万有引力及其应用教学设计

《万有引力定律》

【教学目标】

教 学 设 计 一、知识与技能

1.理解万有引力定律的推导思路和过程。

2.理解掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义。 3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。 二、过程与方法

1.认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力。 2.结合“月—地检验”，经历思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力。 三、情感态度与价值观

1.学习科学家们谦逊的美德，使学生在学习中互相协作、互相借鉴，培养团队精神。

2.认识天文观测、分析推理、归纳总结等科学意识和方法的重要性，培养学生尊重客观事实并透过现象看本质的认识观。

3.学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苟的工作精神，培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质。

【教学重点】

1.万有引力定律的推导思路和过程。 2.万有引力定律的内容及表达公式。

【教学难点】

1.对万有引力定律及物体间距离的理解。

2.对万有引力定律普遍性的理解：任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

【教学媒体】

1.教室电脑多媒体系统。

2. P

万有引力一二三

——《万有引力与航天》复习课教学设计

陕西省岚皋中学 李增孔

教材内容：泸科版高中物理 必修2 第五章 学情分析：

在学生学习完了《曲线运动》和《机械能》这两章的内容之后，对于这一章来说，应该是前面两章知识的综合应用。但本章内容较为抽象，离学生生活实际不是很近，加之万有引力定律是进入高中以来首次接触到的一种平方反比规律，理解难度大，应用较多、较深，这就导致大部分学生在学习完本章内容之后感觉知识很散，不太熟练用规律去解决问题。 教学目标：

知识与技能：本章知识点可简要阐述为“一个模型、两种规律、三个近似”（详细内容见“教学过程”）。 过程与方法：模型法；近似法；抓主要因素、忽略次要因素等。

情感态度与价值观：感受科学家们探究自然规律的过程；正确评价万有引力定律，叙述万有引力定律的认识论意义；通过我国在航天事业上的成就事实，增强学生的民族自豪感和社会责任感。 难点：“三个近似”的理解及应用 重点：万有引力定律的应用 课前准备：

教师：制作《地球卫星模型》课件 学生：整理复习本章知识点 教学方法：演示、讲授、交流、讨论 课时：1课时 教学过程及内容： 一、一个天体模型

展示多媒体课件——“地

万有引力一二三

——《万有引力与航天》复习课教学设计

陕西省岚皋中学 李增孔

教材内容：泸科版高中物理 必修2 第五章 学情分析：

在学生学习完了《曲线运动》和《机械能》这两章的内容之后，对于这一章来说，应该是前面两章知识的综合应用。但本章内容较为抽象，离学生生活实际不是很近，加之万有引力定律是进入高中以来首次接触到的一种平方反比规律，理解难度大，应用较多、较深，这就导致大部分学生在学习完本章内容之后感觉知识很散，不太熟练用规律去解决问题。 教学目标：

知识与技能：本章知识点可简要阐述为“一个模型、两种规律、三个近似”（详细内容见“教学过程”）。 过程与方法：模型法；近似法；抓主要因素、忽略次要因素等。

情感态度与价值观：感受科学家们探究自然规律的过程；正确评价万有引力定律，叙述万有引力定律的认识论意义；通过我国在航天事业上的成就事实，增强学生的民族自豪感和社会责任感。 难点：“三个近似”的理解及应用 重点：万有引力定律的应用 课前准备：

教师：制作《地球卫星模型》课件 学生：整理复习本章知识点 教学方法：演示、讲授、交流、讨论 课时：1课时 教学过程及内容： 一、一个天体模型

展示多媒体课件——“地

宇宙航行课后练习(1)

1． 2009年10月7日电，美国宇航局（NASA）的斯皮策（Spitzer）太空望远镜近期发现土星外环绕着一个巨大的漫射环。该环比已知的由太空尘埃和冰块组成的土星环要大得多。据悉，这个由细小冰粒及尘埃组成的土星环温度接近-157°C，结构非常松散，难以反射光线，所以此前一直未被发现，而仅能被红外探测仪检测到。这一暗淡的土星环由微小粒子构成，环内侧距土星中心约600万公里，外侧距土星中心约1800万公里。若忽略微粒间的作用力，假设土环上的微粒均绕土星做圆周运动，则土环内侧、外侧微粒的 （ ） A．线速度之比为3:1 B．角速度之比为1：1 C．周期之比为1：1 D．向心加速度之比为9：1

2． 若航天飞机在一段时间内保持绕地球地心做匀速圆周运动则（ ） A．它的速度大小不变

B．它不断地克服地球对它的万有引力做功 C．它的动能不变，重力势能也不变 D．它的速度大小不变，加速度等于零

3． 未发射的卫星放在地球赤道上随地球自转时的线速度为v1、加速度为a1；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动时的线速度为v2、加速度为a2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上

6.4万有引力理论的成就 教学设计

背景分析：学生们已经学习了由牛顿发现的万有引力定律，也清楚了由卡文迪许测量出来的引力常量。学生们

也有地理基础，明白地球有公转和自转，地球公转周期大约是一年，自转周期大约是一天。

【教学目标】 （一）知识与技能

1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 2．会用万有引力定律计算天体质量。

3．理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。

（二）过程与方法

1．通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。 2．了解天体中的知识。

（三）情感、态度与价值观

体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践。

【教学重点】

1．行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。 2．会用已知条件求中心天体的质量。

【教学难点】

1.根据已有条件求中心天体的质量。

2.教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

导入：回顾万有引力定律的有关知识

1.内容： _____________________

2.公式： _____________________ 引力常量：G=6.67×10－11 N

第15节 万有引力定律及其应用

1. 2014年物理上海卷22B．动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比RA∶RB= 1 ∶2，它们的角速度之比ωA∶ωB= ，质量之比mA∶mB= . 【答案】22:1； 1∶2

【解析】两卫星绕地球做匀速圆周运动，其万有引力充当向心力，由GMm2?m?r得2r??GM，所以两者角速度之比为22:1；线速度之比为2:1，根据题意知两者动能相3r等，所以质量之比为：1:2。

2. 2015年上海卷22B．两靠得较近的天体组成的系统称为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分别为m1和m2，则它们的轨道半径之比Rm1∶Rm2=________；速度之比vm1∶vm2=________。 答案： m2∶m1； m2∶m1

解析：双星的角速度相同，向心力由万有引力提供，大小也相等，所以有

GMm?m1?2Rm1?m2?2Rm2， 2L所以Rm1∶Rm2= m2∶m1，角速度一定，线速度与半径成正比，所以速度之比为vm1∶vm2= m2∶m1。

3. 2011年理综福建卷

13.“嫦娥二号”是我国月球探测第

宇宙航行课后练习(4)

1． 在赤道上发射一颗绕地球赤道表面运行的人造地球卫星，卫星运行时的向心力与卫星发射前向心力大小之比约为(地球半径取6．4×10 m) ( ) A．1：1 B．15：1 C．225：1 D．无法确定

2． 亚洲一号是我国发射的通讯卫星，设地球自转角速度一定，则亚洲一号( ) A．绕地球运转的角速度等于地球自转的角速度 B．沿着与赤道成一定角度的轨道运动 C．运行的轨道半径为一确定值 D．如果需要可以固定在北京上空

6

3． 绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体 （ ）

A．不受地球引力作用

B．所受引力全部用来产生向心加速度

C．加速度为零 D．物体可在飞行器悬浮

4． 地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，离地球表面高度为R处的重力加速度是______；在轨道上运行的人造卫星的速度比第一宇宙速度_____（大或小）；

5． “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以

篇一：万有引力定律 复习提纲

万有引力定律 复习提纲

一、本章知识脉络，构建课标知识体系

应用

二、本章要点总结

1、开普勒行星运动定律

第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。 第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。即：

万有引力定律轨道定律

开普勒行星运动定律 面积定律

周期定律

发现

万有引力定律 表述

的测定

天体质量、密度 发现未知天体 人造卫星、宇宙速度

a3

?k比值k是一个与中心天体质量有关的系数 2T

2、万有引力定律

（1）开普勒对行星运动规律的描述（开普勒定律）为万有引力定律的发现奠定了基础。 （2）万有引力定律公式：F?G

m1m2?1122

， G?6.67?10N?m/kg2r

（3）适用条件：只适用于两个质点间相互作用的万有引力的计算 ．．

特殊情况：①一个质量分布均匀的球体和一个质点的相互作用

②两个质量分布均匀的球体间的相互作用

3、物体在地面上所受的万有引力与重力的区别和联系

（1）．考虑地球自转：万有引力分解为一个向心力和一个重力

两极：mg?F引 赤道：mg?F引?F向

（2）．不考虑地球自转：万有引力全部提供为重

国外科技动态1998)4(总345期)

科技简讯p

中微子具有质量的新证据

由恒星内部核聚变产生和大爆炸所遗留下来的中微子在宇宙中既丰富又难以探测。通常认为没有质量的这些难捉摸的亚原子粒子几乎不与其他形式的物质相互作用。1995年,洛斯阿拉莫斯国家实验室使用液体闪烁器中微子探测器的研究人员报告的试验数据表明,中微子实际上有质量,尽管是一个很小的质量。现在该研究组又找到了新的证据支持这一论断。

由于中微子在宇宙粒子中占很大的比例,所以这些发现对了解宇宙的组成和进化有重要意义。

根据标准物理模型,中微子以三种形式出现:电子中微子,L子中微子和S子中微子。每一种都有其对应的反粒子。

洛斯阿拉莫斯实验涉及到向水靶射入高能质子以产生亚原子粒子P介子。P介子衰变成L介子和L子中微子。接着,L介子变成正电子、电子中微子和L子反中微子。一小部分中微子与探测器附近的原子核相碰撞,该探测器由一大缸矿物油组成,矿物油被一个光电探测器阵所环绕。这些罕见的碰撞产生电子和其他带电粒子并在液体中留下光的径迹。

仔细筛选3年得到的数据,研究人员确定出22例未被标准理论预言的涉及电子反中微子的事例。他们的存在/强有力的证明0:L子反中微子能通过一种假设的被理论物理学家称为中微子振荡的过程变

§7.3 万有引力定律

【学习目标】

1. 了解万有引力定律得出的思路和过程。

2. 理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。

3. 理解地面上物体所受的重力与天体间的引力是同一性质的力，即服从平方反比定律的万有引力，记住引力常量G并理解其内涵。

【知识梳理】

1.自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成___________，与它们之间距离r的二次方成___________，即___________。

2.两个质量均为50kg的人，相距100m，则他们间的相互吸引力约为___________。每

－11222

人所受重力为___________。（引力常量G＝6.67×10N·m/kg,重力加速度g取10m/s）

3.引力常量是英国物理学家___________在实验室里通过几个___________之间的万有引力的测量，比较准确地得出的。

【小试身手】

1.关于万有引力，下列说法正确的是（ ）

A．牛顿把地球表面的动力学关系应用于天体，发现了万有引力定律

B．开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备 C．只有天体之间才有万有引力

D．太阳对行星的引力就是行星绕太阳旋转的向心力