課 題
6．2太陽和行星間的引力
備課時間
上課時間
總課時數(shù)
課程目標(biāo)
知識與
技能
1、理解太陽與行星間存在引力。
2、能根據(jù)開普勒行星運動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星間的引力表達(dá)式。
過程與
方法
通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式，體會邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。
情感態(tài)度與價值觀
感受太陽與行星間的引力關(guān)系，從而體會大自然的奧秘。
教學(xué)重點
據(jù)開普勒行星運動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星間的引力公式
教學(xué)難點
太陽與行星間的引力公式的推導(dǎo)
教學(xué)過程
二次備課
一、復(fù)習(xí)引入：
教師活動：開普勒在前人的基礎(chǔ)上，經(jīng)過計算總結(jié)出了他的三條定律，請同學(xué)們回憶一下，三條定律的內(nèi)容是什么?（學(xué)生回答）
教師活動：開普勒第三定律適用于圓軌道時，是怎樣表述的？（學(xué)生回答）
教師活動：通過對開普勒定律的學(xué)習(xí)，知道了行星運動時所遵循的規(guī)律，即行星怎樣運動？那么行星為什么要做這樣的運動呢?
二、新課講解
教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一、二段，思考下面的問題：
1、在解釋行星繞太陽運動的原因這一問題上，為什么牛頓能夠成功，而其他科學(xué)家卻失敗了？你認(rèn)為牛頓成功的關(guān)鍵是什么？
學(xué)生活動：閱讀課文，討論，從課文中找出相應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言。
教師活動：聽取學(xué)生代表的見解，點評、總結(jié)。
過渡：這一節(jié)和下一節(jié)，我們將追尋牛頓的足跡，用自己的手和腦，重新“發(fā)現(xiàn)”萬有引力定律。
1、太陽對行星的引力
教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，出示提綱，讓學(xué)生在練習(xí)本上獨立推導(dǎo)：
1、行星繞太陽作勻速圓周運動，寫出行星需要的向心力表達(dá)式，并說明式中符號的物理意義。
2、行星運動的線速度v與周期T的關(guān)系式如何？為何要消去v？寫出要消去v后的向心力表達(dá)式。
3、如何應(yīng)用開普勒第三定律消去周期T？為何要消去周期T？
4、寫出引力F與距離r的比例式，說明比例式的意義。
教師活動：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點評。
2、行星對太陽的引力
教師活動：行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量M以及行星到太陽的距離r之間又有何關(guān)系？請在練習(xí)本上用學(xué)過的知識推導(dǎo)出來。
學(xué)生活動：在練習(xí)本上用牛頓第三定律推導(dǎo)行星對太陽的引力F′與太陽的質(zhì)量M以及行星到太陽的距離r之間的關(guān)系。
教師活動：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點評。
3、太陽與行星間的引力
教師活動：綜合以上推導(dǎo)過程，推導(dǎo)出太陽與行星間的引力與太陽質(zhì)量、行星質(zhì)量、以及兩者距離的關(guān)系式?？纯茨軌虻贸鍪裁唇Y(jié)論。
學(xué)生活動：在練習(xí)本上推導(dǎo)出太陽與行星間的引力表達(dá)式。
教師活動：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點評。
點評：通過學(xué)生獨立推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，同時讓學(xué)生感受探究新知的樂趣。
教師活動：引導(dǎo)學(xué)生就課本“說一說”欄目中的問題進(jìn)行討論，一起總結(jié)、點評。
四、課堂小結(jié)
我們把行星繞太陽的橢圓運動簡化為勻速圓周運動；我們一致認(rèn)為行星繞太陽做勻速圓周運動需要向心力，這個向心力是由太陽對行星的引力提供的；我們預(yù)期太陽對行星的引力與太陽到行星的距離有關(guān)，希望通過行星繞太陽做勻速圓周運動需要的向心力求出這個引力，通過兩次數(shù)學(xué)代換得到了太陽對行星的引力與太陽到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；通過類比得到了行星對太陽的引力與太陽到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；綜合概括得到了太陽與行星間引力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
【板書設(shè)計】
一、太陽對行星的引力： 物理意義：太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比。
二、行星對太陽的引力： 物理意義：不同行星對太陽的引力，與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比。
三、太陽與行星間的引力： 物理意義：太陽與行星間引力的大小，與太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與兩者距離的二次方成反比。
寫成等式為： 式中是比例系數(shù)，與太陽、行星都沒有關(guān)系。
太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。

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2. 太陽與行星間的引力

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級： 必修2

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