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1、高中物理新人教版必修 系列课件 6 4 万有引力理论的成就 教学目标 1 知识与技能 1 了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系 计算地球质量 2 行星绕恒星运动 卫星的运动的共同点 万有引力作为行星 卫星圆周运动的向心力 会用万有引力定律计算天体的质量 3 了解万有引力定律在天文学上有重要应用 2 过程与方法 1 培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法 2 培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法 3 培养学生归纳总结建立模型的能力与方法 3 情感态度与价值观 1 培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质 2 体会物理学规律的简洁性
2、和普适性 领略物理学的优美 1 教学重点及其教学策略 重点 地球质量的计算 太阳等中心天体质量的计算教学策略 通过数据分析 类比思维 归纳总结建立模型来加深理解 2 教学难点及其教学策略 难点 根据已有条件求中心天体的质量教学策略 通过类比思维 归纳总结建立模型来加深理解 教学方法探究 讲授 讨论 练习 万有引力理论的成就 一 测量天体的质量 1 测量地球的质量 思考 1 根据所学的知识你能解释为什么可以不考虑地球自转的影响 2 测量地球质量运用了处理天体运动问题的那种思路 F引 F向 G F引 G F向 2 测量太阳的质量 九大行星围绕太阳运动 太阳为中心天体 思考 1 行星做圆周运动的向心
3、力是什么 2 是否需要考虑九大行星之间的万有引力 如果设中心天体质量为M 行星质量为m 已知行星围绕太阳转动的轨道半径为r 即行星到太阳的距离及公转周期T 我们如何利用这些条件来测量太阳的质量呢 是处理天体运动问题的那种思路 2 测量太阳的质量 反思 1 不同行星与太阳的距离r和围绕太阳公转的周期T都是各不相同的 但是不同行星的r T计算出来的太阳质量必须是一样的 上面的公式能否保证这一点 反思 2 我们类比太阳 能不能通过月亮或地球卫星来计算出地球的质量呢 即通过行星的卫星计算出行星的质量呢 是否需要知道卫星的质量呢 3 知道天体质量 能求天体密度吗 结论 如果知道卫星围绕行星运动的周期和卫
4、星与行星之间的距离 同样可以算出行星的质量或密度 二 发现未知天体 问题1 笔尖下发现的行星是哪一颗行星 问题2 人们用类似的方法又发现了哪颗行星 总结 万有引力理论的成就 一 测量天体的质量或密度二 发现未知天体 强化训练 1 利用下列哪组数据可以举算出地球的质量 A 已知地球的半径R和地球表面的重力加速度gB 已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周期TC 已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线速度VD 已知卫星围绕地球运动的线速度V和周期T ABCD 强化训练 2 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 试估算该星球的质量 2hR2 Gt2 强化训练 3 地球表面处重力加速度g取10m s2 地球的半径R取6400km 引力常数G为6 67 10 11Nm2 kg2 由上述条件 可推得地球平均密度得表达式是把上述数据代入 可算得其值为kg m3 5 6 103 再见
