江苏版必修二7.1《开普勒行星运动定律万有引力》WORD教案01.doc

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1、《万有引力定律》教学案教学目标：一、知识与技能1．了解万有引力定律得出的思路和过程，会推导万有引力定律．2．知道任何物体间都存在着万有引力，且遵守相同的规律．3．知道万有引力常量的大小和意义．二、过程与方法1．使学生能够应用万有引力定律解决实际问题，建立理想模型处理问题．2．引导学生科学地、系统地思考万有引力的作用和决定引力大小的因素．三、情感态度与价值观1．由人类对天体运动的探索过程，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度．2．通过牛顿在前人基础上发现万有引力定律的过程，说明科学研究的长期性、连续性及艰巨性，渗透科学发现的方法论教育．教学重点难点：重点：

2、万有引力定律的内容及数学表达式．难点：万有引力定律发现的思路．教学过程：新课教学1．请学生思考行星做圆周（椭圆）运动向心力的来源．2．组织学生讨论交流（1）为什么苹果从树上落向地面而不飞向天空？苹果做什么运动？（2）为什么月亮不会落到地球的表面，而是绕地球运动？（3）在地面上很高的地方，重力并没有明显减弱，因此重力能延伸到离地球很远的空间，那么月球受到重力作用吗？苹果树上的苹果相对地球静止，因此会落到地面；若月球相对地球静止，月球也将像苹果一样落回地面，月球在地面上空相对地球运动具有速度，没有落回地面，同样在月球处的苹果若具有与月球一样的运动速度，也将像月球

3、一样不会落回地面．——月球和苹果受到的是同一性质的力．3．拓展（1）行星绕太阳做圆周运动的向心力是什么呢？这个力与前面提到的苹果和月亮受的力是同一性质的力吗？（2）设想一下，苹果也可以变成“月球”吗？4．万有引力定律（1）行星绕太阳做圆周运动，向心力是太阳对行星的吸引力，这个力的大小跟什么因素有关？引导学生建立行星绕太阳做匀速圆周运动的模型，使学生运用所学知识独立完成推导工作．设太阳的质量为M，行星的质量为m，轨道半径为r,速率为v,周期为T，（2）推导过程：行星受到的向心力根据速度与周期的关系代入上式得由开普勒第三定律可得由牛顿第三定律可知，力的作用是相互

4、的，太阳对行星有力的作用，行星对太阳也有力的作用，可得因此（3）万有引力定律内容：（4）表达式：（5）G称为，由英国物理学家测出。G=单位：（6）万有引力定律的适用条件：例题1.两质量相等的小球圆心间距为L，此时它们之间的引力为F，若将间距缩小为原来的一半(两球仍能看作质点)，则引力变为（）A.2FB.F/4C.4FD.F/2思考：若两球间距趋近于零，F是否趋于无穷大。r1r2r例题2.两球质量为m1和m2，半径分别为r1、r2，圆心距离为r，则两球引力为（　　）A．　　B．　　C．　　D．例题3、两物体质量都是1kg，两物体相距1m，则两物体间的万有引力是

5、多少？　　　（通过计算发现这个力太小，在许多问题的计算中可忽略）　　例题4.已知地球质量大约是，地球半径为km，地球表面的重力加速度．求（1）地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力？（2）地球表面一质量为10kg物体受到的重力？（3）比较万有引力和重力课堂练习1．对于万有引力定律的数学表达式：F=，下列说法正确的是（）A．公式中G为引力常数，是人为规定的B．r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．m1、m2受到的万有引力总是大小相等的，与m1、m2是否相等无关D．m1、m2受到的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力2.已知太阳质量约为2.0×1030

6、kg，地球质量约为6.0×1024kg．太阳和地球间的平均距离约为1.5×1011m，万有引力恒量G＝6.67×10-11Nm2/kg2，那么太阳和地球间的万有引力为_______N。已知拉断横截面积为1cm2的钢棒需力6.68×104N，那么地球和太阳间的万有引力可以拉断横截面积是____m2的钢棒。3．一个半径比地球大2倍，质量是地球的36倍的行星，它的表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）A．3倍B．4倍C．6倍D．18倍课后作业1.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法不可采用的是（）A.使两物体的质量各减小一半，距离不变B.使其中

7、一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变D.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/42.设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为（　）A.1B1/9C.1/4D.1/163．月球表面的重力加速度为地球表面的1/6，一人在地球表面可举起100kg的杠铃，他在月球表面则可举起多少kg的杠铃？4.设物体在距地心为r处的重力加速度为gr，试根据万有引力定律和牛顿第二定律证明：gr＝R2g/r2(式中R为地球的平均半径，r＞R，g为地球表面处的重力加速度)。

8、★5.宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出