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“三环教学模式”实践研究之新课课案学习内容 3.万有引力的应用 课时数 1 德育目标：1.了解应用万有引力定律在天文学上的应用2.会运用万有引力定律计算天体的质量、求解天体的密度3.知道万有引力定律处理天体问题的思路和方法及对思
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3. 万有引力定律的应用教学设计(第一课时)
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关键词：3. 万有引力定律的应用教学设计(第一课时)
正文
“三环教学模式”
实践研究之新课课案
学习内容 3.万有引力的应用 课时数 1
德育目标：
1.了解应用万有引力定律在天文学上的应用
2.会运用万有引力定律计算天体的质量、求解天体的密度
3.知道万有引力定律处理天体问题的思路和方法及对思想的影响
重点：万有引力定律计算天体的质量、求解天体的密度
难点：万有引力定律处理天体问题的思路和方法
一、组织教学 （一）师（生）: 抽查上堂课知识、复习与本堂相关知识。
（二）、师：
展示学习目标、提出学习要求
二、协作学习
（一）、
自主学习
一、预言彗星回归
1．哈雷根据万有引力理论对1682年出现的_________的轨道运动进行了计算，指出了不同年份出现的情况，并预言了再次出现的时间．
2．1743年，克雷洛计算了遥远的木星和土星对哈雷彗星运动规律的影响，指出了运动经过______的时间．
3．总之，由万有引力理论可以预知哈雷彗星每次临近地球的时间，并且经过验证都是正确的．
二、预言未知星体
1．已发现天体的轨道推算
18世纪，人们观测到太阳系第七个行星——天王星的轨道和用______________计算出来的轨道有一些偏差．
2．未知天体的发现
根据已发现的天体的运动轨道结合万有引力定律推算出还没发现的未知天体的轨道，如_______、_________就是这样发现的．
三、计算天体质量
1．地球质量的计算
利用地球表面的物体：若不考虑地球自转，质量为m的物体的重力等于地球对物体的________，即mg＝_______，则M＝______，只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量．
2．太阳质量的计算
利用某一质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动，行星与太阳间的_________充当向心力，mSm4π2mr即G2＝2，由此可得太阳质量mS＝_____，由此式可知只要测出行星绕太阳运动的rT_______和_____就可以计算出太阳的质量．
（二）万有引力的应用
一、预言彗星回归
二、预言未知天体
1
三、计算天体的质量
方法一、物体在天体表面的重力（忽略地球自转的影响）近视等于万有引力
例：已知天体的球体半径R和球体表面重力加速度g.求天体的质量
方法二：将天体的运动看成是匀速圆周运动，万有引力充当向心力
例：已知行星（或卫星）的周期公转周期T、轨道半径r，可求出中心天体的质量M。（但不能求出行星或卫星的质量m）
练习1：已知海王星的直径为地球的4倍，海王星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度大致相等，求：海王星质量与地球质量之比大致为多少？
练习2：如已知引力常量G,人造卫星在地面附近绕行的速度v及运行周期T,求地球的质量？
（四）本节知识对思想的教育
三、课堂小结：
四、知识过手：
五、课后反思：
能力提升
1.若已知月球绕地球的运动可近似看做匀速圆周运动，并且已知月球的轨道半径r，它绕地球运动的周期T，万有引力常量是G，由此可以知道(
) 2323πr4πrA．月球的质量m＝2 B．地球的质量M＝2
GTGT3π3πC．月球的平均密度ρ′＝2 D．地球的平均密度ρ＝2
GTGT2.在某行星上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重力为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T，根据这些数据求该星球的质量．
2
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