6.4萬有引力的成就三維教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）了解地球表面物體的萬有引力兩個(gè)分力的大小關(guān)系，計(jì)算地球質(zhì)量；（2）行星繞恒星運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，會(huì)用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量；（3）了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用。2．過程與方法：（1）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法；（2）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法；（3）培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì)；（2）體會(huì)物理學(xué)規(guī)律的簡潔性和普適性，領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美。教學(xué)重點(diǎn)：地球質(zhì)量的計(jì)算、太陽等中心天體質(zhì)量的計(jì)算。教學(xué)策略：通過數(shù)據(jù)分析、類比思維、歸納總結(jié)建立模型來加深理解。教學(xué)難點(diǎn)：根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備：掛圖、多媒體課件教學(xué)過程：第四節(jié)    萬有引力的成就（一）導(dǎo)入新課萬有引力常量的測出的物理意義？（使萬有引力定律有了其實(shí)際意義，可以求得地球的質(zhì)量，萬有引力常量一經(jīng)測出，萬有引力定律對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，這節(jié)課我們來討論萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。） （二）新課教學(xué)1、地球質(zhì)量（1）練習(xí)計(jì)算：《中華一題》   已知：M地=          m=       R=求：（1）萬有引力；（2）物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力；（3）比較可得什么結(jié)論？        （2）了解地球表面物體的重力與地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系。多媒體投影圖：物體m在緯度為θ的位置，萬有引力指向地心，分解為兩個(gè)分力：m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運(yùn)動(dòng)的向心力和重力。給出數(shù)據(jù)：地球半徑R、緯度θ（取900）、地球自轉(zhuǎn)周期T，計(jì)算兩個(gè)分力的大小比值，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：向心力遠(yuǎn)小于重力，萬有引力大小近似等于重力。因此不考慮（忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，，地球質(zhì)量：    2、太陽質(zhì)量應(yīng)用萬有引力可算出地球的質(zhì)量，能否算出太陽的質(zhì)量是多少？提問：行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來源是什么？是否需要考慮九大行星之間的萬有引力？總結(jié)：太陽質(zhì)量遠(yuǎn)大于各個(gè)行星質(zhì)量，高中階段粗略計(jì)算，不考慮行星之間的萬有引力。設(shè)中心天體太陽質(zhì)量M，行星質(zhì)量m，軌道半徑r——也是行星與太陽的距離，行星公轉(zhuǎn)角速度ω，公轉(zhuǎn)周期T，則：太陽質(zhì)量：，與行星質(zhì)量m無關(guān)。提問：不同行星與太陽的距離r和繞太陽公轉(zhuǎn)的周期T都是各不相同的。但是不同行星的r、T計(jì)算出來的太陽質(zhì)量必須是一樣的！上面的公式能否保證這一點(diǎn)？同理，月亮圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)前面的推導(dǎo)我們能否計(jì)算地球的質(zhì)量？建立模型：通過圍繞天體的運(yùn)動(dòng)半徑和周期求中心天體的質(zhì)量。多媒體投影木星行星圍繞木星圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)學(xué)生思考如何測量木星的質(zhì)量。 3、發(fā)現(xiàn)未知天體閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體”。多媒體投影海王星、冥王星圖片。 本課小結(jié)：兩個(gè)基本知識(shí)：（1）地球表面，不考慮（忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，物體的重力近似等于萬有引力：地球質(zhì)量，（2）建立模型求中心天體質(zhì)量，圍繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為中心天體對(duì)圍繞天體的萬有引力，通過圍繞天體的運(yùn)動(dòng)半徑和周期求中心天體的質(zhì)量。，中心天體質(zhì)量， 板書設(shè)計(jì)：第四節(jié)   萬有引力的成就1、地球質(zhì)量M地球表面，不考慮（忽略）地球自轉(zhuǎn)的影響，，地球質(zhì)量2、太陽質(zhì)量——中心天體質(zhì)量（1）太陽質(zhì)量M，行星質(zhì)量m，軌道半徑r——行星與太陽的距離，行星公轉(zhuǎn)角速度ω，公轉(zhuǎn)周期T，則，太陽質(zhì)量，與行星質(zhì)量m無關(guān)。（2）建立模型求中心天體質(zhì)量。3、發(fā)現(xiàn)未知天體萬有引力對(duì)研究天體運(yùn)動(dòng)有著重要的意義.海王星、冥王星就是這樣發(fā)現(xiàn)的.請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo)：已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動(dòng)的行星的運(yùn)動(dòng)情況，在太陽系中，行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的半徑r為：根據(jù)F萬有引力=F向=,而F萬有引力=,兩式聯(lián)立得：，在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星——天王星的運(yùn)動(dòng)軌道，總是同根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的有一定偏離.當(dāng)時(shí)有人預(yù)測，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星.后來，亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星。后來，科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星，由此可見，萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，有極為重要的意義。   

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3. 萬有引力定律

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