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萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)
作為一名專(zhuān)為他人授業(yè)解惑的人民教師，很有必要精心設(shè)計(jì)一份教學(xué)設(shè)計(jì)，借助教學(xué)設(shè)計(jì)可以讓教學(xué)工作更加有效地進(jìn)行。那么什么樣的教學(xué)設(shè)計(jì)才是好的呢？以下是小編為大家整理的萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)1
一、內(nèi) 容 人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書(shū)物理必修2第六章第4節(jié)《萬(wàn)有引力理論的成就》
二、教學(xué)分析
1.教材分析
本節(jié)課是《萬(wàn)有引力定律》之后的一節(jié)，內(nèi)容是萬(wàn)有引力在天文學(xué)上的應(yīng)用。教材主要安排了“科學(xué)真是迷人”、“計(jì)算天體質(zhì)量”和“發(fā)現(xiàn)未知天體”三個(gè)標(biāo)題性內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)這一節(jié)課的學(xué)習(xí)，一方面對(duì)萬(wàn)有引力的應(yīng)用有所熟悉，另一方面通過(guò)卡文迪許“稱(chēng)量地球的質(zhì)量”和海王星的發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，并借此對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感、態(tài)度、價(jià)值觀的學(xué)習(xí)。
2．教學(xué)過(guò)程概述
本節(jié)課從宇宙中具有共同特點(diǎn)的幾幅圖片入手，對(duì)萬(wàn)有引力提供天體圓周運(yùn)動(dòng)的向心力進(jìn)行了復(fù)習(xí)引入萬(wàn)有引力在天體運(yùn)動(dòng)中有什么應(yīng)用呢？接下來(lái)，通過(guò)“假設(shè)你成為了一名宇航員，駕駛宇宙飛船……發(fā)現(xiàn)前方未知天體”，圍繞“你有什么辦法可以測(cè)出該天體的質(zhì)量嗎”全面展開(kāi)教學(xué)。密度的計(jì)算以及海王星的發(fā)現(xiàn)自然過(guò)渡和涉及。在教材的處理上，既立足于教材，但不被教科書(shū)所限制，除了介紹教科書(shū)中重要的基本內(nèi)容外，關(guān)注科技新進(jìn)展和我國(guó)天文觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，時(shí)代氣息濃厚，反映課改精神，著力于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
�。�1）通過(guò) “計(jì)算天體質(zhì)量”的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)估算中數(shù)據(jù)的近似處理辦法，學(xué)會(huì)運(yùn)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量；
�。�2）通過(guò)“發(fā)現(xiàn)未知天體”，“成功預(yù)測(cè)彗星的回歸”等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。
2.過(guò)程與方法
運(yùn)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量，體驗(yàn)運(yùn)用萬(wàn)有引力解決問(wèn)題的基本思路和方法。
3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀
�。�1）通過(guò)“發(fā)現(xiàn)未知天體”、“成功預(yù)測(cè)彗星的回歸”的學(xué)習(xí)，體會(huì)科學(xué)定律在人類(lèi)探索未知世界的作用；
�。�2）通過(guò)了解我國(guó)天文觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，養(yǎng)成熱愛(ài)科學(xué)的情感。
四、教學(xué)重點(diǎn)
1.中心天體質(zhì)量的計(jì)算；
2. “稱(chēng)量地球的質(zhì)量”和海王星的.發(fā)現(xiàn)，加強(qiáng)物理學(xué)史的教學(xué)。
五、教學(xué)準(zhǔn)備 實(shí)驗(yàn)器材、PPT課件等多媒體教學(xué)設(shè)備
六、教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ唬�、圖片欣賞復(fù)習(xí)引入
通過(guò)幾張宇宙圖片的欣賞，學(xué)生體驗(yàn)宇宙中螺旋的共同特點(diǎn)，萬(wàn)有引力提供向心力是天體都遵循的規(guī)律。那么，萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中還有哪些具體的應(yīng)用呢？讓我們一起進(jìn)入本章《萬(wàn)有引力理論的成就》的學(xué)習(xí)。
�。ǘ�、創(chuàng)設(shè)情境 解決中心問(wèn)題
情境創(chuàng)設(shè)：假如你成為了一名宇航員，駕駛宇宙飛船航行在宇宙深處，突然，前方一美麗的天體出現(xiàn)在你的面前。你先關(guān)閉了宇宙的發(fā)動(dòng)機(jī)，然后飛船剛好繞美麗天體做了完美的圓周運(yùn)動(dòng)，繞行一周后，飛船就平穩(wěn)的降落在了星球上。
合作討論：你有什么辦法可以測(cè)得這一神秘天體的質(zhì)量嗎？
（學(xué)生通過(guò)小組探究，教師巡回指導(dǎo)，形成自己本組的意見(jiàn)，由小組選出的代表來(lái)向全班展示自己思考的結(jié)果。）
小組代表講解展示：
思路一：測(cè)出宇宙飛船繞行一周的時(shí)間和軌道半徑，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，
即：
從而得出星球（中心天體）的質(zhì)量
思路二：根據(jù)宇航員降落在星球表面上后，重力近似等于萬(wàn)有引力，
即： 得出
在思路二完成之后，緊接著問(wèn)題：如何測(cè)得星球表面的重力加速度g呢？
�。▽W(xué)生討論回答，現(xiàn)場(chǎng)教師展示借助小球的自由落體運(yùn)動(dòng)，通過(guò)現(xiàn)代技術(shù)“傳感器”現(xiàn)場(chǎng)完成重力加速度的測(cè)量。）
設(shè)計(jì)說(shuō)明： 1.通過(guò)“學(xué)生成為宇航員駕駛宇宙飛船發(fā)現(xiàn)未知天體”的情境創(chuàng)設(shè)，圍繞”如何測(cè)得星球的質(zhì)量？”這一中心問(wèn)題展開(kāi)學(xué)生的討論活動(dòng)，在讓學(xué)生覺(jué)得有趣味的同時(shí)，通過(guò)小組討論、合作學(xué)習(xí)來(lái)促使學(xué)生創(chuàng)造性的思考、解決本節(jié)課的中心問(wèn)題。2.多媒體和現(xiàn)代測(cè)量方法——傳感器讓學(xué)生感受技術(shù)帶來(lái)的便捷。
�。ㄈ⑽锢韺W(xué)史 展現(xiàn)人文魅力
啟示：一旦測(cè)出了引力常量G，那么就可以利用公式 得到地球的質(zhì)量了。
1798年，卡文迪許通過(guò)自己設(shè)計(jì)的扭秤實(shí)驗(yàn)，成功得到了引力常量的值。因此卡文迪許把自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱(chēng)量地球的重量”，是不無(wú)道理的。
而正是這段故事，讓一個(gè)外行人、著名文學(xué)家馬克·吐溫滿懷激情的說(shuō)：“科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲！”
(四)、課堂延伸——如何得到這一天體的密度？
設(shè)計(jì)說(shuō)明：在這一問(wèn)題中，老師提示了球體的體積公式，然后就把時(shí)間交給學(xué)生了。學(xué)生進(jìn)行了積極的演算，可得到的答案有兩種，一種是帶有半徑的，而另一種則是把半徑約分掉的 。“為什么半徑可以約掉呢？”這一問(wèn)題又再一次促進(jìn)了學(xué)生的思考。而這也保證了課堂的開(kāi)放性。
(五)、發(fā)現(xiàn)未知天體
視頻：“海王星的發(fā)現(xiàn)”，——展現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的足跡，注重學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和情感。
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、物理學(xué)家馮勞厄說(shuō)：“沒(méi)有任何東西像牛頓引力理論對(duì)行星軌道的計(jì)算那樣，如此有力的樹(shù)立起人們對(duì)年輕物理學(xué)的尊敬。從此以后，這門(mén)自然科學(xué)成了巨大的精神王國(guó)……”
(六)、課堂小結(jié)與反饋 簡(jiǎn)單回顧本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容
七、板書(shū)設(shè)計(jì)： 第4節(jié)《萬(wàn)有引力理論的成就》
一、 圖片欣賞，引入新課
二、 測(cè)中心天體的質(zhì)量
三、 卡文迪許——人文魅力
四、 應(yīng)用
1.測(cè)天體密度
2.發(fā)現(xiàn)未知天體
八、教學(xué)反思：
本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)上創(chuàng)造性的使用教材，通過(guò)“學(xué)生成為宇航員駕駛宇宙飛船發(fā)現(xiàn)未知天體”的情境創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生在極大的趣味中完成了本節(jié)中心內(nèi)容的教學(xué)。學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程脈絡(luò)清晰。物理學(xué)家的人文魅力學(xué)生也有一定的感知。
萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)2
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解萬(wàn)有引力定律的偉大成就，能測(cè)量天體的質(zhì)量及預(yù)測(cè)未知天體等
2、熟練掌握應(yīng)用萬(wàn)有引力定律測(cè)天體質(zhì)量的思路和方法。
3、體會(huì)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)史上取得的巨大成功，激發(fā)學(xué)科學(xué)習(xí)激情和探索精神。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
1、重點(diǎn)：測(cè)天體的質(zhì)量的思路和方法
2、難點(diǎn)：物體的重力和萬(wàn)有引力的區(qū)別和聯(lián)系。
【學(xué)習(xí)方法】
自主學(xué)習(xí)、合作交流、講授法、練習(xí)法等。
【課時(shí)安排】
1課時(shí)
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
一、導(dǎo)入新課：
萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)后，尤其是卡文迪許測(cè)出引力常量后，立即凸顯出定律的實(shí)用價(jià)值，能利用萬(wàn)有引力定律測(cè)天體的質(zhì)量，科學(xué)性的去預(yù)測(cè)未知的天體！這不僅進(jìn)一步證明了萬(wàn)有引力定律的正確性，而且確立了萬(wàn)有引力定律在科學(xué)史上的地位，有力地樹(shù)立起人們對(duì)年輕的物理學(xué)的尊敬。
二、多媒體展示問(wèn)題，學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)教材，交流討論。
1、說(shuō)一說(shuō)物體的重力和萬(wàn)有引力的區(qū)別和聯(lián)系
2、寫(xiě)出應(yīng)用萬(wàn)有引力定律測(cè)天體質(zhì)量的思路和方法。
3、簡(jiǎn)述“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”的天文學(xué)史事，該史事說(shuō)明了什么？
三、師生互動(dòng)參與上述問(wèn)題的學(xué)習(xí)與討論
1、學(xué)生互動(dòng)學(xué)習(xí)交流發(fā)言。
2、教師指導(dǎo)、幫助學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)總結(jié)（結(jié)合課件展示）。
�。�1）萬(wàn)有引力和物體的重力
地球表面附近的物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受力分析如圖（1）
1）在兩極點(diǎn):
2）除兩極點(diǎn)外：萬(wàn)有引力的一個(gè)分力提供向心力，
另外一個(gè)分力就是物體受到的重力，由于提供
向心力的力很�。词乖诔嗟郎希�，物體的重力
的數(shù)值和萬(wàn)有引力相差很小。
3）在赤道處：
顯然，地球表面附近隨緯度的增加，重力加速度值略微增大。若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，物體受到的萬(wàn)有引力約為物體在該處受到的重力，不予考慮二者的差別。
物體在距離地心距離為r（r>R）處的加速度為ar:
則:
若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，物體在距離地心距離為r處的重力加速度為gr:
則:
�。�2）“科學(xué)真是迷人”巧測(cè)地球的質(zhì)量
若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響：，則:
地面的重力加速度g和地球半徑R在卡文迪許之前就已知道，卡文迪許測(cè)出了引力常量G，就可以算出地球的.質(zhì)量M。這在當(dāng)時(shí)看來(lái)就是一個(gè)科學(xué)奇跡。難怪著名文學(xué)家馬克·吐溫滿懷激情地說(shuō)：“科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多收獲！”
�。�3）計(jì)算天體的質(zhì)量
1）計(jì)算太陽(yáng)的質(zhì)量
核心思路方法:萬(wàn)有引力提供行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
對(duì)行星由牛頓第二定律得：可得：
2）計(jì)算其他中心天體的質(zhì)量：
核心思路方法:萬(wàn)有引力提供小星體繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
對(duì)小星體由牛頓第二定律得：
可得：
思考與討論：如何進(jìn)一步測(cè)中心天體的密度？
中心天體的體積:，中心天體的密度：
聯(lián)立以上各式得:。
若，則：這是很重要的一個(gè)結(jié)論。
�。�4）發(fā)現(xiàn)未知天體：
1）筆尖下發(fā)現(xiàn)海王星
1781年人們發(fā)現(xiàn)矛盾亞當(dāng)斯和勒維耶計(jì)算并預(yù)言伽勒發(fā)現(xiàn)證實(shí)
2）哈雷彗星的“按時(shí)回歸”
1705年英國(guó)天文學(xué)家哈雷根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算了一顆著名彗星的軌道并正確預(yù)言了它的回歸。
3）海王星的發(fā)現(xiàn)和哈雷彗星的“按時(shí)回歸”不僅進(jìn)一步證實(shí)了萬(wàn)有引力定律的正確性，同時(shí)也確立了萬(wàn)有引力定律在科學(xué)史上的地位，也成為科學(xué)史上的美談�？茖W(xué)定律的可預(yù)測(cè)性體現(xiàn)的淋漓盡致！
四、隨堂練習(xí)：
例1:開(kāi)普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系，它對(duì)一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測(cè)定月地距離為3、84×108m，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為2、36×106S，試計(jì)算地球的質(zhì)量M地。（G=6、67×10-11Nm2/kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
例2:20xx年10月22日，歐洲航天局由衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞，命名為MCG6－30－15，由于黑洞的強(qiáng)大引力，周?chē)镔|(zhì)大量掉入黑洞，假定銀河系中心僅此一個(gè)黑洞，已知太陽(yáng)系繞銀河系中心勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，下列哪一組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量（）
A、地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和速度
B、太陽(yáng)的質(zhì)量和運(yùn)行速度
C、太陽(yáng)的質(zhì)量和到MCG6－30－15的距離
D、太陽(yáng)運(yùn)行速度和到MCG6－30－15的距離
例3:地球可視為球體，其自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，在赤道上用彈簧秤測(cè)得某物體的重量是在兩極處測(cè)得同一物體重量的0、9倍，已知引力常量為G，試求地球的平均密度。
例4:某星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的9倍，半徑是地球半徑的一半，若從地球上平拋一物體射程為60m，則在該星球上以同樣的初速度，同樣的高度平拋物體，其射程是
五、學(xué)習(xí)目標(biāo)的自我評(píng)價(jià)和學(xué)習(xí)小結(jié)
本節(jié)課首先認(rèn)識(shí)了萬(wàn)有引力和重力間的差異，后學(xué)習(xí)了應(yīng)用萬(wàn)有引力定律測(cè)天體質(zhì)量的兩種基本方法：1）和2），最后見(jiàn)識(shí)了萬(wàn)有引力定律在探索宇宙過(guò)程中發(fā)揮的重要作用和地位。
六、課后作業(yè)：
教材P432、3、4
萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)3
一、課題：
萬(wàn)有引力定律
二、課型：
概念課（物理按教學(xué)內(nèi)容課型分為：規(guī)律課、概念課、實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課）
三、課時(shí)：
1課時(shí)
四、教學(xué)目標(biāo)
�。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1、理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)用萬(wàn)有引力定律公式解決簡(jiǎn)單的引力計(jì)算問(wèn)題。
2、知道萬(wàn)有引力定律公式的適用范圍。
�。ǘ┻^(guò)程與方法：在萬(wàn)有引力定律建立過(guò)程的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、猜想假設(shè)與推理論證等方法。
�。ㄈ┣楦袘B(tài)度價(jià)值觀
1、培養(yǎng)學(xué)生研究問(wèn)題時(shí)，抓住主要矛盾，簡(jiǎn)化問(wèn)題，建立理想模型的處理問(wèn)題的能力。
2、通過(guò)牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思考過(guò)程，說(shuō)明科學(xué)研究的長(zhǎng)期性，連續(xù)性及艱巨性，提高學(xué)生科學(xué)價(jià)值觀。
五、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式。
難點(diǎn)：1、對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解；2、學(xué)生能把地面上的物體所受重力與其他星球與地球之間存在的引力是同性質(zhì)的力聯(lián)系起來(lái)。
六、教學(xué)法：
合作探究、啟發(fā)式學(xué)習(xí)等
七、教具：
多媒體、課本等
八、教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ唬⿲�(dǎo)入
回顧以前對(duì)月-地檢驗(yàn)部分的學(xué)習(xí)，明確既然太陽(yáng)與行星之間，地球與月球之間、地球?qū)Φ孛嫖矬w之間具有與兩個(gè)物體的質(zhì)量成正比，跟它們的距離的二次方成反比的引力。這里進(jìn)一步大膽假設(shè)：是否任何兩個(gè)物體之間都存在這樣的力？
引發(fā)學(xué)生思考：很可能有，只是因?yàn)槲覀兩磉叺奈矬w質(zhì)量比天體的質(zhì)量小得多，我們不易覺(jué)察罷了，于是我們可以把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體間，即具有劃時(shí)代意義的萬(wàn)有引力定律、然后在學(xué)生的興趣中進(jìn)行假設(shè)論證。
�。ǘ┻M(jìn)入新課
學(xué)生自主閱讀教材第40頁(yè)萬(wàn)有引力定律部分，思考以下問(wèn)題：
1、什么是萬(wàn)有引力？并舉出實(shí)例。
教師引導(dǎo)總結(jié)：萬(wàn)有引力是普遍存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間的相互吸引力。日對(duì)地、地對(duì)月、地對(duì)地面上物體的引力都是其實(shí)例。
2、萬(wàn)有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律？其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何？并注明每個(gè)符號(hào)的'單位和物理意義。
教師引導(dǎo)總結(jié)：萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容是：宇宙間一切物體都是相互吸引的。兩物體間的引力大小，跟它的質(zhì)量的乘積成下比，跟它們間的距離平方成反比、式中各物理量的含義及單位：F為兩個(gè)物體間的引力，單位：N、m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，單位：kg，r為兩個(gè)物體間的距離，單位：m。G為萬(wàn)有引力常量：G=6、67×10-11N·m2/kg2，它在數(shù)值上等于質(zhì)量是1Kg的物體相距米時(shí)的相互作用力，單位：N·m2/kg2、
3、萬(wàn)有引力定律的適用條件是什么？
教師引導(dǎo)總結(jié)：只適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力，當(dāng)物體之間的距離遠(yuǎn)大于物體本身時(shí)，物體可看成質(zhì)點(diǎn)；當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí)，它們間的引力也可直接用公式計(jì)算，但式中的r是指兩球心間的距離。
4、你認(rèn)為萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)有何深遠(yuǎn)意義？
教師引導(dǎo)總結(jié)：萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義：它對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)；對(duì)科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大信心，人們有能力理解天地間的各種事物。
�。ㄈ┥罨斫�
在完成上述問(wèn)題后，小組討論，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)一步深化對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解，即：
1、普遍性：萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間，只不過(guò)一般物體的質(zhì)量與星球相比太小了，他們之間的萬(wàn)有引力也非常小，完全可以忽略不計(jì)。
2、相互性：兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)作用力與反作用力。
3、特殊性：兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力和物體所在的空間及其他物體存在無(wú)關(guān)。
4、適用性：只適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力，當(dāng)物體之間的距離遠(yuǎn)大于物體本身時(shí)，物體可看成質(zhì)點(diǎn)；當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí)，它們間的引力也可直接用公式計(jì)算，但式中的r是指兩球心間的距離。
�。ㄋ模┗顒�(dòng)探究
請(qǐng)兩名學(xué)生上講臺(tái)做個(gè)游戲：兩人靠攏后離開(kāi)三次以上。創(chuàng)設(shè)情境，加深學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)的印象和運(yùn)用，請(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái)展示計(jì)算結(jié)果，師生互評(píng)。
1、請(qǐng)估算這兩位同學(xué)，相距1m遠(yuǎn)時(shí)它們間的萬(wàn)有引力多大？（可設(shè)他們的質(zhì)量為50kg）
解：由萬(wàn)有引力定律得：代入數(shù)據(jù)得：F1=1、7×10-7N
2、已知地球的質(zhì)量約為6、0×1024kg，地球半徑為6、4×106m，請(qǐng)估算其中一位同學(xué)和地球之間的萬(wàn)有引力又是多大？
解：由萬(wàn)有引力定律得：代入數(shù)據(jù)得：F2=493N
3、已知地球表面的重力加速度，則其中這位同學(xué)所受重力是多少？并比較萬(wàn)有引力和重力？
解：G=mg=490N。
比較結(jié)果為萬(wàn)有引力比重力大，原因是因?yàn)樵诘厍虮砻嫔系奈矬w所受萬(wàn)有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力。
（五）課堂小結(jié)
小結(jié)：學(xué)生在教師引導(dǎo)下認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，完成多媒體呈現(xiàn)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)框架圖，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，進(jìn)行生生互評(píng)。
（六）布置作業(yè)
作業(yè)：完成“問(wèn)題與練習(xí)”
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
xx
萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)4
一、活動(dòng)目標(biāo)
1、通過(guò)演示、實(shí)驗(yàn)等方法，對(duì)物體下落現(xiàn)象產(chǎn)生興趣。
2、觀察、認(rèn)識(shí)物體下落的必然性。
二、活動(dòng)準(zhǔn)備
1、“轱轆轱轆”學(xué)教具、“美麗下落路”學(xué)教具。
2、沙包、毛絨玩具、紙球、棉花等。
三、活動(dòng)過(guò)程
�。ㄒ唬┌l(fā)現(xiàn)物體會(huì)下落的特征。
1、玩“轱轆轱轆”。
�、儆變和妗伴镛A轱轆”，感受物體往下落。
把手放開(kāi)后瓶子會(huì)怎么樣？（會(huì)下落）瓶子落到哪里?（落到地上）
T：我們不動(dòng)瓶子，它會(huì)自己上來(lái)嗎？（不會(huì)）怎么讓它上來(lái)？（搖動(dòng)把手）
放開(kāi)手后會(huì)怎么樣？（落到地上）
②師幼發(fā)現(xiàn)：轱轆上吊著的物體是會(huì)往下落的。
2、再次探索
�、偬峁┒喾N材料供幼兒自由探索。（沙包、毛絨玩具、紙球、棉花等）
�、谠谔剿鞯倪^(guò)程中，老師提示：
先將這些物體拿在手中，手放開(kāi)后會(huì)怎么樣？它們都落到哪里去了？
將它們輕輕地往上拋后，它們又落到了那里？
將它們重重地往上拋后，它們又落到了那里？
�、蹘熡装l(fā)現(xiàn)：物體無(wú)論是放開(kāi)手后、輕輕地、重重地往上拋，最后物體都落到了地上。
3、探討生活中看到的.物體下落現(xiàn)象。
①觀看視頻：水往下流、蘋(píng)果往下落
�、谟變毫信e生活中看到的物體下落的現(xiàn)象。
③師幼發(fā)現(xiàn)：生活中所有的物體都是往下落的。
4、師幼共同小結(jié)：
我們的地球是有吸引力的，把物體都往下吸。
�。ǘ┩妗懊利愊侣渎贰�
1、出示“美麗下落路”，教師示范將顏料倒入盒中，請(qǐng)幼兒猜一猜顏料會(huì)往那里走。
T：老師將顏料舀入盒子中，旋轉(zhuǎn)盒子，你們說(shuō)顏料會(huì)往哪里走？（不管怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)盒，顏料都是往下流的，）為什么？（因?yàn)槲覀兊牡厍蛴形Γ?/p>
2、幼兒自由玩“美麗下落路”。
T：孩子們，你們真是太聰明了，我們用地球有吸引力的原理來(lái)創(chuàng)作一幅神奇有趣的“美麗下落路”吧。
3、幼兒自主創(chuàng)作，教師巡回指導(dǎo)。
�。ㄈ┙Y(jié)束
原來(lái)地球的吸引力還能讓我們創(chuàng)作出這么美麗的作品，我們把它們帶回活動(dòng)室展示出來(lái)吧。
萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)5
一、教學(xué)目標(biāo)：
1、了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。
2、會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。
3、掌握綜合運(yùn)用萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析具體問(wèn)題的基本方法。
二、教學(xué)重點(diǎn)：
萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用
三、教學(xué)難點(diǎn)：
天體運(yùn)動(dòng)向心力來(lái)源的理解和分析
四、教學(xué)方法：
啟發(fā)引導(dǎo)式
五、教學(xué)過(guò)程：
�。ㄒ唬┮胄抡n
天體之間的作用力主要是萬(wàn)有引力，萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用，這節(jié)課我們要來(lái)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力在天文學(xué)上有哪些重要應(yīng)用。
�。ǘ┻M(jìn)行新課
1、天體質(zhì)量的計(jì)算
提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考：在天文學(xué)上，天體的質(zhì)量無(wú)法直接測(cè)量，能否利用萬(wàn)有引力定律和前面學(xué)過(guò)的知識(shí)找到計(jì)算天體質(zhì)量的方法呢？
（1）基本思路：在研究天體的`運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中，我們近似地把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供天體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)6
一、教學(xué)目標(biāo)
1、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程、
2、理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律、
3、知道任何物體間都存在著萬(wàn)有引力，且遵循相同的規(guī)律、
二、教學(xué)重點(diǎn)
1、萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)、
2、萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式、
三、教學(xué)難點(diǎn)
1、對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解、
2、使學(xué)生能把地面上的物體所受的重力與其他星球與地球之間存在的引力是同性質(zhì)的力聯(lián)系起來(lái)、
四、教學(xué)方法
1、對(duì)萬(wàn)有引力定律的推理——采用分析推理、歸納總結(jié)的方法、
2、對(duì)疑難問(wèn)題的處理——采用講授法、例證法、
五、教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課
請(qǐng)同學(xué)們回憶一下上節(jié)課的內(nèi)容，回答如下問(wèn)題：
1、行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么？
2、開(kāi)普勒第一定律、第三定律的內(nèi)容？
同學(xué)們回答完以后，老師評(píng)價(jià)、歸納總結(jié)、
同學(xué)們回答得很好，行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是橢圓，太陽(yáng)處在這個(gè)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，那么行星為什么要這樣運(yùn)動(dòng)？而且還有一定的規(guī)律？這類(lèi)問(wèn)題從17世紀(jì)就有人思考過(guò)，請(qǐng)閱讀課本，這個(gè)問(wèn)題的答案在不同的時(shí)代有不同的結(jié)論，可見(jiàn)，我們科學(xué)的研究要經(jīng)過(guò)一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的艱巨的過(guò)程、
新課教學(xué)
1、同學(xué)們閱讀完以后，知道到了牛頓時(shí)代的一些科學(xué)家，如胡克、哈雷等，對(duì)這一問(wèn)題的認(rèn)識(shí)更進(jìn)了一步，把地面上的運(yùn)動(dòng)和天體的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)了、事實(shí)上，行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道離心率很接近于1，我們把它理想化為一個(gè)圓形軌道，這樣就簡(jiǎn)化了問(wèn)題，易于我們?cè)诂F(xiàn)有認(rèn)知水平上來(lái)接受、
根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知行星必然受到一個(gè)太陽(yáng)給的力、牛頓認(rèn)為這是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力F應(yīng)該為行星運(yùn)動(dòng)所受的向心力，即：
再根據(jù)開(kāi)普勒第三定律代入上式
可得到：
其中m為行星的質(zhì)量，r為行星軌道半徑，即太陽(yáng)與行星的距離、由上式可得出結(jié)論：太陽(yáng)對(duì)行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比、
即：F∝
根據(jù)牛頓第三定律：太陽(yáng)吸引行星的力與行星吸引太陽(yáng)的力是同性質(zhì)的相互作用力、既然太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星的質(zhì)量成正比，那么行星對(duì)太陽(yáng)也有作用力，也應(yīng)與太陽(yáng)的質(zhì)量M成正比，即：
F∝
用文字表述為：太陽(yáng)與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比、
用公式表述：
公式中的G是一個(gè)常數(shù)，叫萬(wàn)有引力常量、
進(jìn)而牛頓還研究了月地間的引力、許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律，于是他把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體間，即具有劃時(shí)代意義的萬(wàn)有引力定律、
2、萬(wàn)有引力定律：
�。�1）內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比、
(2)公式：
�。�3）疑問(wèn)：在日常生活中，我們各自之間或人與物體間，為什么都對(duì)這種作用沒(méi)有任何感覺(jué)呢？
這是因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量與星球的質(zhì)量相比太小了，它們之間的引力太小了，所以我們不易感覺(jué)到、下一節(jié)課的卡文迪許的精巧的扭秤實(shí)驗(yàn)將為我們驗(yàn)證、
（4）各物理量的含義及單位
r表示兩個(gè)具體物體相距很遠(yuǎn)時(shí)，物體可以視為質(zhì)點(diǎn)、如果是規(guī)則形狀的均勻物體，r為它們的幾何中心間的距離、單位為“米”、
G為萬(wàn)有引力常量，G=6、67×10-11，單位為Nm2/kg2、這個(gè)引力常量的出現(xiàn)要比萬(wàn)有引力定律晚一百多年哪！是英國(guó)的物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出來(lái)的，我們下節(jié)課就要學(xué)習(xí)、
(5)擴(kuò)展思路
牛頓想驗(yàn)證地面上的物體的重力與月地間、行星與太陽(yáng)間的引力是同種性質(zhì)的力，他做了著名的“月——地”檢驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第105頁(yè)有關(guān)內(nèi)容、然后歸納一下他的思路、オ①如果重力與星體間的引力是同種性質(zhì)的力，都與距離的二次方成反比關(guān)系，那么月球繞地球做近似圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度就應(yīng)該是重力加速度的1/3600、
牛頓計(jì)算了月球的向心加速度，結(jié)果證明是對(duì)的
�、谌绻覀円阎厍蛸|(zhì)量為5、89×1024kg、地球半徑為6、37×106m、同學(xué)們?cè)囉?jì)算一下月球繞地球的向心加速度是多大？
同學(xué)們通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證，
③為了驗(yàn)證地面上的重力與月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是同一性質(zhì)的`力，還提出一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)：設(shè)想一個(gè)小月球非常接近地球，以至于幾乎觸及地球上最高的山頂，那么使這個(gè)小月球保持軌道運(yùn)動(dòng)的向心力當(dāng)然就應(yīng)該等于它在山頂處所受的重力、如果小月球突然停止做軌道運(yùn)動(dòng)，它就應(yīng)該同山頂處的物體一樣以相同速度下落、如果它所受的向心力不是重力，那么它就將在這兩種力的共同作用下以更大的速度下落，這是與我們的經(jīng)驗(yàn)不符的所以，是同性質(zhì)的力、
�。�6）萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義
萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響、它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái)、在科學(xué)文化發(fā)展上起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心，人們有能力理解天地間的各種事物、
六、鞏固練習(xí)（用投影片出示題目）
1、要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的1/4，下列辦法不可采用的是
獳、使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變
B、使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的1/4，距離不變
C、使兩物體間的距離增為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變
D、距離和質(zhì)量都減為原來(lái)的1/4
2、火星的半徑是地球半徑的一半，火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9；那么地球表面50kg的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質(zhì)量的物體受到火星吸引力的倍、
3、兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起時(shí)，它們之間的萬(wàn)有引力為F、若兩個(gè)半徑為原來(lái)2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬(wàn)有引力為
獳、4F獴、2F獵、8F獶、16F
參考答案：
1、D2、2、253、D
七、小結(jié)（用投影片出示內(nèi)容）
通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解并知道：
1、得出萬(wàn)有引力定律的思路及方法、
2、任何兩個(gè)物體間存在著相互作用的引力的一般規(guī)律：即
其中G為萬(wàn)有引力常量，r為兩物間的距離、
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
第二節(jié)萬(wàn)有引力定律
萬(wàn)有引力教學(xué)設(shè)計(jì)7
【教學(xué)目標(biāo)】
（一）知識(shí)與技能
1．了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。
2．會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量。
3．理解并運(yùn)用萬(wàn)有引力定律處理天體問(wèn)題的思路和方法。
（二）過(guò)程與方法
1．通過(guò)萬(wàn)有引力定律推導(dǎo)出計(jì)算天體質(zhì)量的公式。
2．了解天體中的知識(shí)。
（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀
體會(huì)萬(wàn)有引力定律在人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然界奧秘中的巨大作用，讓學(xué)生懂得理論來(lái)源于實(shí)踐。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1．行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的。
2．會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量。
【教學(xué)難點(diǎn)】
根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。
教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。
【教學(xué)工具】
課件、計(jì)算機(jī)、地球儀、投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備。
【教學(xué)過(guò)程】
一、引入新課
教師活動(dòng)：上節(jié)我們學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力定律的有關(guān)知識(shí)，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及公式是什么？公式中的G又是什么？G的測(cè)定是誰(shuí)完成的？
學(xué)生活動(dòng)：思考并回答上述問(wèn)題：
內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。
公式：F=G．
公式中的G是引力常量，它在大小上等于質(zhì)量為1 kg的兩個(gè)物體相距1 m時(shí)所產(chǎn)生的引力大小，經(jīng)測(cè)定其值為6．67×10—11 N·m2/kg2。G的測(cè)定是由卡文迪許完成的。
教師活動(dòng)：（播音部分）牛頓（1643—1727）是英國(guó)著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，是十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠。牛頓一生對(duì)科學(xué)事業(yè)所做的貢獻(xiàn)，遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域。牛頓在物理學(xué)上最主要的成就，是創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)的基本體系，對(duì)于光學(xué)，牛頓致力于光的顏色和光的本性的研究，也作出了重大貢獻(xiàn)。牛頓在數(shù)學(xué)方面，總結(jié)和發(fā)展了前人的工作，提出了“流數(shù)法”，建立了二項(xiàng)式定理，創(chuàng)立了微積分。在天文學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡，并且用它初步觀察到了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
上面用了兩個(gè)字“發(fā)現(xiàn)”，不是發(fā)明！正如幼兒園有一個(gè)小朋友造句：我爸爸發(fā)現(xiàn)了我的媽媽?zhuān)缓蟀l(fā)明了我。
萬(wàn)有引力發(fā)現(xiàn)后，再經(jīng)過(guò)了一百多年，才確定引力常量。卡文迪許扭秤的主要部分是一個(gè)輕而堅(jiān)固的T型架，倒掛在一根金屬絲的下端。T形架水平部分的兩端各裝一個(gè)質(zhì)量是m的小球，T形架的豎直部分裝一面小平面鏡M，它能把射來(lái)的光線反射到刻度尺上，這樣就能比較精確地測(cè)量金屬絲的扭轉(zhuǎn)。他測(cè)定了引力常量。這也提供了我們測(cè)量微小物體質(zhì)量的方法。古代，曹操的兒子曹沖利用浮力稱(chēng)出了大象的質(zhì)量。那我們現(xiàn)在有沒(méi)有可能利用已知的知識(shí)來(lái)稱(chēng)地球呢？
二、進(jìn)行新課
（一）“科學(xué)真實(shí)迷人”
教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“科學(xué)真實(shí)迷人”部分的內(nèi)容，思考問(wèn)題［投影出示］：
1．推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，說(shuō)明卡文迪許為什么能把自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱(chēng)量地球的重量”？
2．設(shè)地面附近的重力加速度g=9．8m/s2，地球半徑R =6．4×106m，引力常量G=6．67×10-11 Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。
學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，在練習(xí)本上進(jìn)行定量計(jì)算。
教師活動(dòng)：由于地球自轉(zhuǎn)非常慢，一天只轉(zhuǎn)了一圈，所以對(duì)應(yīng)的自轉(zhuǎn)偏向力很小。在這里，我們忽略不計(jì)。投影學(xué)生的推導(dǎo)、計(jì)算過(guò)程，一起點(diǎn)評(píng)。
kg重力加速度與高度的變化：若物體靜止在距離地面高為h的高空
（二）計(jì)算天體的質(zhì)量
教師活動(dòng)：（課件展示太陽(yáng)系里面的星體的美麗圖片），《萬(wàn)有引力理論的成就》
教學(xué)設(shè)計(jì)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“天體質(zhì)量的計(jì)算”部分的內(nèi)容，同時(shí)考慮下列問(wèn)題［投影出示］：
1．應(yīng)用萬(wàn)有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么？
2．求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么？
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀課文第一部分，從課文中找出相應(yīng)的答案。
1．求解天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況，求出其向心加速度，然后根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，進(jìn)而列方程求解．
2．從前面的學(xué)習(xí)知道，天體之間存在著相互作用的萬(wàn)有引力，而行星（或衛(wèi)星）都在繞恒星（或行星）做近似圓周的運(yùn)動(dòng)，而物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力充當(dāng)向心力，故對(duì)于天體所做的圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程只能是萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，這也是求解中心天體質(zhì)量時(shí)列方程的根源所在。
教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生深入探究
請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合課文知識(shí)以及前面所學(xué)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，加以討論、綜合，然后思考下列問(wèn)題［投影出示］。學(xué)生代表發(fā)言。
1．天體實(shí)際做何運(yùn)動(dòng)？而我們通�？烧J(rèn)為做什么運(yùn)動(dòng)？
2．描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些？
3．根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況求解其向心加速度有幾種求法？
4．應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程──萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力求出的天體質(zhì)量有幾種表達(dá)式？各是什么？各有什么特點(diǎn)？
5．應(yīng)用此方法能否求出環(huán)繞天體的質(zhì)量？
學(xué)生活動(dòng)：討論，得出答案。學(xué)生代表發(fā)言。
1．天體實(shí)際運(yùn)動(dòng)是沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的，而我們通常情況下可以把它的運(yùn)動(dòng)近似處理為圓形軌道，即認(rèn)為天體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
2．在研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了描述其運(yùn)動(dòng)特征，我們引進(jìn)了線速度v，角速度ω，周期T三個(gè)物理量。
3．根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)狀況，a心=4π2r/T2
4．應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程──萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度方程，即
�。�3）F引=G=F心=ma心=m
即：G=m ③
從上述動(dòng)力學(xué)方程的表述中，可得到相應(yīng)的天體質(zhì)量表達(dá)形式：
M=4π2r3/GT2．
同理可得：M=v2r/G 或者M(jìn)=ω2r3/G．
上述三種表達(dá)式分別對(duì)應(yīng)在已知環(huán)繞天體的線速度v，角速度ω，周期T時(shí)求解中心天體質(zhì)量的方法。
以上各式中M表示中心天體質(zhì)量，m表示環(huán)繞天體質(zhì)量，r表示兩天體間距離，G表示引力常量。
5．從以上各式的推導(dǎo)過(guò)程可知，利用此法只能求出中心天體的質(zhì)量，而不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，因?yàn)榄h(huán)繞天體的質(zhì)量同時(shí)出現(xiàn)在方程的兩邊，已被約掉。
師生互動(dòng)：
從上面的學(xué)習(xí)可知，在應(yīng)用萬(wàn)有引力定律求解天體質(zhì)量時(shí)，只能求解中心天體的'質(zhì)量，而不能求解環(huán)繞天體的質(zhì)量。而在求解中心天體質(zhì)量的三種表達(dá)式中，最常用的是已知周期求質(zhì)量的方程。因?yàn)榄h(huán)繞天體運(yùn)動(dòng)的周期比較容易測(cè)量。
教師活動(dòng)：投影例題：某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球，他使航天飛機(jī)貼近該星球附近飛行一周，測(cè)出飛行時(shí)間為4．5?103s，則該星球的平均密度是多少？
學(xué)生活動(dòng)：在練習(xí)本上分析計(jì)算，寫(xiě)出規(guī)范解答：
分析：航天飛機(jī)繞星球飛行，萬(wàn)有引力提供向心力，所以：
教師活動(dòng)：投影學(xué)生求解過(guò)程，點(diǎn)評(píng)。
（三）發(fā)現(xiàn)未知天體
教師活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內(nèi)容，考慮以下問(wèn)題［投影出示］：
教學(xué)設(shè)計(jì)
1．應(yīng)用萬(wàn)有引力定律除可估算天體質(zhì)量外，還可以在天文學(xué)上有何應(yīng)用？
2．應(yīng)用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)了哪些行星？
學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案：
1．應(yīng)用萬(wàn)有引力定律還可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)未知的天體。
2．海王星、冥王星就是應(yīng)用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的。
教師活動(dòng)：投影海王星照片與它的地貌照片
引導(dǎo)學(xué)生深入探究：
人們是怎樣應(yīng)用萬(wàn)有引力定律來(lái)發(fā)現(xiàn)未知天體的？發(fā)表你的看法。
學(xué)生活動(dòng)：討論并發(fā)表見(jiàn)解。
人們?cè)陂L(zhǎng)期的觀察中發(fā)現(xiàn)天王星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌道與應(yīng)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出的軌道總存在一定的偏差，所以懷疑在天王星周?chē)�可能存在有行星，然后應(yīng)用萬(wàn)有引力定律，結(jié)合對(duì)天王星的觀測(cè)資料，便計(jì)算出了另一顆行星的軌道，進(jìn)而在計(jì)算的位置觀察新的行星。
教師點(diǎn)評(píng)：萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，為天文學(xué)的發(fā)展起到了積極的作用，用它可以來(lái)計(jì)算天體的質(zhì)量，同時(shí)還可以來(lái)發(fā)現(xiàn)未知天體．
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng)：
1．處理天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的關(guān)鍵是：萬(wàn)有引力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。
2．忽略地球自轉(zhuǎn),物體所受重力等于地球?qū)ξ矬w的引力。
學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。
教師要放開(kāi)，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。
【教學(xué)體會(huì)】
思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。
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