物理必修二《万有引力定律的应用》精品课教学设计

物理必修二《万有引力定律的应用》精品课教学设计

学习目标：1.[科学态度与责任]了解万有引力定律在天文学上的重要应用。　2.[科学思维]会用万有引力定律计算天体质量，了解“称量地球质量”的基本思路。　3.[科学思维]掌握解决天体运动问题的基本思路。

一、预测未知天体

1．海王星的发现

英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒威耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日柏林天文台的望远镜对准他们笔下计算出来的位置，终于，一颗新的行星——海王星被发现了。

2．英国天文学家哈雷根据万有引力定律预言了哈雷彗星的“按时回归”，确立了万有引力定律的地位，显示了科学理论对实践的巨大指导作用。

二、估算天体的质量

方法一：月球绕地球做匀速圆周运动的向心力是由它们之间的万有引力提供。即 eq \f(GM地m月,r2) ＝m月 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T))) eq \s\up12(2) r

由此可得地球质量M地＝ eq \f(4π2r3,GT2) 。

方法二：地球表面的物体受到的重力近似等于地球对物体的万有引力，有m物g＝G eq \f(M地m物,R\o\al(2,地)) ，由此可得M地＝ eq \f(gR\o\al(2,地),G) 。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)利用万有引力等于向心力，可以求出中心天体的质量，也能求出卫星的质量。 (×)

(2)利用地球半径、表面重力加速度和万有引力常量能求出地球的质量。

(√)

(3)知道行星的轨道半径及运行周期，可计算出中心天体的质量。 (√)

(4)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性。

(√)

2．下列说法正确的是(　　)