必修 第二册3 万有引力理论的成就教案

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“一课一研精准教学”记录表年    级 学    科物理分包领导 备课时间 备课地点物理备课组主备人 备课主题万有引力理论的成就一、       精准讲解：对一个物体的物理特性进行测量的方法主要有两种：直接测量和间接测量。而直接测量往往很困难，无法测出结果，所以间接测量就成为一种非常有用的方法，但间接测量需要科学的方法和科学理论作为依据。1.“称量”地球的质量思路：地球表面的物体，若不考虑地球自转的影响，物体的重力等于__地球对物体的引力__。关系式：mg＝G。结果：m地＝，只要知道g、R、G的值，就可计算出地球的质量。推广：若知道某星球表面的__重力加速度__和星球__半径__，可计算出该星球的质量。2. 中心天体质量和密度的计算（自力更生法）已知地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,地球半径为R,则由得结果：，就可计算出地球的质量。再根据密度，而体积，得。（借助外援法）质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，__行星与太阳间的万有引力__充当向心力。由得，只要知道引力常量G，行星绕太阳运动的周期T和轨道半径r就可以计算出太阳的质量。同理若已知引力常量G，卫星绕行星运动的周期和卫星与行星之间的距离，可计算出行星的质量。再根据密度，而体积，得3.天体运动的分析与计算 (1)万有引力提供天体运动的向心力质量为m的行星绕质量为M的星体在半径为r的轨道上做匀速圆周运动时，由牛顿第二定律及圆周运动知识得G＝man＝m＝mω2r＝m()2r。(2)黄金替换质量为m的物体在地球表面受到的万有引力等于其重力，即G＝mg。可以得到：GM＝gR2由于G和M(地球质量)这两个参数往往不易记住，而g和R容易记住。所以粗略计算时，一般都采用上述代换，这就避开了引力常量G值和地球的质量M值，非常方便。天体运动的物理量与轨道半径的关系(1)由G＝m得v＝；             (2)由G＝mω2r得ω＝；(3)由G＝m2r得T＝2π ；    (4)由G＝man得an＝。由以上关系式可知：①卫星的轨道半径r确定后，其相对应的线速度大小、角速度、周期和向心加速度大小是唯一的，与卫星的质量无关，即同一轨道上的不同卫星具有相同的周期、线速度大小、角速度和向心加速度大小。②卫星的轨道半径r越大，v、ω、an越小，T越大，即越远越慢。例一：质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的(　B　)A．线速度v＝ B．运行周期T＝2πC．角速度ω＝ D．向心加速度a＝例二：金星、地球和火星绕太阳公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金＜R地＜R火，由此可以判定(　A　)A．a金＞a地＞a火 B．a火＞a地＞a金C．v地＞v火＞v金 D．v火＞v地＞v金例三：由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的(　A　)A．速率变大，周期变小 B．速率变小，周期不变C．速率变大，周期变大 D．速率变小，周期变小二、重点、难点：1．  了解万有引力定律在天文学上的应用2．  会用万有引力定律计算天体的质量和密度3．  掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法三、板书：1. “称量”地球的质量  2. 中心天体质量和密度的计算     3.天体运动的分析与计算四、精准练习：1、《学习指导》P47至P482、《配套卷》P104至p105参会教师签到     请假教师     弘毅笃行  致美致远