万有引力定律在天文学上的应用 说课稿玉林实验中学 黄学科说教材：n 地位作用：本节内容是这一章的重点之一，是万有引力定律在实际中的具体应用，除了能计算天体的质量、密度等，还能发现未知天体n 编写意图：本节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解到通常物体之间的引力很小，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，通过本节课的学习，学生应学会计算天体的质量、密度等的方法n 教学重点：1.行星（人造卫星）绕中心天体运动的向心力是由万有引力提供的 2.会用已知条件来求中心天体的质量n 教学难点：会用已知条件来求中心天体的质量学情分析 n 学生已经具备了圆周运动和万有引力的基本知识，但灵活运用能力一般，教学中要注意到学生的参与和体会尤其是体会各个公式的变形，并寻找变式之间的联系，以达到熟练运用目的教学目标n 知识目标：1、了解行星绕恒星及卫星绕行星运动的共同特点：万有引力作为行星、卫星做圆周运动的向心力2了解万有引力定律在天文学上有重要的应用3、会用万有引力定律计算天体的质量n 能力目标：通过万有引力定律在实际中的应用，培养学生理论联系实际的能力n 德育目标：利用万有引力定律可以发现未知天体，让学生懂得理论来源于实践，又可以指导实践的辩证唯物主义观点。
说教法：n 引导发现：利用已有知识探索新知n 讲练结合：体现出学生的主体地位和老师的课堂指导作用使学生参与到学习活动中来，体验结论得出的过程，在头脑中形成一个相应的物理图景说教学流程：n 情景设置：天体间的作用力主要是万有引力，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本节课来学习万有引力定律在天文学上的应用主要是求天体的质量和密度 (老师引言)n 复习提问：1 物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速度、角速度、周期的关系式 2 万有引力定律公式：(学生写出)n 一．研究天体运动的基本方法 ： (1) F引 = F向即：天体做圆周运动所需的向心力由万有引力来提供(2) mg = F引即：在天体表面附近重力等于引力复习所学基本规律：n 万有引力定律：n 向心力公式：一、天体质量的计算1．分析思路： 根据围绕天体运行的行星（或卫星）的运动情况，表示出行星（或卫星）的向心加速度．而向心力是由万有引力提供的． 这样，利用万有引力定律和圆周运动的知识，可列出方程，导出计算中心天体（太阳或行星）的质量的公式．2．推导表达式设M是太阳的质量，m 是某个行星的质量，r 是它们之间的距离，T 是行星绕太阳公转的周期，那么行星做匀速圆周运动所需向心力为：而行星运动的向心力是由万有引力提供的，所以 由此可以解出： 如果测出行星绕太阳公转周期T 、它们之间的距离r ，就可以算出太阳的质量．同样，根据月球绕地球的运转周期和轨道半径，就可以算出地球的质量．(说明普遍性)扩展能力 (学生活动)如果已知r、v，则 如果已知T、v，则如果已知ω、r，则学生分析推导出以上公式，体验过程，这也是分析问题的过程。
进一步扩展能力 (学生活动)n 能否测出天体的密度？(思考并讨论)得出相关公式：该天体的平均密度为：思考注意：用测定环绕天体物理参量的方法，只能测定中心天体的质量和密度．(观察总结)对没有卫星 (或虽有卫星，但无已知量)的天体其质量如何表示呢？物理办法回顾：忽略天体自转的影响，F引 = mg 所以 ( R --- 天体半径 ，g---天体表面的重力加速度)二、发现未知天体 １、海王星的发现 英国剑桥大学的学生，23岁的亚当斯，经过计算，提出了新行星存在的预言．他根据万有引力定律和天王星的真实轨道逆推，预言了新行星不同时刻所在的位置．同年，法国的勒维列也算出了同样的结果，并把预言的结果寄给了柏林天文学家加勒． 当晚（1846.3.14），加勒把望远镜对准勒维列预言的位置，果然发现有一颗新的行星——就是海王星.２、冥王星的发现海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致．于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新行星的存在．在预言提出之后，1930年，汤博（Tom baugh）发现了这颗行星——冥王星．冥王星的实际观测轨道与理论计算的一致，所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗行星了． 小结：１、处理天体运动问题的关键是：万有引力提供做匀速圆周运动所需的向心力．２、海王星和冥王星的发现，显示了万有引力定律对研究天体运动的重要意义，同时证明了万有引力定律的正确性．说板书。