媒体

PPT

1

页

5教学过程

过内

新课导入

基础时程

容

间

教师活动

学生活动

思考如何秤地球质设计意图

■通过设置

创设情境

新课

称重法引入新课。

地球怎么称重呢？

2分板书：§3.4 天体质量和密度的估算

钟

例1.在不考虑地球自转的情况下，已知地球表面的重力加速

10度为g,地球半径为R，万有引力常量为G，求：

（1）地球的质量

问题思考:疑问吸引学进而将注意力转移到课堂上来，激发学生兴趣，提高课堂参与度。

量的办法。

生注意力，

根据代换法称重的概念。

万有引力与重力的关系？

gR2MG万有引力的两个效果

一个是重力和向心力

1.

地球的质量测量

分教知钟

学

识

■利用学生GMm

=Fmg引2R

根据地球表面上，

原有的知识，建构新知识。

讨论回答：（1）用此方法，能测出月球的质量吗？

（2）用这种方法我们只需要去测量哪

些量？

R、g

（3）用哪些实验方法可以测出g？

自由落体、竖直上抛、平抛、圆周等

【学生练习】

1.目前我国正在进行嫦娥登月的计划，预计在2020年左右登上月球。假设宇航员在月球表面上将一物体以初速度v0水平抛出，同时测得竖直下落高度为h，水平方向运动距离为x.已知月球半径为r0,万有引力常量为G。请用上述物理量导出求月球质量的表达式.

2

页

新课教学

【学生练习】

，跟着老师的思路分析。分析情况，提出猜想。

理解代换

1.

目前我国正在进行嫦娥登月的计划，预计在

2020年左右登上月球。假设宇航员在月球表

面上将一物体以初速度v0水平抛出，同时测得

竖直下落高度为h，水平方向运动距离为x.

已知月球半径为r0,万有引力常量为G。请用

上述物理量导出求月球质量的表达式

太阳的质量又怎么测量呢？

13构建物理模型

. 钟

分

■以提问的

思考：太阳由于温度太高，无法接近，如何测量呢？

例2：若太阳围绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，又知地球到太阳的距离为r，太阳的半径为R,试求出太阳的质量和密度。

2232GMm4r

F引=mr=maM向2Tr2GT

学生讨论：（1）r是什么距离？

地球到日心距离或称地球轨道半径

（2）还有用哪些方法可以测量出a向？

学生思考：

2.近10年来我国的航天事业飞速发展，取得了很快的进步。若我国发射了一颗近地卫星（轨道半径为地球半径）已测出它的周期T为84min。地球自转周期为T0为24小时，据此你能估算出地球的质量吗？（已知引力常量G=6.6×10-11N*m2/kg2）

3

页

法的概念。

方式，引导学生去发现问题，并思考原因，培养学生的思考能力。

新课教

知识应

知识小

13分

2分

理论探究，加深对万有引力的理解和掌用

钟

握。

知识小结

一、

利用天体表面的重力加速度求天体的自身质

量及平均密度

■帮助学生巩固所学知识。理解万有引力在天体中的运用

二、利用天体的卫星或行星求天体的质量及平均密度

学

结

钟

42r3

M2

作业设

4

页

■帮助学生巩固所学知识。

■培养其运用知识解决问题的能力。

新课教学

mM22GTG2m()r3rTM3rVGT2R3认真完成作业。

1、区分卫星轨道半径r和天体半径R

2、当卫星绕天体表面运动（近地卫星）时，轨道半径r与天体半径R相等

书本第51页

练习与评价中1题、2题、3题、4题

计