《第02节万有引力定律的应用》优质课教案设计

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通过这节的教学应使学生了解，在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力起决定性的作用，万有引力定律的发现对天文学的发展起了很大推动作用。同时，万有引力定律的发现把地面上的运动与天体运动统一起来，对人类文明的发展具有重要意义。

应使学生确切地理解第一宇宙速度是卫星轨道半径等于地球半径时，即卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度，当轨道半径r增大时，卫星做匀速圆周运动各个物理量如何变化。

应用万有引力定律解决天体问题主要解决的是：天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等天文学的初步知识。

在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚：

1.把天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体（中心天体）的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题。

2.在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题。

学情分析

学生已经学习了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节前置知识，并初步掌握了万有引力定律。可以围绕“为什么行星（卫星）运动的向心力等于恒星（行星）对它的万有引力？”展开，引导学生由运动和力的关系理论推出向心力来源于万有引力，让学生自行应用万有引力提供向心力这个特点来得到求中心天体的质量和密度的方法。

二、内容要求

1．认识发现万有引力定律的重要意义

2．认识科学定律对人类探索未知世界的作用

3．会计算人造地球卫星的环绕速度

4．知道第二宇宙速度和第三宇宙速度

5．关注物理学定律与航天技术等现代科技的联系，了解人类对宇宙天体的探究历程，从万有引力定律的普适性认识自然界的统一性

三、重难点

教学重点

1．人造卫星、月球绕地球的运动

2．行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的

3．会用已知条件求中心天体的质量

教学难点

根据已有条件求天体的质量和人造卫星的应用

四、教学过程

温故知新，引入新课

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，尤其在天体物理学计算、天文观测、卫星发射和回收等天文活动中，万有引力定律可称为最有力的工具。

有了万有引力定律，我们的目光就可以从研究地面转向太空。比如说，我们可以测量天体的质量。如何进行呢？先回顾前面的知识：