万有引力与航天教案孙洋洋

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1、万有引力与航天（一）物理孙洋洋三维目标：知识与技能1.知道地心说和日心说的基本内容。2.知道开普勒行星运动定律的有关内容。3.理解万有引力定律的得出过程，能根据开普勒行星运动定律、牛顿运动定律以及圆周运动知识推导出太阳与行星间的引力表达式。4.理解万有引力定律屮的个符号的物理意义过程与方法1.通过托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。2.通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学屮的重要性3.体会推导过程屮的数量关系情感态度与价值观1.澄清对天体运动神秘

2、、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。2.在一轮复习屮，通过阅读提高学生对教材使用的重视。教学重点1.理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动。学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识白然规律的科学方法。2.根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式，推导出万有引力定律教学难点1.对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识。2.太阳与行星间的引力公式推导过程教学过程一、开普勒行星运动定律学生阅读活动一：人们对天体运动的认识经历了一个漫长的时期，请

3、大家阅读必修二教材的34页有关内容，找到哥白尼对天体运动的认识。问：哥片尼的观点是正确的吗？有哪些观点不正确？学生阅读活动二：开普勒仔细研究了他的导师一-第谷连续20年来对行星的位置的观测数据，他先后否定了19种设想，最后用了10年的时间，最终得出了开普勒三大经验定律。请大家继续阅读必修二教材32页，找到开普勒行星运动定律的相关描述。开普勒第一定律（轨道定律）:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。问：开普勒第一定律说明了什么问题？（行星运动的轨迹不是圆周）问：太阳在什么位置上？（椭圆的焦点上）开普勒第二定律（面积定

4、律）：太阳与任何一个行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。问：开普勒第二定律说明了什么问题？（近日点速度大于远日点速度）问：开普勒第三定律内容是什么？开普勒第三定律（周期定律）：行星绕太阳运行轨道半长轴r的立方与其公转周期T的平方成正比。即，r7T2-K问：［与T分别是什么含义？问：K的影响因素是什么？学生阅读活动三：请大家继续阅读必修二教材33页，看看在实际问题的处理中我们是怎样操作的？作业讲评：补充练习1——9作业讲评要突岀：1、行星运动定律适用于所有环绕模型2、理解K的影响因素3、开普勒第二定律是行星自己跟自己比较，开普勒第三定律

5、是行星间的比较4、近日点时是我们的冬季二、万有引力定律1、太阳对行星的引力学生阅读活动四：学牛阅读教材37页阅读教材：太阳对行星的引力部分。让学生回答如何来进行理论分析:根据开普勒行星运动定律，行星以太阳为圆心做匀速圆周运动，由太阳对行星的引力提供向心力。问：1、行星圆周运动向心力来源？问：2、v的大小容易测量吗？对于行星而言哪个参量好测量？问：3、v与T的关系？问：4、心的表达式中对于不同的行星有哪些变量？可否用常数替换？问：5、规律获得的过程中用到了哪些知识？结论：太阳对不同行星的引力与行星的质量成正比，与太阳与行星间的距离的二次方成

6、反比。结论：行星对太阳的引力大小与太阳的质量M成正比，与行星到太阳的距离r的二次方成反比。2、行星对太阳的引力学生阅读活动五：阅读教材38页结论：太阳与行星间的弓1力与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离厂Mm的二次万成反比：F方3、万有引力定律表达式：F万=¥使用条件：质点、厂匀质球体学生阅读活动六：阅读教材40页(1)(2)(3)引力常量：卡文迪许通过实验测出G二6.6725l(r"N•/;?/kg表达式：F万字使用条件：质点「匀质球体引力常量：卡文迪许通过实验测出G二6.67251(F"N"2/kg2意义：证明了万有引力的存在；

7、使万有引力定律有了真正的实用价值；标志着力学实验精密程度的提高，开创了测量弱引力的新时代作业讲评：补充练习1一一6三、小结：1、开普勒行星运动定律的内容及使用的注意事项2、万有引力定律的推导过程及应用四、作业:板书设计:万有引力与航天(一)哥白尼：日心说开普勒行星运动定律：第一定律：轨道椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上第二定律：面积相等定律：V近〉％第三定律：k/lM万有引力定律：尸_口口,_“_2岔_口4^2mr_⑴4/k给二〒=〒二＞^1=7尹匕初