学案万有引力的应用
《万有引力定律应用》教案
《万有引力定律应用》教案一、教学目标：1. 理解万有引力定律的基本概念和表达式。
2. 掌握万有引力定律在不同情境下的应用方法。
3. 能够运用万有引力定律解释实际问题。
二、教学重点：1. 万有引力定律的基本概念和表达式。
2. 万有引力定律在不同情境下的应用方法。
三、教学难点：1. 万有引力定律在复杂情境下的应用。
2. 运用万有引力定律解释实际问题。
四、教学准备：1. 教材或教辅资料。
2. 教学PPT或黑板。
3. 教学用具（如地球仪、模型等）。
五、教学过程：1. 引入：通过提问方式引导学生回顾万有引力定律的基本概念和表达式。
2. 新课：讲解万有引力定律的基本概念和表达式，举例说明在不同情境下的应用方法。
3. 案例分析：提供几个实际问题，让学生运用万有引力定律进行解答。
4. 练习：布置一些练习题，让学生巩固所学知识。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调重点和难点。
6. 作业：布置一些作业题，让学生进一步巩固所学知识。
7. 课后反思：鼓励学生对自己的学习过程进行反思，发现问题并及时解决。
注意：教案的编写仅供参考，具体实施时可根据学生的实际情况进行调整。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对万有引力定律的理解和应用能力。
2. 练习题：布置一些练习题，评估学生对万有引力定律的掌握程度。
3. 小组讨论：组织小组讨论，评估学生在团队合作中的表现和解决问题的能力。
七、教学拓展：1. 提供一些相关的阅读材料，让学生进一步深入研究万有引力定律的原理和应用。
2. 推荐一些相关的科学实验或观察活动，让学生通过实践更好地理解万有引力定律。
八、教学反馈：1. 课堂反馈：在课堂上收集学生的提问和意见，及时解答学生的疑问。
2. 课后反馈：通过作业批改和课后交流，了解学生对课堂内容的理解和掌握程度。
九、教学改进：1. 根据学生的反馈和评估结果，及时调整教学内容和教学方法，以提高教学效果。
2. 针对学生的薄弱环节，加强针对性的辅导和训练，帮助学生更好地理解和掌握万有引力定律。
高中物理3.2《万有引力定律的应用》学案粤教版必修2
1. 关于万有引力和重力的关系
地面上物体所受万有引力 F 可以分解为物体所受的重力 mg和随地球自转而做圆周运动的
Mm 向心力 F’。其中 F G R2
F mr 2
① 当物体在赤道上时， F、 mg、 F’三力同向，此时满足
F’＋ mg＝F
Mm ② 当物体在两极点时， F’＝ 0 ,F=mg= G R2
v2 F 引< m 时，卫
r
14 圈安全返回 10t ，绕地球一周
用心 爱心 专心
的时间约为 90min。已知地球的质量 M＝ 6× 1024kg，万有引力常量 G＝6.67 × 10－ 11N·m2· kg-2 。 设飞船绕地球做匀速圆周运动，由以上提供的信息，解答下列问题： （ 1）“神舟”号离地面的高度为多少 km? （ 2）“神舟”号绕地球飞行的速度是多大？ （ 3）载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度平 方成正比，比例系数为 k，载人舱的质量为 m，则此匀速下落过程中载人舱的速度多大？
T 和半径
r ，由
G
Mm R2
＝
mr
4 T
2 2
得 M＝
4 2r 3 GT 2
，
密度
MM
3 r3
V
4 R3
GT 2 R 3 (R 为天体的半径 ) ，当卫星沿天体表面附近绕天体运动
3
时， r ＝R，则
3 GT 2 。
例 2 已知引力常量 G＝ 6.67 × 10－11N· m2/kg 2, 重力加速度
倍？
解析：（ 1）物体所受地球的万有引力产生了两个效果：一是使物体竖直向下运动的重力，一
是提供物体随地球自转所需的向心力，并且在赤道上这三个力的方向都相同，有 ＝ m(g+a)=m(9.77+3.37 × 10-2)=9.804m(N)
万有引力定律的应用--学案
§3.2《万有引力的应用》导学案
编写人：徐波审核：高一物理组
寄语：坚持不一定成功，放弃一定不成功。
【学习目标】
1.进一步加深对万有引力的理解，学会应用万有引力定律计算天体
的质量的方法。
2.通过学习海王星发现的案例，体会科学探究的艰辛，了解万有引力定律怎样用于预测未知天体上。
【学习重点】计算天体质量方法的理解与应用。
【学习难点】天体质量的计算方法的系统全面的理解。
【学习过程】天文学上关于天体的一些物理量的观测是一个重要课题，其中天体的运行半径、周期较容易测量，而测量质量却比较麻烦，直到万有引力出现以后才为这项工作提供了可能性，因为它涉及到天体的质量问题；但是我们还需要有一个方程来将含有天体质量的万有引力与其它可观测的物理量连接起来，这样才有可能求出天体的质量，那么这个方程是什么？如果真能求出天体的质量又有哪些问题是需要注意的呢？学习本节内容之后便可以解决上述问题。
一、测量天体的质量
1.不断增大被测量物体的质量，比如从黑板擦、大象到泰山，要直接测量它们的质量是不是难度越来越大呢？如果要你测量地球的质量你怎么办？思考曹冲称像的故事，你可以的到什么启发。
2.月球做什么运动，向心力由哪个力提供，列出方程表示？
3.已知月球运行周期和环绕半径能不能计算月球的质量，如果能请计算？
小结：计算天体质量的方法是对环绕该天体运行的物体进行分析，利用方程[GMm/R2=m( )]间接求解天体的质量，这种方法在已知环绕物体运行周期和半径的情况下只能求出( )天体的质量。
反思练习：练习册P48 T17、2、3、10、19
课后作业：课本54页第1题。
高考物理一轮复习导学案：万有引力定律(第1课时)
万有引力定律及应用第1课时-----导学思练测学习目标：1.了解开普勒三定律内容，会用开普勒第三定律进行相关计算。
2.理解万有引力定律的内容，知道适用范围。
3.掌握计算天体质量和密度的方法。
一、考情分析考情分析试题情境生活实践类地球不同纬度重力加速度的比较学习探究类开普勒第三定律的应用，利用“重力加速度法”、“环绕法”计算天体的质量和密度，卫星运动参量的分析与计算，人造卫星，宇宙速度，天体的“追及”问题，卫星的变轨和对接问题，双星或多星模型。
二、考点总结与提升（一）开普勒行星运动定律1、一段探索的历程回扣教材，阅读课本P46--P48，涉及人物：托勒密、哥白尼、第谷、开普勒...2、开普勒行星定律【知识固本】定律内容图示或公式开普勒第一定律(轨道定律) 所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在的一个焦点上开普勒第二定律(面积定律) 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的相等开普勒第三定律(周期定律) 所有行星轨道的半长轴的跟它的公转周期的的比都相等a3T2＝k，k是一个与行星无关的常量【深入思考】已知同一行星在轨道的两个位置的速度：近日点速度大小为v 1，远日点速度大小为v 2，近日点距太阳距离为r 1，远日点距太阳距离为r 2。
(1)v 1与v 2大小什么关系？ (2)试推导r 1v 1＝v 2r 2【考向洞察】近似计算可以使题目更加简单！ 【知识提升】①行星运动 近似圆 处理。
②开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运转，对于卫星绕行星运转，也遵循类似的运动规律。
③比例系数k 与 有关，与行星或卫星质量无关，是个常量，但不是恒量，在不同的星系中，k 值 。
（二）万有引力定律 【知识固本】万有引力定律的内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与 成正比、与它们之间 成反比。
即F ＝ ，G 为引力常量，通常取G ＝6.67×10－11N ·m 2/kg 2，由物理学家卡文迪什测定。
万有引力定律的应用教案
万有引力定律的应用教案教案：万有引力定律的应用教学目标：1.理解万有引力定律的基本概念和公式；2.掌握万有引力定律在实际生活中的应用；3.培养学生动手实践的能力，通过实验和例题的解答，巩固对万有引力定律的理解和应用。
教学重点：1.万有引力定律的基本概念和公式；2.万有引力定律在实际生活中的应用。
教学难点：1.学生对万有引力定律的应用的理解；2.解决实际生活中的问题时，如何运用万有引力定律。
教学准备：1.教师准备：课件、实验器材、实物样本等；2.学生准备：课前预习。
教学过程：一、导入，激发学生兴趣（10分钟）1.引入万有引力定律的概念和公式，并与学生一起讨论其含义和作用；2.提问：在日常生活中我们经常接触哪些与万有引力有关的现象？请举例说明。
二、万有引力定律的应用（30分钟）1.大型物体的质量测定a.实验：利用万有引力定律测定地球的质量。
b.让学生观察实验过程，并解释实验结果。
2.人造卫星的轨道设计a.航天器进入轨道的关键是要通过调整速度和高度，使其能够克服地球引力并够绕地球运行。
b.让学生思考如何使用万有引力定律来设计合适的卫星轨道。
3.行星运动的解释a.通过解释行星的轨道运动如何符合万有引力定律，让学生理解行星的运动规律。
b.利用模型或者演示，让学生观察行星的运动，了解行星运动与万有引力定律之间的关系。
4.引力对天体的影响a.探索行星和恒星的引力对其他天体的影响，如引潮力等。
b.让学生分析引力对天体运动的影响，并举例说明。
三、课堂练习（20分钟）1.利用例题和实际问题，让学生运用万有引力定律解决问题。
a.例题：地球表面上一颗质量为m的物体，在高度为h的地方垂直向下自由下落的速度是多少？b.实际问题：如果一个人站在离地球表面r的地方，他能够感受到的重力是多少？2.学生自主解答和讨论，引导学生探究问题的解决思路，加深对万有引力定律的理解与运用。
四、小结与展望（10分钟）1.通过回顾课堂内容，引导学生总结万有引力定律的应用；2.提问：除了课堂讲解的应用，你还能想到哪些与万有引力定律相关的实际问题？教学反思：本节课通过引导学生观察和思考，结合实例和问题解决方式，培养了学生的观察、思考和动手实践能力，使学生对万有引力定律的应用有了更深入的理解。
《万有引力定律应用》教案
《万有引力定律应用》教案一、教学目标1. 让学生理解万有引力定律的基本概念和公式。
2. 培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察和实验，体会万有引力定律在自然界中的普遍性。
二、教学内容1. 万有引力定律的定义和公式。
2. 万有引力常量的数值和单位。
3. 运用万有引力定律计算两个物体之间的引力。
4. 地球表面的重力加速度和重力的计算。
5. 万有引力定律在日月星辰运动中的应用。
三、教学重点与难点1. 万有引力定律的公式和应用。
2. 重力加速度的概念和计算。
3. 运用万有引力定律解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解万有引力定律的基本概念和公式。
2. 采用实验法观察和测量地球表面的重力加速度。
3. 采用案例分析法分析万有引力定律在日月星辰运动中的应用。
五、教学过程1. 导入：通过提问方式引导学生回顾物理学中有关引力定律的知识。
2. 新课：讲解万有引力定律的定义、公式及应用。
3. 实验：安排学生进行地球表面重力加速度的测量实验。
4. 案例分析：分析万有引力定律在日月星辰运动中的应用。
5. 练习：布置练习题，让学生运用万有引力定律解决实际问题。
7. 作业：布置作业，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对万有引力定律的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验过程中的观察、记录和分析能力。
3. 练习题：检查学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
4. 作业：评估学生对课堂知识的巩固和运用情况。
七、教学拓展1. 介绍万有引力定律在现代科技领域的应用，如卫星导航、天体探测等。
2. 探讨万有引力定律在宇宙学中的重要性，如黑洞、星系演化等。
3. 引导学生关注我国在万有引力定律研究方面取得的成果，如嫦娥探月、火星探测等。
八、教学资源1. 教材：提供万有引力定律的相关章节，供学生学习和参考。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解和展示万有引力定律的相关知识。
3. 实验器材：准备地球表面重力加速度测量所需的实验器材。
万有引力定律的应用教案
万有引力定律的应用教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的内容及表达式。
2. 培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、分析、推理等方法，深入理解万有引力定律在现实中的应用。
二、教学内容1. 万有引力定律的定义及表达式。
2. 万有引力定律在地球引力、天体运动等领域的应用。
3. 实际问题案例分析，让学生学会运用万有引力定律解决问题。
三、教学重点与难点1. 万有引力定律的表达式及运用。
2. 地球引力、天体运动等领域的万有引力定律应用。
3. 实际问题案例的分析与解决。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解万有引力定律的定义、表达式及应用。
2. 运用案例分析法，分析实际问题，引导学生运用万有引力定律解决难题。
3. 利用演示实验，让学生直观地感受万有引力定律的作用。
五、教学准备1. 教案、课件、教材等教学资料。
2. 演示实验器材，如地球模型、天体运动模拟器等。
3. 练习题及答案。
教案一、导入新课通过提问方式引导学生回顾物理学中有关引力的知识，为新课的学习做好铺垫。
二、讲解万有引力定律1. 讲解万有引力定律的定义：任何两个物体都相互吸引，引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比。
2. 给出万有引力定律的表达式：F=G(m1m2)/r^2，其中F为引力，G为万有引力常数，m1、m2为两物体的质量，r为两物体间的距离。
三、万有引力定律在实际问题中的应用1. 地球引力：讲解地球对物体产生的引力，以及重力的概念。
2. 天体运动：分析万有引力定律在天体运动中的应用，如行星绕太阳的运动、卫星绕地球的运动等。
四、案例分析1. 举例讲解如何运用万有引力定律解决实际问题，如计算两个物体之间的引力大小。
2. 学生分组讨论，选取典型案例进行分析，引导学生学会运用万有引力定律解决问题。
五、课堂小结对本节课的内容进行总结，强调万有引力定律的表达式及应用。
六、课后作业布置练习题，让学生巩固所学知识，学会运用万有引力定律解决实际问题。
《万有引力定律应用》教案
《万有引力定律应用》教案一、教学目标1. 理解万有引力定律及其数学表达式。
2. 掌握万有引力定律在实际问题中的应用。
3. 培养学生的数学建模能力和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 万有引力定律的定义及其数学表达式。
2. 万有引力定律在天体运动中的应用。
3. 万有引力定律在地球表面的应用。
三、教学重点与难点1. 万有引力定律的数学表达式及其含义。
2. 运用万有引力定律解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解万有引力定律的定义、数学表达式及其应用。
2. 运用案例分析法分析万有引力定律在实际问题中的应用。
3. 开展小组讨论法，让学生探讨万有引力定律在不同领域中的应用。
五、教学过程1. 导入：简要介绍万有引力定律的发现背景，激发学生兴趣。
2. 新课讲解：详细讲解万有引力定律的定义、数学表达式及其含义。
3. 案例分析：分析万有引力定律在天体运动中的应用，如行星运动、卫星轨道等。
4. 实际问题解决：让学生运用万有引力定律解决地球表面的实际问题，如重力加速度、地球质量等。
5. 小组讨论：让学生探讨万有引力定律在其他领域中的应用，如人体运动、物体浮沉等。
7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对万有引力定律的理解和掌握程度。
2. 练习题：布置课堂练习题，评估学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
3. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的参与程度和提出的观点。
七、拓展与延伸1. 介绍万有引力定律在其他领域的应用，如物理学、天文学、工程学等。
2. 探讨万有引力定律在现代科技发展中的重要性。
八、教学资源1. 教材：提供相关教材，供学生课后复习和深入学习。
2. 网络资源：推荐一些有关万有引力定律的在线教程和科研论文，供学生参考。
九、教学建议1. 鼓励学生在课堂上积极提问，提高课堂互动性。
2. 引导学生参加实践活动，如天文观测、物理实验等，增强对万有引力定律的理解。
万有引力定律及其应用复习教案
万有引力定律及其应用复习教案一、教学目标：1. 回顾万有引力定律的发现过程，加深对定律的理解。
2. 掌握万有引力定律的数学表达式及适用范围。
3. 学会运用万有引力定律解决实际问题，提高运用能力。
4. 培养学生的科学思维和探究能力。
二、教学内容：1. 万有引力定律的发现：牛顿发现万有引力定律的过程。
2. 万有引力定律的数学表达式：F=G(Mm/r^2)，其中G为万有引力常数，M 和m分别为两个物体的质量，r为它们之间的距离。
3. 万有引力定律的适用范围：适用于质点、均匀球体和两个物体之间的引力计算。
4. 万有引力定律的应用：解决天体运动、卫星轨道等问题。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：万有引力定律的发现过程、数学表达式及应用。
2. 教学难点：万有引力定律的适用范围，以及在实际问题中的运用。
四、教学方法：1. 采用讲解法，讲解万有引力定律的发现过程、数学表达式及适用范围。
2. 运用案例分析法，分析万有引力定律在实际问题中的运用。
3. 开展小组讨论，引导学生探究万有引力定律的内涵和外延。
五、教学安排：1. 第一课时：回顾万有引力定律的发现过程，讲解数学表达式及适用范围。
2. 第二课时：分析万有引力定律在实际问题中的运用，开展小组讨论。
3. 第三课时：总结本节课内容，布置课后作业。
教案仅供参考，具体实施可根据实际情况进行调整。
六、教学活动设计：1. 导入新课：通过回顾上节课的内容，引导学生思考万有引力定律的应用场景。
2. 讲解万有引力定律的发现过程，强调牛顿的贡献。
3. 推导万有引力定律的数学表达式，并解释各参数的含义。
4. 探讨万有引力定律的适用范围，结合实际例子进行分析。
5. 分析万有引力定律在天体运动中的应用，如地球绕太阳的运动、月球绕地球的运动等。
6. 引导学生思考万有引力定律在现代科技领域的应用，如卫星导航、航天器发射等。
7. 布置课后作业，巩固所学内容。
七、教学评价：1. 课后作业：检查学生对万有引力定律的理解和应用能力。
万有引力定律在实验中的应用教案
万有引力定律在实验中的应用教案引言：万有引力定律是人类长期研究物理时所探讨出来的定律之一，在各个领域都有广泛的应用。
通过对万有引力定律进行理解和实验验证，不仅可以加深对物理学科的理解，更可以探究到物理学、天文学等领域的未知领域，所以，对于学生来说，了解万有引力定律，在实验中进一步探究和加深自己的知识，是很有必要的。
一、教学目标通过本节教学的学习，学生能够掌握以下知识点：1.理解万有引力的概念及相关量的定义。
2.了解万有引力定律的发现与物理学科的相关知识。
3.了解万有引力定律在实验中的应用及实验方案。
4.学生能够探究万有引力对于天体运动的影响以及过程。
二、教学重点1.理解万有引力定律及相关概念的定义和发现过程。
2.学习万有引力定律在实验中的应用。
3.掌握实验过程和具体操作方法，懂得利用科学实验方法进行实验。
三、教学内容1.概念及定义物体之间的引力随着它们的互相靠近而增强，随着它们彼此远离而减弱。
这种引力与它们之间的质量有关，质量越大引力就越大，距离越近引力就越大。
这种受力叫做万有引力。
而万有引力的大小由质量之积除以距离平方。
2.发现过程万有引力定律是由牛顿于公元1670年发现的，牛顿通过研究地球绕太阳公转的原理，发现了自然界中物体之间的力存在着本质一致性。
牛顿在这一基础之上，得到了引力定律，并且公式化表示这一定律。
3.实验方案和方法探究万有引力的实验方案主要是通过悬挂两个物体，利用弹簧天平来测量两个物体之间的引力，从而推算出两个物体之间所存在的接近距离和重力加速度等重要数据，进一步推算出相互作用的万有引力，从而验证定律的正确性。
四、教学方法和步骤教学方法本课程采用“理论宣讲+实验探究”的教学模式，重点关注理论与实践相互融合，使学生通过身体力行来感受物理法则的真实性和正确性。
教学步骤第一步：通过PPT讲解，介绍万有引力定律的基本概念和相关知识。
第二步：进行实验前的讲解，对实验步骤和注意事项进行介绍。
万有引力定律的应用教案
万有引力定律的应用教案一、教学目标：1. 让学生理解万有引力定律的定义和表达式。
2. 培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察和实验，了解万有引力定律在现实生活中的应用。
二、教学内容：1. 万有引力定律的定义和表达式。
2. 万有引力定律的适用范围。
3. 万有引力定律在现实生活中的应用实例。
三、教学重点与难点：1. 万有引力定律的表达式及其应用。
2. 理解万有引力定律的适用范围。
四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究万有引力定律的应用。
2. 通过观察和实验，让学生了解万有引力定律在现实生活中的应用。
3. 利用案例分析法，分析万有引力定律在不同场景下的应用。
五、教学准备：1. 教材或教学资源。
2. 投影仪或白板。
3. 教学课件或幻灯片。
4. 实验器材（如弹簧秤、物体等）。
教案一、导入（5分钟）1. 教师简要介绍万有引力定律的发现历程。
2. 提问：什么是万有引力定律？它有什么重要意义？二、新课导入（10分钟）1. 教师讲解万有引力定律的定义和表达式。
2. 引导学生理解万有引力定律的适用范围。
三、案例分析（15分钟）1. 教师展示实例：地球绕太阳运动的解释。
2. 学生分组讨论：万有引力定律如何在实际问题中应用？3. 各组汇报讨论成果，教师点评并总结。
四、实验环节（10分钟）1. 教师安排实验：使用弹簧秤测量物体间的万有引力。
2. 学生分组进行实验，记录数据。
3. 教师引导学生分析实验结果，验证万有引力定律。
五、课堂小结（5分钟）1. 教师总结本节课的主要内容。
2. 提问：学生们能举例说明万有引力定律在日常生活中的应用吗？六、课后作业（课后自主完成）1. 复习万有引力定律的表达式及其适用范围。
2. 举例说明万有引力定律在现实生活中的应用。
3. 思考：如何利用万有引力定律解决实际问题？1. 总结本节课的教学效果。
2. 分析学生的掌握情况，提出改进措施。
3. 规划下一步的教学内容和方法。
高中物理-第三章 万有引力定律的应用 学案
3.3 万有引力定律的应用[学习目标定位]1.了解重力等于万有引力的条件。
2.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
3.会用万有引力定律计算天体的质量和密度。
4.应用万有引力定律结合圆周运动的知识求解天体运动的有关物理量。
预习：一、预言彗星回归哈雷利用 解释了1531年、1607年和1682年三次出现的彗星，实际上是同一颗彗星的 ，并预言彗星将于1758年再次出现。
克雷洛计算了木星和土星对这颗彗星运动规律的影响，指出它将推迟于1759年4月份经过近日点，这个预言果然得到了证实。
二、预言未知星体 1．英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶，根据天王星的观测资料，各自独立地利用 计算出天王星轨道外面“新”行星的轨道。
1846年9月23日晚，德国的伽勒在勒维耶预言的位置发现了这颗行星 2．1930年，汤姆博夫根据海王星自身运动不规则性的记载发现了 三、计算天体质量和密度1．计算地球质量：如果 的影响，地面上质量为m 的物体受到的重力等于地球对物体的万有引力，即mg ＝ ，由此得地球质量表达式为：M E ＝ 2．计算太阳的质量：太阳质量m S ，行星质量m ，轨道半径r 行星与太阳的距离，行星公转周期T ，则G m S mr 2= ，太阳质量m S ＝ ，与行星质量m 无关。
探究：一、“称量”地球质量 万有引力和重力的关系1．万有引力和重力的关系：如图所示，设地球的质量为M ，半径为R ，A 处物体的质量为m ，则物体受到地球的吸引力为F ，方向指向地心O ，由万有引力公式得F ＝GMmr 2。
引力F 可分解为F 1、F 2两个分力，其中F 1为物体随地球自转做圆周运动的向心力F 向，F 2就是物体的重力mg 。
2．近似关系：如果忽略地球自转，则万有引力和重力的关系：mg ＝GMmR2，g 为地球表面的重力加速度。
3．重力与高度的关系：若距离地面的高度为h ，则mg ′＝G MmR ＋h 2(R 为地球半径，g ′为离地面h 高度处的重力加速度)．所以距地面越高，物体的重力加速度越 ，则物体所受的重力也越[问题设计]1．卡文迪许在实验室测量出了引力常量G 的值，从而“称量”出了地球的质量，你知道他是怎样“称量”地球质量的吗？2．设地面附近的重力加速度g ＝9.8 m/s 2，地球半径R ＝6.4×106 m ，引力常量G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2，试估算地球的质量。
物理教案-万有引力定律在天文学上的应用
物理教案－万有引力定律在天文学上的应用一、教学目标1.理解万有引力定律的基本概念和公式。
2.掌握万有引力在天文学中的具体应用。
3.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1.教学重点：万有引力定律的公式推导及在天文学上的应用。
2.教学难点：引力常数的确定和引力加速度的计算。
三、教学准备1.教学课件。
2.天文学实例资料。
3.黑板和粉笔。
四、教学过程一、导入新课1.回顾牛顿发现万有引力定律的过程。
2.引导学生思考：万有引力定律在天文学中有哪些应用？二、自主学习1.学生阅读教材，了解万有引力定律的基本概念和公式。
2.学生通过查阅资料，了解万有引力在天文学中的具体应用。
三、课堂讲解1.讲解万有引力定律的公式推导过程。
a.介绍万有引力定律的发现背景。
b.推导万有引力定律的公式。
c.引入引力常数G的概念。
2.讲解万有引力在天文学中的应用。
a.行星运动的椭圆轨道。
讲解开普勒第一定律。
通过实例分析行星运动的椭圆轨道。
b.行星表面的重力加速度。
讲解引力加速度的计算方法。
通过实例分析地球和其他行星的引力加速度。
c.天体的质量和密度。
讲解利用万有引力定律计算天体质量和密度的方法。
通过实例分析太阳、地球等天体的质量和密度。
d.天体的轨道周期。
讲解利用万有引力定律计算天体轨道周期的公式。
通过实例分析地球、月球等天体的轨道周期。
四、案例分析1.分析地球与月球之间的万有引力作用。
a.计算地球与月球之间的引力大小。
b.分析引力对月球运动的影响。
2.分析太阳与行星之间的万有引力作用。
a.计算太阳与行星之间的引力大小。
b.分析引力对行星运动的影响。
五、课堂小结2.强调万有引力定律在研究天体运动中的重要性。
六、课后作业2.请同学们查阅资料，了解其他天体之间的万有引力作用，并举例说明。
七、教学反思本节课通过讲解万有引力定律的公式推导和在天文学中的应用，使学生了解了万有引力在天文学研究中的重要性。
在教学过程中，要注意引导学生运用所学知识解决实际问题，培养学生的动手能力和创新思维。
万有引力定律教案
万有引力定律教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，掌握万有引力定律的内容。
2. 能够运用万有引力定律解释生活中的实际问题。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和动手实践能力。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现1.1 牛顿与苹果树1.2 牛顿的三大运动定律2. 万有引力定律的内容2.1 定义：任意两个物体都相互吸引，吸引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
2.2 表达式：F=G(m1m2)/r^22.3 适用范围：适用于质点间的万有引力计算。
三、教学重点与难点1. 教学重点：1.1 万有引力定律的发现过程1.2 万有引力定律的内容及表达式2. 教学难点：2.1 万有引力定律的推导过程2.2 万有引力定律在实际问题中的应用四、教学方法1. 采用讲授法，讲解万有引力定律的发现过程和内容。
2. 利用生活中的实例，引导学生运用万有引力定律进行分析。
3. 开展小组讨论，探讨万有引力定律在实际问题中的应用。
五、教学步骤1. 导入新课：通过讲述牛顿与苹果树的故事，引发学生对万有引力定律的好奇心。
2. 讲解万有引力定律的发现过程：介绍牛顿的三大运动定律，引导学生理解万有引力定律的背景。
3. 阐述万有引力定律的内容：讲解万有引力定律的定义、表达式和适用范围。
4. 实例分析：列举生活中的实例，让学生运用万有引力定律进行分析。
5. 小组讨论：让学生分组讨论万有引力定律在实际问题中的应用，分享讨论成果。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调万有引力定律的重要性。
7. 布置作业：让学生运用万有引力定律解决实际问题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价目标：学生能够描述万有引力定律的发现过程。
学生能够记忆并理解万有引力定律的数学表达式。
学生能够运用万有引力定律分析简单的实际问题。
学生能够参与小组讨论，展示合作学习能力。
2. 评价方法：课堂问答：通过提问检查学生对万有引力定律的理解程度。
《万有引力定律在天文学上的应用》教案与高中学习方法
《万有引力定律在天文学上的应用》教案与高中学习方法一、教学目标1. 让学生理解万有引力定律的内容及表达式。
2. 使学生掌握万有引力定律在天文学上的应用。
3. 培养学生运用科学方法解决问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）万有引力定律的内容及表达式。
（2）万有引力定律在天文学上的应用。
2. 教学难点：（1）万有引力定律的数学表达式的推导。
（2）在天文学上如何运用万有引力定律解决问题。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考万有引力定律在天文学上的重要性。
2. 利用案例分析法，让学生通过实际案例理解万有引力定律的应用。
3. 采用小组讨论法，培养学生的合作交流能力。
四、教学准备1. 教师准备相关的天文学案例，用于课堂讲解。
2. 学生准备笔记本，记录重要知识点。
五、教学过程1. 导入：（1）回顾上节课的内容，巩固已学的知识。
（2）通过提问方式引导学生思考万有引力定律在天文学上的应用。
2. 新课内容：（1）讲解万有引力定律的内容及表达式。
（2）通过案例分析，展示万有引力定律在天文学上的应用。
3. 课堂互动：（1）让学生提出在学习过程中遇到的问题。
（2）鼓励学生分享自己的学习方法。
4. 练习与巩固：（1）布置相关的练习题，使学生巩固所学知识。
（2）组织小组讨论，共同解决问题。
5. 总结与反思：（1）对本节课的内容进行总结。
（2）引导学生反思自己的学习方法，提出改进措施。
6. 课后作业：（1）完成练习题，加深对万有引力定律的理解。
（2）查阅相关资料，了解万有引力定律在其他领域的应用。
六、教学延伸1. 利用多媒体展示万有引力定律在天文学上的实际应用，如行星运动、卫星轨道等。
2. 引导学生思考万有引力定律在人类探索宇宙中的作用，如航天技术的发展。
七、学习方法指导1. 引导学生运用归纳总结法，将所学知识系统化。
2. 教会学生如何利用互联网资源，查阅相关资料，拓宽知识面。
八、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，巩固知识点。
万有引力定律的应用-精品学案
万有引力定律的应用二、预习自测题1．假设几年后，你作为航天员登上了月球表面，如果你已知月球半径R，那么你用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码m，能否测出月球的质量M？怎样测定？2．假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星。
若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知万有引力常量为G。
（1）则该天体的密度是多少？（2）若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？3．据报道，天文学家在太阳系的八大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年。
若把它和地球绕太阳公转的轨道都看成圆，它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍？（最后结果可用根式表示）三、课内探究（一）预言彗星回归、预言未知星体。
问题1：万有引力定律的发现对天文学的发展起了巨大的推动作用，具体表现是什么？问题2：彗星回归预言的证实，以及海王星、冥王星发现的重要意义是什么？小结：________的发现和________的“按时回归”的意义并仅仅在于发现了新天体，更重要的是确立了________________的地位。
（二）计算天体的质量。
问题1：我们知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力是由它们之间的万有引力提供的，如果我们要“称量”出太阳的质量，应该知道哪些条件？问题2：天体质量M求出后，如何得到天体的平均密度？小结：1．计算天体质量的方法。
分析围绕该天体运动的行星（或卫星），测出行星（或卫星）的运行周期和轨道半径（或线速度），由万有引力提供向心力即可求中心天体的质量M。
（1）已知环绕星体的运行周期T和轨道半径r，M＝________。
（2）已知环绕星体的线速度v和运行周期T，M＝________。
万有引力的作用教案
万有引力的作用教案一、教学目标：1.了解万有引力的概念与本质。
2.了解万有引力的特点及作用。
3.掌握万有引力计算公式及解题方法。
二、教学内容：1.万有引力的概念与本质。
2.万有引力的特点与作用。
3.万有引力计算公式及解题方法。
三、教学重点：1.万有引力的概念与本质。
2.万有引力的计算公式及解题方法。
四、教学难点：1.万有引力的特点与作用。
2.万有引力的实际应用。
五、教学方法：1.讲授法。
2.实验法。
六、教学流程：1.导入环节：引导学生回想旋转木马的运动，进而引出力与运动的关系。
教师可以请一个学生坐在旋转木马上，由另一个学生散发出旋转木马运动所需的力。
则在旋转木马运动的同时，另一个学生需要不断扯动绳子来维持旋转木马的运动。
2.新内容讲解：第一节：万有引力的概念与本质。
万有引力是所有物体之间的普遍吸引力，是质量彼此间相互作用的结果。
任何物体都有引力，但是引力的强弱跟质量有关，质量越大，引力越大。
第二节：万有引力的特点及作用。
① 它是质量作用于质量。
② 万有引力适用于任何物体，不论其体积大小、距离远近、形状等。
③ 万有引力引起的力的方向总是朝向两个物体的直线连接线上，方向与连接线相同。
第三节：万有引力计算公式及解题方法。
对于两个质量为 m1 和 m2 的物体来说，它们之间的引力 F 可以由如下公式计算得到：F=G×(m1×m2)/d²其中，G——普适引力常数，其数值为6.67×10^-11 N·m^2/kg^2d——两个物体质心的距离七、教学实验：可以考虑进行重力实验。
将一些物体放在不同的地方，比较它们的重力，通过实验来体验物体之间的引力。
八、教学评价：1.完成实验。
2.理解万有引力的本质和特点。
3.掌握万有引力的计算公式及解题方法。
九、教学反思：在进行教学前，需要对教材进行认真的准备和研究。
教材需要清晰地阐明万有引力的概念、特点、作用以及计算公式及解题方法，让学生在听课时能有更深刻的理解。
3.2万有引力定律的应用学案4(粤教版必修2)
§3.2万有引力定律的应用【学习目标】【知识和技能】1、会利用万有引力定律计算天体的质量。
2、理解并能够计算卫星的环绕速度。
3、知道第二宇宙速度和第三宇宙速度及其含义。
【过程和方法】1、了解万有引力定律在探索宇宙奥秘中的重要作用，感受科学定律的巨大魅力。
2、体会科学探索中，理论和实践的关系。
3、体验自然科学中的人文精神。
【情感、态度和价值观】培养对万有引力定律的理解和利用有限的已知条件进行近似计算的能力。
【学习重点】1、利用万有引力定律计算天体质量的思路和方法2、发现海王星和冥王星的科学案例3、计算环绕速度的方法和意义4、第二宇宙速度和第三宇宙速度及其含义【知识要点】1、一个天体m绕另一个天体M作匀速圆周运动时，轨道半径为r，周期为T，线速度为v，角速度为ω，可以利用万有引力和圆周运动的规律求中心天体的质量。
由得：因此，要计算某天体M的质量，应选定一颗绕该天体转动的另一天体m ，测定出m 的轨道半径和周期，利用上式求出M。
因此上式是用测定环绕天体的轨道半径和周期的方法测被环绕天体（中心天体）的质量，但是不能测定环绕天体自身质量。
2、我们还可以利用重力加速度测天体的质量。
例如，利用地球表面的重力加速度可求地球质量：【问题探究】问题1、人造地球卫星的周期是不是可以为任意值？能不能发射一颗周期为80分钟的地球卫星？探究思路：人造地球卫星的最小轨道半径是多少？据此计算其周期即可。
问题 2 人造地球卫星运动的轨道平面是否必须过地球球心？轨道平面能不能平行赤道平面？探究思路：如果过道平面不过地球球心，则万有引力和卫星做圆周运动所需要的向心力同方向吗？此时，卫星能否稳定地做圆周运动？问题3：要使通信信号几乎覆盖全球，至少需在同步轨道上安放几个卫星？为什么同步卫星的轨道平面必须在地球的赤道平面上？探究思路：只有在地球的赤道平面上，才能保证万有引力全部提供为向心力。
根据同步卫星的高度，利用几何知识可计算出：同步轨道上互成1200的三颗卫星发射的信号可以基本覆盖地球表面。
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万有引力定律的应用
复习：1.物体做圆周运动的向心力公式是什么？（写出向心力与线速度、角速度、周期的关系式） ________________________________________________________________________________
2.万有引力定律的内容 ______________________________。
公式： 万有引力常量G= 。
3.万有引力和重力的关系是什么？
重力是地球对地面上物体的万有引力引起的。
当忽略地球自转的影响，重力近似等于地球对地面上物体的万有引力。
即：_____________________________
一． 卫星绕中心天体运行的线速度v 、角速度w 、周期T 与轨道半径r 的关系：
设卫星质量m ，中心天体质量M,绕行的轨道半径为R.
由
，得 =_________________,r 越大， 越 由
，可知，R 越大， 越 由
=________, 得V= ∴r 越大，v 越_________。
由
＝________，得ω= ，∴r 越大，ω越_______。
由
＝__________，得T= ,∴r 越大，T 越_______。
二．注1：什么是中心天体？M 什么是环绕星？m
问：月球（或人造卫星）绕地球运动，中心天体是________,环绕星是_______
地球绕太阳公转，中心天体是___________,环绕星是________
注2：中心天体的半径为R ,环绕星的圆周轨道的半径为r ,二者有何区别？ R____r 画图：
仅仅当近地卫星轨道时，______________. 如:地球的近地卫星距离地球表面约______,地球半径____，
三．中心天体质量的“称量”
方法1.黄金代换公式：知道这个天体表面的重力加速度g 和中心天体半径R ，根据___________________原理，
得到公式M ＝gR 2G 求解； 设中心天体表面一个质量为m 的物体，忽略自转影响，则万有引力_____重力，即：______________________所以，M=____________
注：有时中心天体表面的重力加速度不直接告诉，而是通过平抛运动，或者竖直上抛运动等来求得。
方法2.要求一颗星体的质量，可以在它的周围找一颗环绕星，只要知道环绕星周期T 和轨道半径r ，就可以求这颗星体的质量（但不能求出环绕星的质量m ）
如求地球质量，已知人造卫星或月球环绕地球做匀速圆周运动，已知周期T 和轨道半径r ，根据
______________________原理，得到公式M ＝4π2r 3
GT 2求解． 解：
例1：若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r，
则太阳质量与地球质量之比M日
M地
为( )
A.R3t2
r3T2
B.
R3T2
r3t2
C.
R2t3
r2T3
D.
R2T3
r2t3
例2：（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动．试求月球绕地球运动的轨道半径r．
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为x.已知月球半径为R月，万有引力常量为G.试求月球的质量M月．
四.天体密度的估算
法1：已知中心天体表面的重力加速度g和星球半径R. 复习：球体体积公式：___________
法2：测出卫星绕天体做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T，由＝得M= ，ρ＝== .（R为天体的半径）
当卫星沿天体表面绕天体运行时，r____R，则
ρ=
例3：一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知引力常量为G，若由于天体自转，使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )，
练习：
1．若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求（）
A. 该行星的质量 B．太阳的质量 C．该行星的平均密度 D．太阳的平均密度
2．火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目．假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为T1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1和T2之比为( )
A. pq3
B.
1
pq3
C.
p
q3
D.
q3
p
3设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据能够求出的物理量是( )
①土星线速度的大小②土星加速度的大小③土星的质量④太阳的质量
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③
4火星表面重力加速度为g0,火星半径为R,引力常量为G,可估计火星的平均密度为多少？
5．设想人类开发月球，不断地把月球上的矿藏搬运到地球上。
假如经过长时间开采后，地球仍可看做均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前比较（）
A．地球与月球间的万有引力将变大 B．地球与月球间的万有引力将变小
C．月球绕地球运动的时间将变长 D．月球绕地球运动的时间将变短
6在某星球上，宇航员用弹簧称称得质量为m的砝码的重为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期是T。
根据上述数据，试求
(1)该星球表面的重力加速度
(2)该星球的半径
(3)该星球的质量
（4）该星球的密度
7．地球A和某一行星B的半径之比为R1:R2=1:2，平均密度之比为ρ1:ρ2=4:1，若地球表面的重力加速度为10m/s2，那么B行星表面的重力加速度是多少?
若在地球表面以某一初速度竖直上抛的物体最高可达20m，那么在B行星表面以同样的初速度竖直上抛一物体，经多少时间该物体可落回原地?（气体阻力不计）。