高中物理-万有引力理论的成就教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计教学目标知识与技能目标1）给出地球到太阳的距离能根据万有引力定律计算太阳的质量

2）了解万有引力在发现未知天体的作用过程与方法目标通过了解万有引力在天文学上的应用体会科学定律对人类探索未知世界的作用。情感态度与价值观了解并体重物下落与天体运动的多样性与统一性，知道万有引力定律对科学发展所起的重要作用，关注并思考与物理学相关的热点问题，有可持续发展的意识，能在力所能及的范围内，为社会的可持续发展做出贡献。【教学媒体】1.教室电脑多媒体系统。2.PowerPoint课件、Flash动画（行星绕太阳运动的动画，月球在地球引力作用下运动及受力的动画，苹果在地球引力作用下落地的动画）。【教学方法】阅读思考、猜想假设、分析推理、事实验证、归纳总结、讨论交流、练习巩固等。【教学过程】一、复习提问，导入新课二、新课教学三、巩固练习授课对象是高一年级学生，应该抓基础，不能急于上难度。学生在学习中的积极性和主动性还可以进一步加强。教师的预设不一定能够生成，这就要求教师善于调动学生，激发学生的学习热情。效果分析通过本节课的学习绝大多数学生掌握了本课的教学目标，还有几个同学对中心星体质量的推到方法还不熟练，还需继续加强。教材分析本节内容是万有引力与航天这一章的重头戏。前三节的学习中，从行星运动规律中推出了万有引力定律，是对本节内容的一个很好的铺垫。本节内容的重点是计算星体质量，充满了探索性和趣味性，既能激发学生学习的兴趣，更能激发学生进一步探索宇宙奥秘的欲望。体现了新课程的理念和要求。泰安三中导学案第六章万有引力与航天第4节万有引力定律的成就编制：审核：高一物理组课前预习案1、万有引力定律万有引力定律的内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与成正比，与成反比。表达式：式中：m1和m2为r为G引力常数为地面上重力和万有引力之间的关系静止在地面上的物体，若考虑地球自转的影响2）静止在地面上的物体，若忽略地球自转的影响课上导学案探究一：能否用万有引力定律来称量地球?例1：已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，用以上各量表示地球质量。变式练习1若取地球表面处的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R=6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，根据万有引力定律计算：地球的平均密度地面上空20km处的重力加速度结论：探究二：能否利用万有引力计算太阳的质量例2、把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半径为1.5×1011m，已知引力常量为：G=6.67×10-11N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少千克?（结果取一位有效数字）变式练习2、①如果以水星绕太阳做匀速圆周运动为研究对象，需要知道哪些量才能求得太阳的质量？ ②水星和地球绕太阳做圆周运动的公转周期T是不一样的，公转半径也是不一样的，那用公式求解出来的太阳的质量会是一样的吗？ ③你现在能证明开普勒第三定律中的k与中心天体有关吗？变式练习3：一艘宇宙飞船飞近某不知名的行星，进入靠近该行星表面的圆形轨道，准备进行考察工作。宇航员能不能仅用1只表通过测定时间来测定该行星的密度？说明理由及推导过程。结论：探究三：应用万有引力定律发现未知天体课后巩固案1、所有行星绕太阳运转其轨道半径的立方和运转周期的平方的比值即r3/T2=k,那么k的大小决定于()A.只与行星质量有关B.只与恒星质量有关C.与行星及恒星的质量都有关D.与恒星质量及行星的速率有关2、宇航员站在一个星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为。若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为，万有引力常数为。求该星球的质量。3、已知地球半径约为，又知月球绕地球运动可近似看作匀速圆周运动，则可估算月球到地心的距离约为。（结果保留一位有效数字）4、某物体在地面上受到的重力为160N,将它放置在卫星中,在卫星以a=1/2g随火箭向上加速度上升的过程中,当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90N时,求此时卫星距地球表面有多远?（地球半径R=6.4×103km,g=10m/s2）5、一艘宇宙飞船飞近某一个不知名的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道,宇航员进行预定的考察工作,宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度?说明理由及推导过程6、两颗靠得很近的恒星，必须各以一定的速率绕它们连线上某一点转动，才不至于由于万有引力的作用而将它们吸引到一起．已知这两颗恒星的质量为m1、m2，相距L，求这两颗恒星的转动周期。参考答案1、【答案】:B 【解析】：2、【答案】:【解析】：如图所示，设抛出点的高度为，第一次平抛的水平位移为x2xV0x2xV02V0h由平抛运动规律得知，当初速度增大到原来的2倍时，其水平位移增大到，可得②由①②式解得③设该球上的重力加速度为，由平抛运动的规律得④由万有引力定律与牛顿第二定律有（为小球质量）⑤由③④⑤解得3、【答案】:【解析】：建立物理模型，质点绕地球作匀速圆周运动，（忽略月球半径，视其为质点），设地球质量为，半径为，表面的重力加速度为，月球绕地球的转动周期为，轨道半径为，由4、【答案】:【解析】：由于地表加速度为10m/s2,可求得物体质量为16kg。当支持力为90N时有 ，又因为 所以，离表面距离为3R=5、【答案】:能 【解析】：用表可以测量飞船做圆周运动的周期。用公式可以计算中心天体即不知名星球的质量。根据密度公式有 6、【答案】:【解析】：由万有引力定律和向心力公式来求即可．m1、m2做匀速圆周运动的半径分别为R1、R2，它们的向心力是由它们之间的万有引力提供，所以G＝m1R1 ①G＝m2R2 ②R1+R2＝L ③