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2019-2020年高中物理 6.4《萬有引力理論的成就》教案 新人教版必修2 知識與技能 1．了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。 2． 會用萬有引力定律計算天體質(zhì)量。 3．理解并運用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。 過程與方法 1．通過萬有引力定律推導(dǎo)出計算天體質(zhì)量的公式。 2．了解天體中的知識。 情感態(tài)度與價值觀 1．通過推導(dǎo)，鞏固前面所學(xué)的知識，使自己更好地了解天體中的物理。 2．體會萬有引力定律在人類認識自然界奧秘中的巨大作用，讓學(xué)生懂得理論來源于實踐，反過來又可以指導(dǎo)實踐的辯證唯物主義觀點。 教學(xué)重點 1． 萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，要掌握利用萬有引力定律計算天體質(zhì)量、天體密度的基本方法。學(xué)好本節(jié)有利于對天體運行規(guī)律的認識，更有利于我們在今后學(xué)習(xí)人造衛(wèi)星。 教學(xué)難點 1．熟知并掌握計算天體質(zhì)量的不同表達式，由于題目所給條各不相同，因此從多種表達式中挑選合適的形式較難，主要是對表達式的形式和含義不夠熟悉，應(yīng)理解并記住各種表達式。 教學(xué)過程 ω 新課教學(xué) 一、由地面可測量求地球的質(zhì)量 1、思考：地面上物體的重力與地球?qū)ξ矬w的引力是什么關(guān)系？ 分析：地球?qū)ξ矬w的引力指向地心，一部分提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力，另一部分為物體的重力。只有在赤道和兩極處物體的重力方向才指向地心，且赤道處物體的重力最小，兩極處物體的重力最大；物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力很小，在計算時可近似認為物體的重力就等于地球?qū)λ囊Α? 2、若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上的物體的重力等于地球?qū)λ囊Α? mg＝G g＝G　　M＝　　ρ＝＝ 例1、離地面某一高度h處的重力加速度是地球表面重力加速度的 ,則高度h是地球半徑的　　　倍。 例2、假設(shè)火星和地球都是球體，火星的質(zhì)量M火和地球的質(zhì)量M地之比M火/M地=p，火星的半徑R火和地球的半徑R地之比R火/R地=q，那么火星表面處的重力加速度g火和地球表面處的重力的加速度g地之比等于[　　] 　A.p/q2　 B.pq2 C.p/q D.pq 二、由行星或衛(wèi)星運動量求中心天體的質(zhì)量 行星或衛(wèi)星繞中心天體做圓周運動的向心力由中心天體對它的引力提供，由此可列出方程。 例3、某行星表面附近有一顆衛(wèi)星，其軌道半徑可認為近似等于該行星的球體半徑。已測出此衛(wèi)星運行的周期為T，已知萬有引力常量為G，據(jù)此求得該行星的平均密度約為______。 例4、登月飛行器關(guān)閉發(fā)動機后在離月球表面h的空中沿圓形軌道繞月球飛行，周期是T，已知月球半徑是R，引力常量為G，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算月球的平均密度。 三、發(fā)現(xiàn)未知天體 1781年發(fā)現(xiàn)天王星后，根據(jù)萬有引力定律計算天王星的軌道與觀察到的結(jié)果總有偏差。年輕的英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯、法國青年天文愛好者勒維相信有新星的存在，各自獨立根據(jù)萬有引力定律計算出這顆新星的軌道。1846年9月23日由德國的伽勒發(fā)現(xiàn)了海王星。用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星。 四、小結(jié)：