教科2003课标版《3.万有引力定律的应用》优质课教案设计

教科2003课标版《3.万有引力定律的应用》教案优质课下载

教学难点：万有引力定律的应用

教学重点：万有引力定律

教具：黑板 粉笔

　　教学过程

（一）新课教学(20分钟)

1、引言

　　十七世纪中叶以前的漫长时间中，许多天 文学 家和 物理 学家(如第谷、哥白尼，伽利略和开普勒等人)，通过了长期的观察、研究，已为人类揭示了行星的运动规律．但是，长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么．却缺乏了解，更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究．

　　伟大的 物理 学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上，进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中，研究、确立了《万有引力定律》．从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因，为天体动力学的发展奠定了基础．那么：

　　2、通过举例分析，引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法．

　　　月亮绕地球作圆周运动　　行星绕太阳作圆周运动 (牛顿认为)

　　牛顿将上述各运动联系起来研究后提出：这些力是属于同种性质的力，应遵循同一规律；并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间．

3、引入课题．

板书： eq ﹨a﹨vs4﹨al(万有引力定律及其应用)

　1．内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比．

2．表达式：F＝ eq ﹨f(Gm1m2,r2) ，G为引力常量，

G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.

3．适用条件

(1)公式适用于质点间的相互作用．当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点．

(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离．

应用1 eq ﹨a﹨vs4﹨al(天体质量和密度的计算)

1．利用天体表面的重力加速度g和天体半径R.

由于G eq ﹨f(Mm,R2) ＝mg，故天体质量M＝ eq ﹨f(gR2,G) ，

天体密度ρ＝ eq ﹨f(M,V) ＝ eq ﹨f(M,﹨f(4,3)πR3) ＝ eq ﹨f(3g,4πGR) .

2．利用周期T和轨道半径r

若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，得 eq ﹨f(GM地m月,r2) ＝m月r eq ﹨b﹨lc﹨(﹨rc﹨)(﹨a﹨vs4﹨al﹨co1(﹨f(2π,T))) 2