万有引力定律及其应用教学设计.doc

(完整版)万有引力定律及其应用教学设计
复习《课万有引力定律及其应用》教学设计
课 题
万有引力定律及其应用
授课类型
高三一轮复习
课 时
2课时
授课人

教材分析
1.本章的作用和地位:从内容性质与地位上看，本章是圆周运动的一个应用实例，是对圆周运动所涉及的基本概念和规律在理解和应用上的进一步加深，其中万有引力定律在天体运动中的具体应用是本章的重点和难点
2．本章主要内容： ⑴万有引力定律的内容和表达式,⑵万有引力定律的应用
学情分析
通过这一章的教学实践看,本章内容比较接近生活，学生比较感兴趣,但是万有引力定律的应用学生感到难理解。导致难点形成的原因有两点：一是学生基础薄弱,而本章所涉及的物理量间逻辑关系比较复杂，二是天体运动的模型较抽象,构建天体绕行模型时学生比较难理解。
教学目标
1．知识与技能：⑴理解万有引力定律的内容、公式及适用条件，
⑵能应用万有引力定律、圆周运动的知识解决具体天体运动问题。
2．过程与方法：⑴通过知识点的梳理,培养学生归纳总结、建立模型的能力与方法，
⑵通过应用万有引力定律、圆周运动知识解决具体天体运动问题,掌握采取类比法分析新问题的能力与方法.
3．情感态度与价值观：
培养学生自主学习习惯和交流合作的精神
教学重点、难点
教学重点：⑴理解万有引力定律的含义及适用条件，
⑵会应用万有引力定律、圆周运动知识解决具体天体运动问题。
教学难点：应用万有引力定律、圆周运动知识解决具体天体运动问题
教学策略
学生自主学习 教师适当点拨并小结 巩固训练
教学过程
教学课时
教学环节
教师活动
学生活动
设计理念
第1课时

第2课时

基本知识梳理
提出任务，教师巡堂指导及了解情况
1。梳理知识点
2.完成有关训练题

学生先在学案上整理有关万有引力定律的基本知识,然后做下面的课堂训练
回顾向心力的表达式：F= = =
一、万有引力定律
1。内容：
宇宙间的一切物体都是相互 ,两个物体间引力的方向在它们的 上，引力的大小跟它们的质量的 成 ，跟它们之间距离的 成 。
2。表达式:
F=
G为万有引力常量，后由英国科学家 利用扭秤实验装置测出，为：6·67×10－11N·m2/kg2
3。适用范围：
该公式适用于两质点之间.质量均匀分布的球体也可视为质量集中于球心的质点，r是球心间的距离
练习:
1。(双选）对于质量为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是:（ ）
A．公式中G是引力常量，它由实验得出,而不是人为规定的
B．当r趋于零时，万有引力无穷大
C．m1和m2所受的引力大小总是相等的,
D．两个物体间的引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力
2。一个物体在地球表面所受引力为F，则距地面高度为地球半径的2倍时，所受的引力为( ）
A。F/9 B.F/4 C。F/3 D.F/2
让学生自主探究复习该部分的内容，以培养学生自主学习的习惯,教师通过学生完成的情况,可以大概了解学生的掌握程度.

教师适当点评补充,并引导学生回忆总结
小结：
1。任何两物体之间都有相互作用的吸引力，且满足牛顿第三定律
2。适用于两质点之间

牛顿虽然推导出万有引力的公式,但没有测出引力常量G，故该定律并没有得到应用，直到卡文迪许测出了引力常量，该定律才得到了巨大的应用，由此转入下一内容
其他学生对题目有不同意见的，就修改并进行评讲（其他同学可以补充）。教师点评。

让学生评议，培养学生的合作交流精神、表述能力

教师巡堂指导,了解情况，最后根据具体情况进行点拨与小结：(解题思路）
一“招”：建立模型
两“式”：F引=F重、F引=F向

二、万有引力定律在天文学上的应用
1．基本思路和方法（比较法）
⑴在忽略天体自转影响时，可认为在天体表面，物体的重力等于它所受的 。
⑵把天体的运动近似看成匀速圆周运动,它所需的向心力由 提供
2. 万有引力定律的应用
⑴计算天体质量和密度
方法1：让环绕天体绕中心天体旋转,利用 提供向心力列等式即可求中心天体的质量.
方法2：利用天体表面的物体所受的 等于物体的重力列等式求解（可得黄金代换式）
⑵发现未知天体( 、 ）
练习：
2。若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T,万有引力常量为G，则由此可求出：( ）
A。该行星的质量 B.太阳的质量
C。该行星的密度 D.太阳的密度
3.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星,若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的运行周期为T，已知万有引力常量为G，则该天体的密度为 。
4。某星体的半径是地球半径的p倍，密度是地球密度的q倍，则物体在该星体表面的重力加速度是地球表面重力加速度的：
A、p/q2 B、 pq C、 p/q D、q/p2

这部分内容学生会感觉有点难，可让学生组内讨论，共同完成，以培养学生合作交流能力

（接上节课）教师巡堂,了解学生对已点拨内容的掌握情况
3。环绕天体的绕行速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系(重点复习）
⑴V与r的关系：

⑵ω与r的关系：

⑶а向与r的关系：

⑷T与r的关系：
4。三种宇宙速度（发射速度)
⑴第一宇宙速度（环绕速度)： ，人造卫星的最小发射速度，卫星在轨道上稳定运行的最大速度,具体公式为：
⑵第二宇宙速度（脱离速度）： ,使物体挣脱地球引力的最小发射速度。
⑶第三宇宙速度（逃逸速度）: ,使物体挣脱太阳引力的最小发射速度。
5.同步卫星：三定(定速度、定高度、定轨道）
相对于地面静止，定点赤地道正上方与地球自转有相同的周期。
练习：
5．人造卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r
⑴此卫星的向心加速度a与轨道半径r的关系是（ ）
A﹒a与r成正比 B﹒a与r成反比
C﹒a与r2成正比 D﹒a与r2成反比
⑵此卫星的环绕速度V与轨道半径r的关系是（ ）
A﹒V与r成正比 B﹒V与r成反比
C﹒V与成正比 D﹒V与成反比
⑶此卫星的环绕角速度ω与轨道半径r的关系是（ ）
A﹒ω与成正比，B﹒ω与成反比,
C﹒ω与r2成正比, D﹒ω与r2成反比。
⑷此卫星的环绕周期T与轨道半径r的关系是( ）
A﹒T与r成正比, B﹒T与r2成正比，
C﹒T与成正比，D﹒T与成反比。
6。现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分别是rA和rB，如果rA＜rB则（ ）
A。卫星A的运动周期比卫星B的运动周期小
B.卫星A线速度的大小比卫星B的线速度小
C.卫星A的角速度比卫星B的角速度小
D。卫星A加速度的大小比卫星B的加速度小
7。地球的半径为R，地球表面的重力加速为g，某卫星距离地面的高度也为R,设卫星绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的有( ）
A。卫星的线速度为
B.卫星的角速度为
C。卫星的加速度为
D.卫星的周期为
在教师前面小结的基础上,这部分内容由学生完成，看学生是否真正掌握.
练习5、6两题主要是从定性的角度去理解卫星的运行规律，练习7定量分析卫星的运行规律，以加深学生对万有引力定律中距离r的理解。由浅入深，循序渐进,通过简单的计算突破难点
小结：
老师引导学生通过分析绕行速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系得出结论
结论:卫星绕同一中心天体运行时,V、ω、 a向、T由轨道半径r唯一决定,而且除了周期T随轨道半径增大而增大这外，其它三个物理量都随半径的增大而减小

课后作业

学案中课后作业

板书设计
课题:第1讲 万有引力定律及其应用
一、万有引力定律 二、万有引力定律的应用
1。内容： 1.计算天体的质量和密度： 4.宇宙速度：
2.表达式： ⑴建立模型⑵应用两个等式F引=F重、F引=F向 5.同步卫星：
2.预测未知天体:海王星与冥王星
3.适用条件： 3。卫星运行的规律：

学生学习活动评价设计

教学反思

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