6.3万有引力定律

1、第三节万有引力定律一、三维目标知识与技能1了解万有引力定律得出的思路和过程，理解万有引力定律的含义，掌握万有引力定律的 公式；2知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。过程与方法1通过月-地检验，体会逻辑推理在物理学中的重要性.2体会推导过程中的数量关系.情感、态度与价值观感受物体与物体之间的引力关系，从而体会大自然的奥秘.二、教学重、难点教学重点万有引力定律的理解与简单应用教学难点万有引力定律应该注意的问题和应用万有引力定律解决问题的方法和步骤。三、教学方法探究、讲授、讨论、练习四、教学手段多媒体课件五、教学课时2课时六、教学过程复习：太阳与行星间的引力Mm大小：F =G厂r方向：

2、沿着太阳和行星的连线、月-地检验师引导思考：既然是行星与太阳之间的力使得行星不能飞离太阳，那么是什么力使 得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？也就是说，地球与太阳之间的吸引力会 不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？即使是在最高的山顶上，都不会发现重力明显 减弱，那么，这个力必定会延伸到远得多的地方。它会不会作用到月球上？也就是说， 拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及地球、众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律？如何检验？猜想I:拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着 苹果下落的力，以及地球、众行星与太阳之间的 作用力是同一种力，遵循相同的规律。合作探究：

3、如何检验猜想I?1在牛顿的年代已经能够精确的测定重力加速度g=9.8m/s2、月地距离r与地球半径R关系r=60R。根据猜想I计算月球由于受到地球对它的吸引力而产生的加速度ai。忽略地球自转影响，地球对苹果m2的吸引力等于苹果所受重力。2牛顿的年代， 天文观测测定的月球绕地球公转周期T为27.3天，月地之间的距离r=3.88X10 m,计算月球绕地球运动的向心加速度a；3比较a；和a；的值，你能得出什么结论?师介绍模型图：中间是地球，地球质量为M，半径为R,月球质量mi,月球轨道半径r,m2为地球表面苹果的质量解答：对月球m；,有：地球对月球的吸引力提供月球做圆周运动的向心力。这里的 周运动的

4、向心加速度Mm；G 2m；a；r地球对地面上的物体m2的吸引力可近似看成物体所受重力，有：Mm2G-R-=m2g月地距离r与地球半径R的关系为：r=60R(3)由(1) (2) (3)式并代入g=9.8m/s2可得：aRrg 9.8m/s2=2.7 10”m/s2r23600地球表面物体所受地球引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵 循相同的规律。猜想II:行星与太阳之间、地球与月球之间，以及地球与地面物体之间具有“与两个物体的 质量成正比，与它们之间距离的二次方成反比”的吸引力，是否任意两个物体之间都有 这样的力呢？结论：任意两个物体之间都有这样的力，只是由于身边物体的质量比

5、天体的质量小得多， 不易察觉罢了。师引导：请同学们把结论完整的表述一遍。生：.师：这就是科学史上最伟大的定律之一万有引力定律。二、万有引力定律1内容自然界中任何两个物体都相互吸引，弓I力的方向在它们的连线上，弓I力的大小与物 体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。2公式ai表示月球绕地球作圆4二2rT24 3.1423.8 108(27.3 24 3600)2m/s2= 2.7 10-3m/s2写成公式就是：F =G严r思考：计算太阳与行星之间的引力时，太阳与行星我们是怎么处理的？处理成什么物理 模型？什么条件下我们可以这样处理？3.注意：引力公式适用于质点间的相互

6、作用当两物体的距离远远大于物体本身的大小时，物体 可视为质点.师：如果两物体的距离不是远远大于物体本身的大小呢？下面请看例题： 如图所示，两球的质量均匀分布，大小分别为)三、引力常量 合作探究：引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一, 些物理量？-m1m2Fr2二可得：G二一rmim2结论:即测量出F,r，mi，m2即可测得G思考： 身边物体的质量比天体的质量小得多，引力F是非常小的，这么小的力F，如何测量？结论： 把力F的效果放大。师引入：引力常量是由英国物理学家 卡文迪许 通 过扭秤实验首先测出-11 2 2G=6.67X10 Nm/kg师：介绍扭秤实验装置讨论分析：如图所示为卡文

7、迪许扭秤实验装置，哪些地方把力F的效果放大了？师引导：在这里最主要的有三个放大：T型支架下面的杆越长，金属丝旋转的角度越大m1,m2,则两球间的万有引力大小为Gm,m2（rr2）2答案：思考：师引导得出结论：推论：对均匀球体，可视为质量集中于球心的质点，且 的距离.例2求质量m1=m2=60kg的两人，相距r=1m时，两人之间的引力。(在这里将人视为质点)mim21160 607K1F =G22= 6.67 102N =2.4 10 Nr212D对质量分布均匀的球体,如何处理?r为两球心间怎么测量引力常量？需要测量哪卡文迪许扭秤实验装置选择细长的金属丝，旋转的角度越大利用光源来演示金属丝旋转角

8、度, 对旋转角度的显示越明显。练习：m-imo例3对于万有引力定律的表达式F二G-下面说法中正确的是rA公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C.m1与m2受到的引力总是大小相等的，与m、m2是否相等无关D.m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 答案：AC例4地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,(3.注意：适用于质点间的相互作用.当两物体的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视 为质点.推论：对均匀球体，可视为质量集中于球心的质点，且三、引力常量引力常量是自然界中少数几个最重要的物理

9、常量之一，是由英国物理学家 卡文迪许 通过扭秤实验首先测出-11 2 2G=6.67XO N m /kg八、教学反思难点：万有引力定律的理解， 以及万有引力定律公式的适用范围：为质点间的引力的计算，对均匀球体球外的万有引力，可以把它视为质量集中于球心的质点。易错点：利用公式求两均匀球体间的万有引力时：r为两球球心间的距离。教学内容：卡文迪许的实验装置图多媒体放时不清楚。教学内容不符合新课改要求。教学基本功：教学语言太平淡，没有抑扬顿挫的感觉，没有感染力。与学生没有交流， 没有眼神的交流等。没有互动，上课内容太多、太快，学生缺少思考的时间。黑板字又丑又 小，有待提咼。标尺距平面镜越远,月球)和地球对它的引力大小相等，该位