约4400字。
第2节万有引力定律的应用
从容说课
一、教材分析
这节课通过对一些天体运动的实例分析,使学生了解:通常物体之间的万有引力很小,常常觉察不出来,但在天体运动中,由于天体的质量很大,万有引力将起决定性作用,对天文学的发展起了很大的推动作用,其中一个重要的应用就是计算天体的质量。
在讲课时,应用万有引力定律有两条思路要交待清楚:
1.把天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动,即F引=F向,用于计算天体(中心体)的质量,讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题.
2.在地面附近把万有引力看成物体的重力,即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题.
这节内容是这一章的重点,这是万有引力定律在实际中的具体应用.主要知识点就是如何求中心体质量及其他应用,还是可发现未知天体的方法.
万有引力定律是物理学中的重要基本定律,为了使学生对定律的发现历史和背景有所了解,如果条件允许,希望教师能讲一讲.还可补充讲讲地球上物体重量的变化.这样有助于学生认识万有引力定律的意义,并可起到巩固知识、应用知识的作用.
通过这节的教学应使学生了解,通常物体之间的万有引力很小,以致察觉不出,但在天体运动中,由于天体的质量很大,万有引力将起决定性的作用,万有引力定律的发现对天文学的发展起了很大推动作用.
万有引力定律的发现把地面上的运动与天体运动统一起来,对人类文化的发展具有重要意义.教学中可以通过典例讲解使学生具体体会到,地面上物体所受地球的重力与月球所受地球的引力,是同一性质的力,即服从平方反比定律的万有引力.
本节教材重点讲述了人造地球卫星的发射原理,推导了第一宇宙速度.应使学生确切地理解第一宇宙速度是卫星轨道半径等于地球半径时,即卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度.当轨道半径r大于地球半径时,卫星环绕地球做匀速圆周运动的速度小.由公式v=(GM/r)1/2可知,v∝r-1/2.清楚地了解这一点,才能比较卫星在不同轨道上运行时某一物理量的大小.
应用万有引力定律解决天体问题主要解决的是:天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等天文学的初步知识.
二、备课时应了解下列问题
1.天体表面的重力加速度是由天体的质量和半径决定的.
g=GM/R2
2.地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系:物体随地球的自转所需的向心力,是由地球对物体引力的一个分力提供的,引力的另一个分力才是通常所说的物体受到的重力.
教学重点1.人造卫星、月球绕地球的运动、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的,第一宇宙速度的计算;
2.会用已知条件求中心天体的质量.
教学难点根据已有条件求中心天体的质量.
教具准备多媒体设备一套.
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