3. 万有引力定律的应用ppt配套教案板书设计

万有引力定律的应用导学案

课题

学 校

授

课

人

学习目标

万有引力定律在天文学上的应用（第一课时）

内江铁路中学

彭 东

1．通过了解万有引力定律在天文学上的重要应用，体会科学定律对人类认识世界的作用． 2．知道天体间的相互作用主要是万有引力，以及如何应用万有引力定律计算天体质量和密度的方法． 3.掌握综合应用万有引力定律和匀速圆周运动的知识分析具体问题的方法。

班级

高一年级

学习重点

根据万有引力定律计算天体的质量和密度方法

1. 利用万有引力定律可以预言未知天体和彗星回归，同学们懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义．知道实践是检验真理的唯一标准． 与价值观

2. 利用万有引力定律计算太阳、地球的质量，发展学生对科学的好奇心与求知欲，体验探索自然规律的艰辛和喜悦．

情感态度

教学方法

学习过程

一、导入

观察欣赏行星绕太阳运行的图片

1.展示法 2.自主学习法 3.导问探究法 4.合作学习法等

学习内容

导学问题及学习感悟

❶通过该图片你联想到前面学习过的哪些相关知识？

❷行星为什么能围绕中心天体太阳运动呢？你知道这些巨大的星体的质量吗？

二、新课（一）预言彗星的回归

请同学们自学教材

学习

•

哈雷根据牛顿的理论，对1682年出现的彗星

的轨道进行了计算，预言它将于1758年再次

出现。克雷洛计算了木星和土星对这颗彗星

的影响，指出它将于1759年4月经过近日点。

这个预言果然得到了证实。

（二）预言发现未知天体

请同学们展示从网络上查询

问题的提出: 1781年.发现天王星实际运行轨道与学习到的科学家们发现海王

采用万有引力定律计算出来的轨道存在一定的偏星、冥王星的情况，并谈谈从中学习体会。

离.

英国剑桥大学生---亚当斯

法国天文爱好者---勒维列

推测在天王星之外还有一颗卫星

利用万有引力定律计算出了还未发现的那一颗卫星

的运动轨迹

请同学们好好体会万有引力1846年,德国加勒在勒维列预言的位置观测到了这定律在人们认识天体，

以及对

天文学发展的巨大贡献。

颗卫星---海王星

1930年3月14日,汤博发现了太阳系的第九大行星

---冥王星

（三）计算天体的质量

❶画出情景示意图：

r =1.5×❷运动模型是什么类型的运动？

❸应该选择谁为对象分析？

❹应该建立怎样的动力学方程？

❺题后思考，该题能计算出地球的质量吗？为什么？

感悟思考：结合自己的体会写出

❶忽略地球自转，地球表面上（或附近）的物体所受的重力跟地球对它的万有引力有什么关系？

❷请写出解题过程

例题1、地球绕太阳公转，其轨道半径量

1011m，公转的周期T=3.16 × 107s ，求：太阳的质拓展思考：

(1)计算中心天体太阳的质量，可否选择其他行星的运行来研究？若可以，需要知道哪些已知条件？

(2)这种计算太阳质量的方法可否运用于计算地球的质量呢？若可以，该选择什么为研究对象分析？需要知道哪些条件？

例题2、已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：地球的质量

感悟总结：

❶计算天体质量的方法

❷解题中可能与学过的哪些知识相联系相综合

❸你认为应该注意哪些地方易错

❶求地球密度，必先知道哪些物理量？（注意球体体积公式）

❷考虑地球自转的情况下，同一物体在两极和赤道处所受重力与万有引力有何关系？

拓展思考：

（1）若知道月球的半径为R月，月球表面处的重力加速度g月，求：月球的质量

（2）该种思路方法求天体的质量必须知道哪些已知条件？若该星球表面的重力加速度未直接告知，可否通过宇航员在该星球表面上通过一些

措施测量出来？

(3)若计算出了天体的质量，能否计算出天体的密度？

试一试：

例题3、假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G。

求：地球的密度？

三、课后

作业巩固

1、

复习本节内容

2、

课后练习。