资料摘要
第1课时万有引力定律的应用一、教学目标：1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。2．会用万有引力定律计算天体的质量。3．掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的基本方法。二、教学重点：万有引力定律和圆周运动知识在天体运动中的应用三、教学难点：天体运动向心力来源的理解和分析四、教学方法
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3. 万有引力定律的应用优秀教案内容
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关键词：3. 万有引力定律的应用优秀教案内容
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第1课时
万有引力定律的应用
一、教学目标：
1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2．会用万有引力定律计算天体的质量。
3．掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的基本方法。
二、教学重点：万有引力定律和圆周运动知识在天体运动中的应用
三、教学难点：天体运动向心力来源的理解和分析
四、教学方法：启发引导式
五、教学过程：
（一）引入新课
天体之间的作用力主要是万有引力，万有引力定律的发现对天文学的发展起到了巨大的推动作用，这节课我们要来学习万有引力在天文学上有哪些重要应用。
（二）进行新课
1．天体质量的计算
提出问题引导学生思考：在天文学上，天体的质量无法直接测量，能否利用万有引力定律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢？
（1）基本思路：在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供天体作圆周运动的向心力。
（2）计算表达式：
例如：已知某一行星到太阳的距离为r，公转周期为T，太阳质量为多少？
分析：设太阳质量为M，行星质量为m，由万有引力提供行星公转的向心力得：
，
∴
提出问题引导学生思考：如何计算地球的质量？
分析：应选定一颗绕地球转动的卫星，测定卫星的轨道半径和周期，利用上式求出地球质量。因此上式是用测定环绕天体的轨道半径和周期方法测被环绕天体的质量，不能测定环绕天体自身质量。
2．发现未知天体
用万有引力定律计算天体的质量是天文学上的重要应用之一，一个科学的理论，不但要能说明已知事实，而且要能预言当时不知道的事实，请同学们阅读课本并思考：科学家是如何根据万有引力定律发现海王星的？
海王星和冥王星的发现，显示了万有引力定律对研究天体运动的重要意义，同时证明了万有引力定律的正确性。
（三）例题分析
【例1】例1：课本51页练习与评价3
【例2】（课本51页练习与评价4）.登月舱在离月球表面112km的高空环绕月球运行，运行周期为120.5min.已知月球半径约为1.7×103km，试估算月球质量.(不考虑地球对登月舱的作用力)
【例3】利用下列哪组数据可以算出地球的质量(
) 利用下列哪些数据可以算出地球的密度（
）
A、已知地球的半径
R 和地球表面的重力加速度
g B、已知地球半径R和月球公转周期
C、已知卫星围绕地球运动的轨道半径
r 和角速度ω
1
D、已知卫星围绕地球运动的线速度
v和周期T E、已知日地距离及地球绕太阳的公转周期
F、已知地球自转周期和地球半径
G、已知绕地球表面运动的卫星周期T 练习2
“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨－道上运行，运行周期为127分钟。已知引力常量G＝6.67×1011
N·m2/kg2，月球半径约为1.74×103 km。利用以上数据估算月球的质量约为(
)
A．8.1×1010 kg
B．7.4×1013 kg
C．5.4×1019 kg
D．7.4×1022 kg
练习3
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落体实验：让小球在离地面h高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，试计算该星球的质量和密度。
（四）课堂小结
在天体运动中，万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力，这是处理天体运动问题的关键。
（五）布置作业：课本P51
2、3、4
《步步高》作业对应部分
2
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