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萬有引力定律教案
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者,很有必要精心設計一份教案,教案是教學藍圖,可以有效提高教學效率。教案應該怎么寫才好呢?下面是小編精心整理的萬有引力定律教案,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
萬有引力定律教案1
教學目標
知識目標:
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。
2、理解萬有引力定律的含義并會推導萬有引力定律。
3、知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵守相同的規(guī)律
能力目標:
1、培養(yǎng)學生研究問題時,抓住主要矛盾,簡化問題,建立理想模型的處理問題的能力。
2、訓練學生透過現(xiàn)象(行星的運動)看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力
德育目標:
1、通過牛頓在前人的基礎上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學研究的長期性,連續(xù)性及艱巨性,滲透科學發(fā)現(xiàn)的方法論教育。
2、培養(yǎng)學生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。
教學重難點
教學重點:
月——地檢驗的推倒過程
教學難點:
任何兩個物體間都存在萬有引力
教學過程
(一)引入:
太陽對行星的引力是行星做圓周運動的向心力,,這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球對物體的引力造成的呢?
若真是這樣,物體離地面越遠,其受到地球的引力就應該越小,可是地面上的物體距地面很遠時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里,物體也會像月球那樣圍繞地球運動。地球對月球的引力,地球對地面上的物體的引力,太陽對行星的引力,是同一種力。你是這樣認為的嗎?
(二)新課教學:
一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程
(引導學生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)
假想——理論推導——實驗檢驗
(1)牛頓對引力的思考
牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力,這只是一種傳說。但是,他對天體和地球的引力確實作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究,產(chǎn)生如下的假想:太陽、行星以及離我們很遠的`恒星,不管彼此相距多遠,都是互相吸引著,其引力隨距離的增大而減小,地球和其他行星繞太陽轉,就是靠劂的引力維持。同樣,地球不僅吸引地面上和表面附近的物體,而且也可以吸引很遠的物體(如月亮),其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進一步猜想,宇宙間任何物體間都存在吸引力,這些力具有相同的本質(zhì),遵循同樣的力學規(guī)律,其大小都與兩者間距離的平方成反比。
(2)牛頓對定律的推導
首先,要證明太陽的引力與距離平方成反比,牛頓憑著他對于數(shù)學和物理學證明的驚人創(chuàng)造才能,大膽地將自己從地面上物體運動中總結出來的運動定律,應用到天體的運動上,結合開普勒行星運動定律,從理論上推導出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比,還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比,牛頓再研究了衛(wèi)星的運動,結論是:
它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比,與兩者距離的平方成反比。
(3)。牛頓對定律的檢驗
以上結論是否正確,還需經(jīng)過實驗檢驗。牛頓根據(jù)觀測結果,憑借理想實驗巧...
萬有引力定律教案2
教學目標
知識目標
1、使學生能應用萬有引力定律解決天體問題:
2、通過萬有引力定律計算天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運行的速度等;
3、通過應用萬有引力定律使學生能在頭腦中建立一個清晰的解決天體問題的圖景:衛(wèi)星作圓周運動的向心力是兩行星間的萬有引力提供的。
能力目標
1、通過使學生能熟練的掌握萬有引力定律;
情感目標
1、通過使學生感受到自己能應用所學物理知識解決實際問題——天體運動。
教學建議
應用萬有引力定律解決天體問題主要解決的是:天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運行的速度天文學的初步知識等。教師在備課時應了解下列問題:
1、天體表面的重力加速度是由天體的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的。
2、地球上物體的重力和地球對物體的萬有引力的關系:物體隨地球的自轉所需的向心力,是由地球對物體引力的一個分力提供的,引力的另一個分力才是通常所說的物體受到的重力。
教學設計
教學重點:萬有引力定律的應用
教學難點:地球重力加速度問題
教學方法:討論法
教學用具:計算機
教學過程:
一、地球重力加速度。
問題一:在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大?
這個問題讓學生充分討論:
1、有的學生認為:地球上的加速度是不變化的。
2、有的學生認為:兩極的重力加速度大。
3、也有的的學生認為:赤道的重力加速度大。
出現(xiàn)以上問題是因為:學生可能沒有考慮到地球是橢球形的,也有不記得公式的等。
教師板書并講解:
在質(zhì)量為、半徑為的地球表面上,如果忽略地球自轉的影響,質(zhì)量為的物體的重力加速度,可以認為是由地球對它的萬有引力產(chǎn)生的。由萬有引力定律和牛頓第二定律有:
則該天體表面的重力加速度為:
由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的。而又因為地球是橢球的赤道的半徑大,兩極的半徑小,所以赤道上的重力加速度小,兩極的重力加速度大。也可讓學生發(fā)揮得:離地球表面的距離越大,重力加速度越小。
問題二:有1kg的物體在北京的`重力大還是在上海的重力大?
這個問題有學生回答
問題三:
1、地球在作什么運動?人造地球衛(wèi)星在作什么運動?
通過展示圖片為學生建立清晰的圖景。
2、作勻速圓周運動的向心力是誰提供的?
回答:地球與衛(wèi)星間的萬有引力即由牛頓第二定律得:
3、由以上可求出什么?
、傩l(wèi)星繞地球的線速度:
、谛l(wèi)星繞地球的周期:
、坌l(wèi)星繞地球的角速度:
教師可帶領學生分析上面的公式得:
當軌道半徑不變時,則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變。
當衛(wèi)星的角速度不變時,則衛(wèi)星的軌道半徑不變。
課堂練習:
1、假設火星和地球都是球體,火星的質(zhì)量和地球質(zhì)量。之比,火星的半徑和地球半徑之比,那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度。之比等于多少?
解:因物體的重力來自萬有引力,所以:
則該天體表面的重力加速度為:
所以:
2、若在相距甚遠的兩顆行星和的表面附近,各發(fā)射一顆衛(wèi)星和,測得衛(wèi)星繞行星的周期為,衛(wèi)星繞行星的周期為,求這兩顆行星密度之比是多大?
解:設運動半徑為,行星質(zhì)量為,衛(wèi)星質(zhì)量為。
由萬有引力定律得:
解得:
所以:
3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍,半徑約為地球的一半,若從地球上高處平拋一物體,射程為60米,則在該星球上,從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體,射程應為:
A、10米B、15米C、90米D、360米
解得:(A)
布置作業(yè):
探究活動
組織學生收集資料,編寫相關論文,可以參考下列題目:
1、月球有自轉嗎?(針對這一問題,學生會很容易回答出來,但是關于月球的自轉情況卻不一定很清楚,教師可以加以引伸,比如月球自轉周期,為什么我們看不到月球的另一面?)
2、觀察月亮。
有條件的讓學生觀察月亮以及星體,收集相關資料,練習地理天文知識編寫小論文。
萬有引力定律教案3
教學目標
知識與技能
1.了解萬有引力定律得出的思路和過程,知道地球上的重物下落與天體運動的統(tǒng)一性。
2.知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力,知道萬有引力定律的適用范圍。
3.會用萬有引力定律解決簡單的引力計算問題,知道萬有引力定律公式中r的物理意義,了解引力常量G的測定在科學歷史上的重大意義。
4.了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義。
過程與方法
1.通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,體會在科學規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想與求證的重要性。
2.體會推導過程中的數(shù)量關系.情感、態(tài)度與價值觀
1.感受自然界任何物體間引力的關系,從而體會大自然的奧秘.
2.通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實驗,讓學生體會科學家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。
教學重點、難點
1.萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點。
2.由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識。
教學方法
探究、講授、討論、練習
教學活動
(一)引入新課
復習回顧上節(jié)課的內(nèi)容
如果行星的運動軌道是圓,則行星將作勻速圓周運動。根據(jù)勻速圓周運動的條件可知,行星必然要受到一個引力。牛頓認為這是太陽對行星的引力,那么,太陽對行星的引力F提供行星作勻速圓周運動所需的向心力。
學生活動:推導得
將V=2πr/T代入上式得
利用開普勒第三定律代入上式
得到:
師生總結:由上式可得出結論:太陽對行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比,跟行星到太陽的距離的二次方成反比。即:F∝
教師:牛頓根據(jù)其第三定律:太陽吸引行星的力與行星吸引太陽的'力是同性質(zhì)的作用力,且大小相等。于是提出大膽的設想:既然這個引力與行星的質(zhì)量成正比,也應跟太陽的質(zhì)量M成正比。即:F∝
寫成等式就是F=G(其中G為比例常數(shù))
(二)進行新課
教師:牛頓得到這個規(guī)律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓,你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結:
猜想一:既然行星與太陽之間的力遵從這個規(guī)律,那么其他天體之間的力是否也遵從這個規(guī)律呢?(比如說月球與地球之間)
師生:因為其他天體的運動規(guī)律與之類似,根據(jù)前面的推導所以月球與地球之間的力,其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力,都滿足上面的規(guī)律,而且都是同一種性質(zhì)的力。
教師:但是牛頓的思考還是沒有停止。假如你是牛頓,你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結:
猜想二:地球與月球之間的力,和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同的規(guī)律?
教師:地球對月球的引力提供向心力,即F==ma
地球對其周圍物體的力,就是物體受到的重力,即F’=m’g
從以上推導可知:地球對月球的引力遵從以上規(guī)律,即F=G
那么,地球對其周圍物體的力是否也滿足以上規(guī)律呢?即F’=G
此等式是否成立呢?
已知:地球半徑R=6.37×106m,月球繞地球的軌道半徑r=3.8×108m,
月球繞地球的公轉周期T=27.3天,重力加速度g=9.8
(以上數(shù)據(jù)在當時都已經(jīng)能夠精確測量)
提問:同學們能否通過提供的數(shù)據(jù)驗證關系式F’=G是否成立?
學生回答基礎上教師總結:
假設此關系式成立,即F’=G
可得:=ma=G
F’=m’g=G
兩式相比得:a/g=R2/r2
但此等式是在以上假設成立的基礎上得到的,反過來若能通過其他途徑證明此等式成立,也就證明了前面的假設是成立的。代人數(shù)據(jù)計算:
a/g≈1/3600
R2/r2≈1/3600
即a/g=R2/r2成立,從而證明以上假設是成立的',說明地球與其周圍物體之間的力也遵從相同的規(guī)律,即F’=G
這就是牛頓當年所做的著名的“月-地”檢驗,結果證明他的猜想是正確的。從而驗證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力,遵守同樣的規(guī)律。
教師:不過牛頓的思考還是沒有停止,假如你是牛頓,此時你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結:
猜想三:自然界中任何兩個物體間的作用力是否都遵從相同的規(guī)律?
牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。于是他大膽地把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間,于1687年正式發(fā)表了具有劃時代意義的萬有引力定律。
萬有引力定律
①內(nèi)容
自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
、诠
如果用m1和m2表示兩個物體的質(zhì)量,用r表示它們的距離,那么萬有引力定律可以用下面的公式來表示(其中G為引力常量)
說明:1.G為引力常量,在SI制中,G=6.67×10-11N·m2/kg2.
2.萬有引力定律中的物體是指質(zhì)點而言,不能隨意應用于一般物體。
a.對于相距很遠因而可以看作質(zhì)點的物體,公式中的r就是指兩個質(zhì)點間的距離;
b.對均勻的球體,可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點,這是一種等效的簡化處理方法。
教師:牛頓雖然得到了萬有引力定律,但并沒有很大的實際應用,因為當時他沒有辦法測定引力常量G的數(shù)值。直到一百多年后英國的另一位物理學家卡文迪許才用實驗測定了G的數(shù)值。
利用多媒體演示說明卡文迪許的扭秤裝置及其原理。
扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉一個角度。力越大,扭轉的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,T形架會隨之扭轉,只要測出其扭轉的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉的角度,從而測定了此時大球對小球的引力。卡文迪許用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6.754×10-11N·m2/kg2,現(xiàn)在公認的G值為6.67×10-11N·m2/kg2。由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質(zhì)量50kg的同學相距0.5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6.67×10-7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球對我們的引力大致就是我們的重力,月球對海洋的引力導致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達3.56×1022N。
萬有引力定律教案4
教學目標
理解萬有引力定律及其公式表達
知道天體運動中的向心力是由萬有引力提供的,能根據(jù)萬有引力定律公式和向心力公式進行有關的計算.
理解萬有引力定律在天文學中的應用(天體質(zhì)量的測量、衛(wèi)星的發(fā)射、宇宙速度)?
2學情分析
知識點少,但不易理解,需建立運動模型
3重點難點
萬有引力定律在天文學中的應用。
萬有引力定律在天文學中的應用
4教學過程
4.1第一學時教學活動活動1
【講授】萬有引力定律
課堂引入
播放衛(wèi)星發(fā)射視頻
仔細觀看
練習1.火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,火星的半徑是地球半徑的1/2,物體在地球上產(chǎn)生的重力加速度約為10m/s2,在火星上產(chǎn)生的重力加速度約為
、倨渌乔蚺c地球比較
投影問題
練習2.物體在地面上重力為G0,它在高出地面R(R為地球半徑)處的重力為
、诘厍虿煌叨萭
投影問題
練習3.若某行星半徑為R,引力常量為G,則此星球的質(zhì)量M,則在一行星上以速度ν豎直上拋一個物體,物體落回手中時間為多少?
、踘與拋體運動的結合
提問
練習1.近地衛(wèi)星線速度為7.9km/s,已知月球質(zhì)量是地球的質(zhì)量的1/81,地球半徑是月球半徑的3.8倍,則在月球上發(fā)射“近月衛(wèi)星”的環(huán)繞速度約
A.1.0km/sB.1.7km/s
C.2.0km/sD.1.5km/s
①第一宇宙速度
B
想一想
第一宇宙速度
第二宇宙速度
第三宇宙速度
投影問題
練習2.兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動,它們的質(zhì)量之比為1:2,軌道半徑之比為1:4,則
A.它們的運動速率之比為2:1
B.它們的速率之比為1:4
C.它們的運動速率之比為4:1
D.它們的速率之比為1:8
思考后回答
②穩(wěn)定運行速度
A
投影總結
練習1.高度不同的三顆人造衛(wèi)星,某一瞬間的位置恰好與地心在同一條直線上,如圖1所示,若此時它們的飛行方向相同,角速度分別為叫、、,線速度分別為v1、v2、v3,周期分別為T1、T2、T3,則()
A.ω1>ω2>ω3
B.v1
C.T1=T2=T3
D.T1>T2>T3
1.穩(wěn)定運行周期
穩(wěn)定運行角速度
B
投影問題
練習1.在太陽系里有許多小行星,如發(fā)現(xiàn)某一顆小行星繞太陽運行的半徑是火星繞太陽運行半徑的4倍,則這顆小行星繞太陽運行的周期是火星繞太陽運行的周期的()
A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍
開普勒第三定律
投影總結
同步衛(wèi)星的高度
是地球半徑的5.6
提問
有人想在北京上空定位一顆同步衛(wèi)星,他能否實現(xiàn)?
中國的衛(wèi)星定位在哪?
印度尼西亞上
師生互動
展示
變軌問題分析
課堂小結
習題鞏固
分析、解答
3.萬有引力定律
課時設計課堂實錄
3.萬有引力定律
1第一學時教學活動活動1【講授】萬有引力定律
課堂引入
播放衛(wèi)星發(fā)射視頻
仔細觀看
萬
有
引
力
定
律
的
應
用
投影問題
練習1.火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,火星的半徑是地球半徑的1/2,物體在地球上產(chǎn)生的重力加速度約為10m/s2,在火星上產(chǎn)生的重力加速度約為
①其他星球與地球比較
投影問題
練習2.物體在地面上重力為G0,它在高出地面R(R為地球半徑)處的重力為
②地球不同高度g
投影問題
練習3.若某行星半徑為R,引力常量為G,則此星球的質(zhì)量M,則在一行星上以速度ν豎直上拋一個物體,物體落回手中時間為多少?
③g與拋體運動的結合
提問
練習1.近地衛(wèi)星線速度為7.9km/s,已知月球質(zhì)量是地球的質(zhì)量的1/81,地球半徑是月球半徑的3.8倍,則在月球上發(fā)射“近月衛(wèi)星”的'環(huán)繞速度約
A.1.0km/sB.1.7km/s
C.2.0km/sD.1.5km/s
、俚谝挥钪嫠俣
B
想一想
第一宇宙速度
第二宇宙速度
第三宇宙速度
投影問題
練習2.兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動,它們的質(zhì)量之比為1:2,軌道半徑之比為1:4,則
A.它們的運動速率之比為2:1
B.它們的速率之比為1:4
C.它們的運動速率之比為4:1
D.它們的速率之比為1:8
思考后回答
、诜(wěn)定運行速度
A
投影總結
練習1.高度不同的三顆人造衛(wèi)星,某一瞬間的位置恰好與地心在同一條直線上,如圖1所示,若此時它們的飛行方向相同,角速度分別為叫、、,線速度分別為v1、v2、v3,周期分別為T1、T2、T3,則()
A.ω1>ω2>ω3
B.v1
C.T1=T2=T3
D.T1>T2>T3
1.穩(wěn)定運行周期
穩(wěn)定運行角速度
B
投影問題
練習1.在太陽系里有許多小行星,如發(fā)現(xiàn)某一顆小行星繞太陽運行的半徑是火星繞太陽運行半徑的4倍,則這顆小行星繞太陽運行的周期是火星繞太陽運行的周期的()
A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍
開普勒第三定律
投影總結
同步衛(wèi)星的高度
是地球半徑的5.6
提問
有人想在北京上空定位一顆同步衛(wèi)星,他能否實現(xiàn)?
中國的衛(wèi)星定位在哪?
印度尼西亞上
師生互動
展示
變軌問題分析
課堂小結
習題鞏固
分析、解答
萬有引力定律教案5
一、課題:
萬有引力定律
二、課型:
概念課(物理按教學內(nèi)容課型分為:規(guī)律課、概念課、實驗課、習題課、復習課)
三、課時:
1課時
四、教學目標
。ㄒ唬┲R與技能
1.理解萬有引力定律的含義并會用萬有引力定律公式解決簡單的引力計算問題。
2.知道萬有引力定律公式的適用范圍。
。ǘ┻^程與方法:在萬有引力定律建立過程的學習中,學習發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想假設與推理論證等方法。
(三)情感態(tài)度價值觀
1.培養(yǎng)學生研究問題時,抓住主要矛盾,簡化問題,建立理想模型的處理問題的能力。
2.通過牛頓在前人的基礎上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學研究的長期性,連續(xù)性及艱巨性,提高學生科學價值觀。
五、教學重難點
重點:萬有引力定律的內(nèi)容及表達公式。
難點:
1.對萬有引力定律的理解;
2.學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。
六、教學法:
合作探究、啟發(fā)式學習等
七、教具:
多媒體、課本等
八、教學過程
(一)導入
回顧以前對月-地檢驗部分的學習,明確既然太陽與行星之間,地球與月球之間、地球對地面物體之間具有與兩個物體的質(zhì)量成正比,跟它們的距離的二次方成反比的引力。這里進一步大膽假設:是否任何兩個物體之間都存在這樣的力?
引發(fā)學生思考:很可能有,只是因為我們身邊的物體質(zhì)量比天體的質(zhì)量小得多,我們不易覺察罷了,于是我們可以把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間,即具有劃時代意義的萬有引力定律.然后在學生的興趣中進行假設論證。
。ǘ┻M入新課
學生自主閱讀教材第40頁萬有引力定律部分,思考以下問題:
1.什么是萬有引力?并舉出實例。
教師引導總結:萬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。日對地、地對月、地對地面上物體的引力都是其實例。
2.萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律?其數(shù)學表達式如何?并注明每個符號的單位和物理意義。
教師引導總結:萬有引力定律的內(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為兩個物體間的引力,單位:N.m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量,單位:kg,r為兩個物體間的距離,單位:m。G為萬有引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2,它在數(shù)值上等于質(zhì)量是1Kg的物體相距米時的相互作用力,單位:N·m2/kg2.
3.萬有引力定律的適用條件是什么?
教師引導總結:只適用于兩個質(zhì)點間的引力,當物體之間的距離遠大于物體本身時,物體可看成質(zhì)點;當兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時,它們間的引力也可直接用公式計算,但式中的r是指兩球心間的距離。
4.你認為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有何深遠意義?
教師引導總結:萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的`物理意義:它對物理學、天文學的發(fā)展具有深遠的影響;它把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一起來;對科學文化發(fā)展起到了積極的推動作用,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。
(三)深化理解
在完成上述問題后,小組討論,學生在教師的引導下進一步深化對萬有引力定律的理解,即:
1.普遍性:萬有引力存在于任何兩個物體之間,只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比太小了,他們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計。
2.相互性:兩個物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力。
3.特殊性:兩個物體間的萬有引力和物體所在的空間及其他物體存在無關。
4.適用性:只適用于兩個質(zhì)點間的引力,當物體之間的距離遠大于物體本身時,物體可看成質(zhì)點;當兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時,它們間的引力也可直接用公式計算,但式中的r是指兩球心間的距離。
(四)活動探究
請兩名學生上講臺做個游戲:兩人靠攏后離開三次以上。創(chuàng)設情境,加深學生對本節(jié)知識點的印象和運用,請一位同學上臺展示計算結果,師生互評。
1.請估算這兩位同學,相距1m遠時它們間的萬有引力多大?(可設他們的質(zhì)量為50kg)
解:由萬有引力定律得: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,請估算其中一位同學和地球之間的萬有引力又是多大?
解:由萬有引力定律得:代入數(shù)據(jù)得:F2=493N
3.已知地球表面的重力加速度,則其中這位同學所受重力是多少?并比較萬有引力和重力?
解:G=mg=490N。
比較結果為萬有引力比重力大,原因是因為在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉所需的向心力。
。ㄎ澹┱n堂小結
小結:學生在教師引導下認真總結概括本節(jié)內(nèi)容,完成多媒體呈現(xiàn)的知識網(wǎng)絡框架圖,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,進行生生互評。
。┎贾米鳂I(yè)
作業(yè):完成“問題與練習”
九、板書設計
萬有引力定律教案6
一、教學目標:
1.了解萬有引力定律在天文學上的重要應用。
2.會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量。
3.掌握綜合運用萬有引力定律和圓周運動學知識分析具體問題的基本方法。
二、教學重點:萬有引力定律和圓周運動知識在天體運動中的'應用
三、教學難點:天體運動向心力來源的理解和分析
四、教學方法:啟發(fā)引導式
五、教學過程:
。ㄒ唬┮胄抡n
天體之間的作用力主要是萬有引力,萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)對天文學的發(fā)展起到了巨大的推動作用,這節(jié)課我們要來學習萬有引力在天文學上有哪些重要應用。
。ǘ┻M行新課
1.天體質(zhì)量的計算
提出問題引導學生思考:在天文學上,天體的質(zhì)量無法直接測量,能否利用萬有引力定律和前面學過的知識找到計算天體質(zhì)量的方法呢?
。1)基本思路:在研究天體的運動問題中,我們近似地把一個天體繞另一個天體的運動看作勻速圓周運動,萬有引力提供天體作圓周運動的向心力。
萬有引力定律在天文學上的應用。
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