太阳与行星间的引力教案.doc

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1、主备人张会平审核人张会平授课时间2018年3月27日第1课时课题6.2太阳与行星间的引力课型新授课教学目标1．知道行星绕太阳运动的原因，行星与太阳间存在着引力作用2．知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源、方向、表达式3．领会将不易测量的量进行转化的处理手段。重点1．行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源、方向、表达式理解2．运用牛顿运动定律解决动力学问题难点1．行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源、方向、表达式推导应用2．运用牛顿运动定律解决动力学问题教法及教具多媒体视频，讲授法，分析引导法教学过程教学内容个案调整教

2、师主导活动学生主体活动课前预学阅读课本内容，体验探究过程：1．上一节从运动学的角度描述了行星运动的规律：开普勒三定律提出问题：从动力学的角度来看，行星为什么会做这样的运动？猜想与假设：简化模型：演绎与推理：2．复习力、质量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念，完成天上与地上的联系，为推理打基础行星以太阳为圆心做匀速圆周运动需要__________，这个力应该是来自于，设行星质量为m，线速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力Fn＝__________。若行星绕太阳运动的周期为T，则v与T的

3、关系是_________，所以Fn还可以表示为__________。一、导入新课教师活动：1.上一节从运动学的角度描述了行星运动的规律：提问开普勒三定律的内容。2．开普勒在1609和1619年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的问题，但好奇的人们，面向天穹，深情地叩问：是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？二、进行新课1．从动力学的角度来看，行星为什么会做这样的运动？（1）设置情境：教师活动：用线拉小球作为道具,进一步体验曲线运动的受力要求同学回答：线的拉力提供向心力。（2）提供地球绕太阳运

4、动的情景,假设未知数教师提示：从地上到宇宙，要改变任何物体的运动速度（包括改变速度的方向）都需要力，使行星烟圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该是来自于太阳的引力。(3)引导看书：伽俐略、胡克、哈雷等科学家研究太阳对行星引力所做出的贡献2．行星受到的引力究竟跟哪些因素有关？（1）教师布置：结合第一个模型，若已知圆周运动周期为T，定量推导拉力的大小。（2）讨论得出：向心力的来源F向=F从运动的角度明确表达式中各物理量的含义：既然是由引力提供向心力，那么引力就与m、r、T都有关系（3）方法指导：课本36页“

5、问题与练习”第一题关键是指导学生认识向心力（大小和方向）表示的两个常用途径，（4）对象过渡：行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力是什么力提供的？这个力是多大？太阳对行星的引力，大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗？（5）结合学生的回答，联系天体的运行，课本36页“问题与练习”第二题，推导得到（6）师生总结：由上式可得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即：F∝教师提示：中比值k是一个与行星无关的恒量．那么究竟与太阳有没有关系，什么关系呢？3．太阳受到的引力（1）学生讨论：太阳

6、受行星的引力作用吗?为什么？猜想这个力与哪些因素有关？（2）教师小结：受到。根据牛顿第三定律两个引力的大小相等从另外一个角度看也应该跟太阳的质量M成正比。教师设疑：这一点怎样从表达式中体现呢？（3）学生讨论：教师小结：开普勒定律中的常数与中心天体有关，所以引力的表达式就进一步的可表示成：F向∝Mm/r2，比例系数是一个固定的常数。F引＝三、典型例题１．月球与地球之间的引力规律与太阳和行星之间的引力规律相同。若已知月球的周期为T，月球的质量为m，月球离地的高度为h，地球半径为R，则月球受到地球的引力大小为F＝______

7、___；地球受月球的引力大小为F′＝_________引导：1．从哪个角度表示，运动学还是动力学角度2．注意高度、星球半径、轨道半径的区别3．牛顿第三定律的应用答案：2．地球对太阳的引力为F，他们之间的距离为r.如果地球与太阳的距离变为4r且仍能绕太阳公转，那么太阳对地球的引力F′是F的几倍？那时地球上的一年（绕太阳公转一周的时间）相当于现在的几年？（设轨道近似为圆形）提示：表达式的正确选用答案：得由，T＝1年，得T′＝8年四、课堂小结从天体运动运动的角度结合牛顿第三定律，推导出引力大小的关系。当然推导过程中始终在已有

8、的观测结果和理论引导下进行推测和分析，引力表达式中的常量是多少，我们将在下一节中探究.板书设计(用案人完成)5.2太阳和行星间的引力一、太阳对行星的引力与行星的质量m成正比，与太阳与行星间的距离的二次方成反比，即F∝m/r2；行星对太阳的引力与太阳的质量M成正比，与行星到太阳的距离r的二次方成反比，即F’∝M/r2二、太阳与行星间