万有引力理论的成就(最新教案)
7.3万有引力理论的成就教案
7.3万有引力理论的成就一、学习目标：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．掌握“称量”地球的质量和计算太阳的质量的思路。
二、教学重难点重点：学会计算天体的质量和天体密度。
难点：卫星的运行以及解决天体运动的基本方法。
导学指导导学检测及课堂展示阅读教材P55完成右边方框. 一、“称量”地球的质量1.若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对它的，即mg＝_______。
2.地球的质量：m地＝____。
阅读教材p44-p46完成右边方框。
二、计算天体质量：1.行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳对行星的万有引力提供行星的。
2.由Gmm太r2＝mω2r，ω＝2πT，故Gmm太r2= ，可得：m太＝。
其中r为行星的轨道半径，T为行星的公转周期。
即时训练1（多选）一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为()A. B. C. D.三、计算天体的密度（自主探究）根据密度公式ρ＝MV＝M43πR3，只要求出天体的质量代入此式就可计算天体的密度。
(1)重力加速度法求天体的密度由mg＝GMmR2和ρ＝M43πR3得ρ＝3g4πGR。
(2)环绕法求天体的密度三、巩固诊断A 层 嫦娥二号登月飞船在半径为R 的圆形环月轨道上做匀速圆周运动，测得其周期为T 。
已知引力常量为G ，由以上数据可以求出的物理量有（ ）A ．月球的半径B ．月球的质量C ．月球表面的重力加速度D ．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度B 层 2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航空工程进入了一个新高度，图示是“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器．已知地球和月球的半径之比为4:1，其表面重力加速度之比为6:1．则地球和月球的密度之比为（ ）A ．2:3B ．3:2C ．4:1D ．6:1勇闯天涯 在某行星上，宇航员用弹簧秤称得质量为m 的砝码重力为F ，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T 。
万有引力理论的成就(最新教案)
万有引力理论的成就体到地心的距离。
由此解出:gR2m=地G已知重力加速度g=9.8m/s2，地球半径学生推导出地球质量的表达式，在练习本上进行定量计锻炼学生的计算能力，规范解题步骤(1)简化模型：将行星绕太阳的运动看成是匀学生思考讨论并说出基本思锻炼学生的总结以及语言表达能1、计算地球质量不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力，即:mmmg=G地R2m地是地球的质量；R是地球的半径，也就是物R=6.4x106m，引力常量G=6.67x10Nm2/kg2,试估算地球的质量。
解:gR29.8X（6.4X106）2m==kg=6x1024kg地G6.67x10-ii答：地球的质量约为6x1024kg地面的重力加速度g和地球半径R在卡文迪什之前就已知道，一旦测得引力常量G,就可以算出地球的质量m地。
因此，卡文迪什把他自己的实验说成是“称量地球的重量”。
出示图片：卡文迪什二、计算天体的质量应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳速圆周运动。
力，为下面的计 算做铺垫学生思考讨论 明确中心天体的质量与环行天体质量m 无关。
(2)万有引力充当向心力F 引=F n(3)依据万有引力定律和牛顿第二定律列出方 程，从中解出太阳的质量。
设是太阳的质量，m 是某个行星的质量，r 太是行星与太阳之间的距离。
解：万有引力充当向心力：G 太=me 2rr 2行星运动的角速度①不能直接测出，但可测出它的周期T 。
把①和T 的关系①=测出行星的公转周期T 和它与太阳的距离r ,就可以算出太阳的质量，与环行天体质量m 无关。
只能求出中心天体的质量。
思考讨论：已知太阳与地球间的平均距离约为1.5X 1011m ,你能估算太阳的质量吗？换用其他行星的相关数据进行估算，结果会相近吗？为什么？mm2解:G 太=m(—)2rr 2Tmm2代入上式得到：G 太=m(——)2rr 2T得：42r 3m =太GT 242r 3思考讨论：m=该表达式与环行天体质太GT 2量m 有没有关系？学生推导出太 阳质量的表达 式，在练习本 上进行定量计 算。
第四节《万有引力理论的成就》教案
第四节万有引力理论的成就
一、教材分析：
本节教学旨在让学生体会万有引力定律经受实践的检验，取得了很大的成功，理解万有引力理论的巨大作用和价值，使学生深刻体会到科学定律对人类探索未知世界的作用，激发学生对科学探究的兴趣。
本节重在介绍利用万有引力定律解决问题的思路分析，对后面一节的学习可以起到很好的铺垫作用。
二、教学目标：
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，了解“称量地球质量”“计算太阳质量”
的基本思路。
过程与方法：认识万有引力定律的科学成就，体会科学思想方法。
情感态度与价值观：体会科学定律对人类探索未知世界的作用，激发学生对科学探究的兴趣。
三、教学重点与难点：
重点：用万有引力定律计算天体质量
难点：重力或万有引力的灵活运用
四、教学用具：
刻度尺视频资料
五、教学过程：
六、小结：
计算天体的质量：
2
2
2
2
2 Mm v
G m mR mR
R R T
π
ω⎛⎫=== ⎪
⎝⎭
天体密度的计算：利用天体表面的重力加速度来求天体自身的密度
利用天体的卫星来求天体的密度
七、作业：练习册相应内容
八、课后反思：。
高中物理《万有引力理论的成就》教学设计
高中物理《万有引力理论的成就》教学设计高中物理《万有引力理论的成就》教学设计作为一名教师，时常需要用到教学设计，借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。
那么写教学设计需要注意哪些问题呢？以下是小编为大家整理的高中物理《万有引力理论的成就》教学设计，仅供参考，大家一起来看看吧。
高中物理《万有引力理论的成就》教学设计1一、内容人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》二、教学分析1.教材分析本节课是《万有引力定律》之后的一节，内容是万有引力在天文学上的应用。
教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。
学生通过这一节课的学习，一方面对万有引力的应用有所熟悉，另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现，促进学生对物理学史的学习，并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。
2．教学过程概述本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手，对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢？接下来，通过“假设你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”，围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。
密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。
在教材的处理上，既立足于教材，但不被教科书所限制，除了介绍教科书中重要的基本内容外，关注科技新进展和我国天文观测技术的发展，时代气息浓厚，反映课改精神，着力于培养学生的科学素养。
三、教学目标1.知识与技能（1）通过“计算天体质量”的学习，学会估算中数据的近似处理办法，学会运用万有引力定律计算天体的质量；（2）通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2.过程与方法运用万有引力定律计算天体质量，体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
3.情感、态度、价值观（1）通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习，体会科学定律在人类探索未知世界的作用；（2）通过了解我国天文观测技术的发展，激发学习的兴趣，养成热爱科学的情感。
高中物理万有引力理论的成就教案 新课标 人教版 必修2
高中物理万有引力理论的成就教案 新课标 人教版 必修2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。
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。
情感态度与价值观1．通过推导，巩固前面所学的知识，使自己更好地了解天体中的物理。
2．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，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。
教学重点1． 万有引力定律在天文学上的应用，要掌握利用万有引力定律计算天体质量、天体密度的基本方法。
学好本节有利于对天体运行规律的认识，更有利于我们在今后学习人造卫星。
教学难点1．熟知并掌握计算天体质量的不同表达式，由于题目所给条各不相同，因此从多种表达式中挑选合适的形式较难，主要是对表达式的形式和含义不够熟悉，应理解并记住各种表达式。
教学过程新课教学一、由地面可测量求地球的质量1、思考：地面上物体的重力与地球对物体的引力是什么关系？分析：地球对物体的引力指向地心，一部分提供物体随地球自转所需向心力，另一部分为物体的重力。
只有在赤道和两极处物体的重力方向才指向地心，且赤道处物体的重力最小，两极处物体的重力最大；物体随地球自转的向心力很小，在计算时可近似认为物体的重力就等于地球对它的引力。
2、若不考虑地球自转的影响，地面上的物体的重力等于地球对它的引力。
mg ＝G 2Mm R g ＝G 2M R M ＝2gR G ρ＝M V ＝34g RG 例1、离地面某一高度h 处的重力加速度是地球表面重力加速度的 ,则高度h 是地球半径的 倍。
例2、假设火星和地球都是球体，火星的质量M火和地球的质量M 地之比M 火/M 地=p ，火星的半径R 火和地球的半径R 地之比R火/R 地=q ，那么火星表面处的重力加速度g 火和地球表面处的重力的加速度g 地之比等于[ ]A.p/q 2B.pq 2C.p/qD.pq二、由行星或卫星运动量求中心天体的质量行星或卫星绕中心天体做圆周运动的向心力由中心天体对它的引力提供，由此可列出方程。
万有引力理论成就教案
万有引力理论成就教案一、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基本概念。
2. 让学生了解万有引力理论在物理学和天文学领域的应用，以及其对社会发展的影响。
3. 培养学生的科学思维能力，提高学生对物理学和天文学的兴趣。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现过程：牛顿与苹果实验，开普勒定律。
2. 万有引力定律的基本概念：万有引力，引力常数，质量，距离。
3. 万有引力理论的应用：天体运动，地球引力，卫星发射，宇宙探索。
4. 万有引力理论对社会发展的影响：科技革新，人类对宇宙的认识。
三、教学方法1. 讲授法：讲解万有引力定律的发现过程，基本概念，应用及影响。
2. 案例分析法：分析万有引力理论在实际生活中的应用案例。
3. 讨论法：组织学生讨论万有引力理论的意义和价值。
四、教学步骤1. 引入新课：通过苹果实验，引导学生思考万有引力的存在。
2. 讲解万有引力定律的发现过程：介绍牛顿与开普勒定律，引导学生理解万有引力定律的背景。
3. 讲解万有引力定律的基本概念：解释引力常数、质量、距离等概念，让学生掌握万有引力定律的核心内容。
4. 应用案例分析：分析万有引力理论在天体运动、地球引力、卫星发射等方面的应用，让学生了解其现实意义。
5. 讨论万有引力理论的价值：组织学生讨论其在物理学和天文学领域的重要地位，以及对社会发展的影响。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对万有引力定律发现过程、基本概念的理解。
2. 课后作业：布置有关万有引力定律应用的练习题，检验学生对知识的掌握。
3. 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，了解学生对万有引力理论价值的认识。
六、教学拓展1. 介绍其他科学家对万有引力理论的贡献：如伽利略、胡克、卡文迪许等。
2. 讲解万有引力理论的局限性：如暗物质、暗能量等问题的提出。
3. 引导学生关注现代物理学和天文学的研究动态，如引力波的发现。
七、实践环节1. 学生分组，设计一个简单的卫星发射模拟实验，应用万有引力定律计算卫星轨道。
万有引力理论的成就(教案)
万有引力理论的成就一、教学目标1. 让学生了解万有引力理论的基本概念。
2. 使学生掌握万有引力定律的发现过程及其意义。
3. 培养学生对科学探究方法和科学精神的认识。
二、教学重点与难点1. 教学重点：万有引力理论的基本概念。
万有引力定律的发现过程及其意义。
2. 教学难点：万有引力定律的数学表达及其应用。
三、教学准备1. 教师准备：万有引力理论的相关教材和参考资料。
教学PPT或黑板。
2. 学生准备：预习万有引力理论的相关内容。
准备好笔记本和笔。
四、教学过程1. 导入：教师通过提问方式引导学生回顾已学的物理学知识，为新课的导入做铺垫。
2. 知识讲解：教师详细讲解万有引力理论的基本概念，包括万有引力、引力常数等。
教师介绍万有引力定律的发现过程，如牛顿发现万有引力定律的经历。
3. 案例分析：教师通过PPT或黑板展示万有引力定律的应用实例，如地球引力、物体掉落等。
学生分组讨论，分析实例中万有引力的作用和影响。
4. 课堂互动：教师提出问题，引导学生思考和讨论万有引力定律的数学表达及其应用。
学生分享自己的观点和理解。
5. 总结与拓展：教师对本节课的主要内容进行总结，强调万有引力理论的重要性。
教师提出拓展问题，激发学生对万有引力理论进一步学习的兴趣。
五、课后作业1. 复习本节课所学内容，整理笔记。
2. 完成课后练习题，巩固对万有引力理论的理解。
3. 查找相关资料，了解万有引力理论在现实生活中的应用。
六、教学评估1. 课堂问答：教师通过提问的方式，了解学生对万有引力理论的理解程度。
2. 课后作业：检查学生完成的课后练习题，评估学生对万有引力理论的掌握情况。
3. 学生报告：鼓励学生就万有引力理论在现实生活中的应用进行研究，并进行报告，评估学生的探究能力。
七、教学反思1. 学生对万有引力理论的理解程度是否达到预期？2. 教学方法和教学内容是否适合学生？3. 有哪些教学环节可以改进，以提高教学效果？八、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或学者，进行专题讲座，加深学生对万有引力理论的理解。
7.3 万有引力理论的成就(教学设计)高一物理(人教版2019必修第二册)
第3节万有引力理论的成就教学设计关系？3.若考虑地球自转，试分析任意纬度处万有引力和重力是何种关系？4.静止在地面上的物体，若不考虑地球自转的影响，万有引力和重力是何种关系？我们是否可以怎样估算巨大的地球的质量呢?如果可以，你是否可以说一下你的称量地球质量的思想？5.如果不知道地球表面的重力加速度，你还能用其他的方法估算出地球的质量吗？二、计算天体的质量1.建立模型：环绕天体围绕中心天体作圆周运动，向心力由中心天体对环绕天体的万有引力来提供2.具体方法思考与讨论：(1)根据以上模型，你认为如何来估算是哪个天体的质量？(2)需要测量哪些物理来完成测量该天体的目的？(3)已知太阳与地球间的平均距离约为1.5×1011m，你能估算太阳的质量吗？换用其他行星的相关数据进行估算，结果会相近吗？为什么？(4)你是否有方法估算月球的质量呢？(5)当你估算出中心天体的质量后，是否可以估算出中心天体的球体密度？如何来估算？三、发现未知天体到了18世纪，人们已经知道太阳系有7颗行星，其中1781年发现的第七颗行星——天王星的运动轨道有些“古怪”：根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差。
思考与讨论：(1)是天文观测数据不准确？(2)是万有引力定律的准确性有问题？(3)还是天王星轨道外面还有一颗未发现的行星？四、预言哈雷彗星回归英国天文学家哈雷挑选24颗彗星，依据万有引力定律，用一年时间计算了它们的轨道。
发现 1531 年、1607 年和1682 年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙，他大胆预言，这三次出现的彗星是同一颗星（图 7.3-3），周期约为 76 年，并预言它将于 1758 年底或 1759 年初再次回归。
1759 年 3 月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986 年，它的下次回归将在2061 年左右。
五、课堂练习7.3 万有引力理论的成就一、“称量”地球的质量1.物体的重力随纬度的升高而增大。
人教版高中物理必修2-6.4《万有引力理论的成就》名师教案
《万有引力理论的成就》教学设计天津市第五十四中学贲景文教材分析本节课是《万有引力定律》之后的一节，内容是万有引力在天文学上的应用。
教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。
要求学生体会万有引力定律经受实践的检验，取得了很大的成功；理解万有引力理论的巨大作用和价值。
通过本节的学习，使学生深刻体会科学定律对人类探索未知世界的作用，激起学生对科学探究的兴趣，培养热爱科学的情感。
学情分析学生在学习本节内容之前，已经学习了万有引力定律，理解定律的内容及适用范围；并且通过前一章的学习，已经掌握了匀速圆周运动的相关知识，初步具备了利用牛顿定律和向心力表达式处理匀速圆周运动的方法。
因此，学生已经具备学习、探究、运用万有引力的理论解决实际问题的能力。
核心素养通过《万有引力理论的成就》的学习过程，掌握解决物理天体问题的基本思路和方法；感悟万有引力定律在人类探索未知世界中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。
教学目标1、通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2、学会运用万有引力定律计算天体的质量，学会估算中数据的近似处理办法。
教学重、难点教学重点：应用万有引力理论计算天体的质量的思路和方法。
教学难点：地面处地球对物体的万有引力与重力之间的关系；信息技术及其他学习资源的应用（交互式电子白板、学生用平板电脑）。
教学流程图教学过程课前：登陆平台，发送预习任务。
根据平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
（提示：请登陆平台，发送本节预习任务）活动1：温故知新——复习万有引力定律在上一节中我们给大家介绍了牛顿提出万有引力定律的历程，体验了科学探索的过程，一起来回顾一下万有引力定律的内容：万有引力定律是指自然界中任意两个物体间都存在相互吸引力，这个力与两个物体质量的乘积成正比，与两个物体间距离的平方成反比。
高中物理必修2《万有引力理论的成就》教案
高中物理必修2《万有引力理论的成就》教案高中物理必修2《万有引力理论的成就》教案教学目标1、知识与技能(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球质量;(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量;(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。
2.过程与方法：(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。
3.情感态度与价值观：(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;(2)体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。
教学重难点教学重点地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。
教学难点根据已有条件求中心天体的质量。
教学工具多媒体、板书教学过程一、计算天体的质量1.基本知识(1)地球质量的计算①依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即②结论：只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量.(2)太阳质量的计算①依据：质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力充当向心力，即②结论：只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r，就可以计算出行星的质量.2.思考判断(1)地球表面的物体，重力就是物体所受的万有引力.(×)(2)绕行星匀速转动的卫星，万有引力提供向心力.(√)(3)利用地球绕太阳转动，可求地球的质量.(×)3.探究交流若已知月球绕地球转动的周期T和半径r，由此可以求出地球的质量吗?能否求出月球的质量呢?【提示】能求出地球的质量.利用为中心天体的质量.做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉，所以根据月球的周期T、公转半径r，无法计算月球的质量.二、发现未知天体1.基本知识(1)海王星的发现英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星.(2)其他天体的发现近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.2.思考判断(1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性.(√)(2)科学家在观测双星系统时，同样可以用万有引力定律来分析.(√)3.探究交流航天员翟志刚走出“神舟七号”飞船进行舱外活动时，要分析其运动状态，牛顿定律还适用吗?【提示】适用.牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合，成功分析了天体运动问题.牛顿定律对物体在地面上的运动以及天体的运动都是适用的.三、天体质量和密度的计算【问题导思】1.求天体质量的思路是什么?2.有了天体的质量，求密度还需什么物理量?3.求天体质量常有哪些方法?1.求天体质量的思路绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动，做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力，利用此关系建立方程求中心天体的质量.2.计算天体的质量下面以地球质量的计算为例，介绍几种计算天体质量的方法：(1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，半径为r，根据万有引力等于向心力，即(2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v，由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，得(3)若已知月球运行的线速度v和运行周期T，由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，得(4)若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g，根据物体的重力近似等于地球对物体的引力，得解得地球质量为3.计算天体的密度若天体的半径为R，则天体的密度ρ误区警示1.计算天体质量的方法不仅适用于地球，也适用于其他任何星体.注意方法的拓展应用.明确计算出的是中心天体的质量.2.要注意R、r的区分.R指中心天体的半径，r指行星或卫星的轨道半径.以地球为例，若绕近地轨道运行，则有R=r.例：要计算地球的质量，除已知的一些常数外还需知道某些数据，现给出下列各组数据，可以计算出地球质量的有哪些?( )A.已知地球半径RB.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度vC.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期TD.已知地球公转的周期T′及运转半径r′【答案】ABC归纳总结：求解天体质量的技巧天体的质量计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，列出有关方程求解的，因此解题时首先应明确其轨道半径，再根据其他已知条件列出相应的方程.四、分析天体运动问题的思路【问题导思】1.常用来描述天体运动的物理量有哪些?2.分析天体运动的主要思路是什么?3.描述天体的运动问题，有哪些主要的公式?1.解决天体运动问题的基本思路一般行星或卫星的运动可看做匀速圆周运动，所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供，所以研究天体时可建立基本关系式：2.四个重要结论设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动以上结论可总结为“越远越慢，越远越小”.误区警示1.由以上分析可知，卫星的an、v、ω、T与行星或卫星的质量无关，仅由被环绕的天体的质量M和轨道半径r决定.2.应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件，如地球的公转周期是365天，自转一周是24小时，其表面的重力加速度约为9.8 m/s2.例：)据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancri e”，该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的480(1)，母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同，“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancri e”与地球的( )【答案】 B归纳总结：解决天体运动的关键点解决该类问题要紧扣两点：一是紧扣一个物理模型：就是将天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动;二是紧扣一个物体做圆周运动的动力学特征，即天体(或卫星)的向心力由万有引力提供.还要记住一个结论：在向心加速度、线速度、角速度和周期四个物理量中，只有周期的值随着轨道半径的变大而增大，其余的三个都随轨道半径的变大而减小五、双星问题的分析方法例：天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)归纳总结：双星系统的特点1.双星绕它们共同的圆心做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变;2.两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;3.双星系统中每颗星的角速度相等;4.两星的轨道半径之和等于两星间的距离.高中教学计划小编推荐各科教学设计：语文、数学、英语、历史、地理、政治、化学、物理、生物、美术、音乐、体育、信息技术语文、数学、英语、历史、地理、政治、化学、物理、生物、美术、音乐、体育、信息技术。
万有引力理论的成就(教案)
万有引力理论的成就教学目标：1. 了解万有引力定律的发现过程。
2. 掌握万有引力定律的表述和意义。
3. 了解万有引力理论的成就和影响。
教学重点：1. 万有引力定律的表述和意义。
2. 万有引力理论的成就和影响。
教学难点：1. 万有引力定律的数学推导。
2. 万有引力理论的成就和影响的深入理解。
教学准备：1. PPT课件。
2. 相关教材或参考资料。
3. 黑板和粉笔。
教学过程：第一章：引言1.1 引入话题教师通过展示地球、月球、太阳等天体的图片，引导学生思考这些天体之间的相互作用力。
1.2 学生讨论学生分组讨论这些天体之间的相互作用力可能是什么，并分享自己的1.3 总结教师总结引入的话题，指出这些天体之间的相互作用力就是万有引力。
第二章：万有引力定律的发现2.1 牛顿简介教师介绍牛顿的背景和成就，为学生学习万有引力定律做铺垫。
2.2 万有引力定律的表述教师通过PPT课件或黑板，展示万有引力定律的数学表述，并解释其意义。
2.3 学生理解学生通过阅读教材或参考资料，理解万有引力定律的表述和意义。
2.4 数学推导教师引导学生进行万有引力定律的数学推导，帮助学生深入理解定律。
第三章：万有引力定律的应用3.1 天体运动教师介绍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。
3.2 学生实践学生通过模拟实验或计算题，应用万有引力定律解决实际问题。
第四章：万有引力理论的成就和影响教师介绍万有引力理论在科学、技术和工程领域中的成就，如航天技术、地球物理学等。
4.2 影响学生讨论万有引力理论对人类思想和文化的影响，如地心说和日心说的变迁。
第五章：总结5.1 课程回顾教师引导学生回顾本节课的学习内容，巩固知识点。
5.2 作业布置教师布置相关作业，要求学生进一步巩固万有引力定律的应用。
教学反思：教师在课后对自己的教学进行反思，看是否达到教学目标和重点，以及是否有学生提出难点问题，为下次课做准备。
第六章：行星运动的定律6.1 开普勒定律教师介绍开普勒的行星运动定律，特别是第三定律，即行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方成正比。
《万有引力的理论成就》教学设计
积极思考
练习
阅读讨论
增强学生的阅读理解和分析、归纳能力。
掌握等式成立的前提条件是：不考虑地球自转的影响
通过具体的演算对地球的质量有一个感性的认识
太阳质量的测定,因为无法登陆表面,所以只能从另外一个角度来考虑!
通过引导、启发,逐步将学生的考虑重点转向围绕太阳的其他天体运动规律来思考
通过几个问题的探究让学生对课本知识在整体上有一定的认识和了解，增强学生的阅读理解和归纳总结的能力，体现学生的主体地位。
通过师生互动,总结点评得出正确结论，掌握,求解中心天体的质量的方法，突出重点，突破难点，达到教学目的。
感悟求解中心天体质量的三种表达式中，最常用的是已知周期求质量的方程。因为环绕天体运动的周期比较容易测量。
通过木星质量测定的实战演练，剖析学生可能产生的问题，总结点评得出正确结论，体会模型建立的方法，掌握,求解中心天体的质量的方法。
教学重点
利用万有引力定律和圆周运动的规律来计算太阳的质量,由此迁移发散到各中天体质量的计算方法上。
突破方法：对地球围绕太阳转动的之一模型进行演变，类比到一星一绕的所有模型，启发学生利用先逐一对照再深刻体会的过程来掌握本节知识
教学难点
在进行知识点迁移时，学生对准确抓住模型中的各个星体所担任的角色较为困难。此处应为本节的难点所在。
2、描述匀速圆周运动的物理量有哪些?
3、向心力有几种表达方式?
(1)F向=mv2/R
(2)F向=mω2·R
(3)F向=m4π2R/T2
4、应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力
求出的天体质量有几种表达式?各是什么?各有什么特点?
5、应用此方法能否求出环绕天体的质量?
请学生们设计一种方法来测一下
万有引力理论成就教案
万有引力理论成就教案第一章：引言1.1 课程背景本课程旨在帮助学生了解和掌握万有引力理论的基本概念、发现历程和应用领域。
通过学习，使学生能够理解万有引力在宇宙万物中的重要作用，培养学生的科学思维和探索精神。
1.2 教学目标了解万有引力理论的发现历程；掌握万有引力定律及其数学表达式；认识万有引力在现实生活中的应用。
第二章：万有引力的概念2.1 教学内容介绍万有引力的定义；解释万有引力定律的内容；探讨万有引力与质量、距离的关系。
2.2 教学方法采用讲解、演示、讨论等方式进行教学。
2.3 教学活动讲解万有引力的定义和万有引力定律；通过演示实验，让学生感受万有引力的存在；组织学生进行小组讨论，探讨万有引力与质量、距离的关系。
第三章：万有引力的发现历程介绍万有引力定律的发现历程；讲解牛顿和引力常数的概念；探讨万有引力理论在科学发展中的重要地位。
3.2 教学方法采用讲解、演示、讨论等方式进行教学。
3.3 教学活动讲解万有引力定律的发现历程和牛顿的贡献；通过演示实验，让学生了解引力常数的概念；组织学生进行小组讨论，探讨万有引力理论在科学发展中的重要地位。
第四章：万有引力的应用4.1 教学内容介绍万有引力在现实生活中的应用；讲解地球引力、月球引力和太阳引力的概念；探讨万有引力在航天、地理等领域的作用。
4.2 教学方法采用讲解、演示、讨论等方式进行教学。
4.3 教学活动讲解万有引力在现实生活中的应用和地球引力、月球引力、太阳引力的概念；通过演示实验，让学生感受万有引力在航天、地理等领域的作用；组织学生进行小组讨论，探讨万有引力在现实生活中的应用。
第五章：总结与展望总结万有引力理论的主要内容；展望万有引力理论的未来发展；强调万有引力理论在科学发展中的重要地位。
5.2 教学方法采用讲解、演示、讨论等方式进行教学。
5.3 教学活动总结万有引力理论的主要内容和发现历程；演示万有引力理论在现实生活中的应用；组织学生进行小组讨论，展望万有引力理论的未来发展。
万有引力理论的成就教案
万有引力理论的成就教案一、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基本内容。
2. 使学生理解万有引力理论在物理学和天文学领域的重要地位和意义。
3. 培养学生的科学思维能力和创新意识，激发学生对自然科学的热爱。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现：牛顿与苹果树下2. 万有引力定律的基本内容：物体之间的相互吸引力3. 万有引力常量的测定：卡文迪许的贡献4. 万有引力理论在天文学领域的应用：行星运动定律的解释5. 万有引力理论在现代科技中的应用：航天事业的发展三、教学重点与难点1. 教学重点：万有引力定律的发现过程及其意义万有引力定律的基本内容万有引力常量的测定方法万有引力理论在天文学领域的应用2. 教学难点：万有引力常量的测定原理万有引力理论的数学表达式及其计算方法四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考和探讨万有引力定律的发现过程和应用。
2. 利用多媒体课件，展示相关实验和观测现象，增强学生对知识点的理解。
3. 结合现实生活中的实例，让学生感受万有引力理论的实际意义。
4. 开展小组讨论和课堂互动，激发学生的学习兴趣和参与度。
五、教学安排1. 第一课时：万有引力定律的发现与基本内容引入：苹果树下启示讲解：万有引力定律的实验基础和数学表达式练习：万有引力定律的应用实例2. 第二课时：万有引力常量的测定讲解：卡文迪许的扭秤实验演示：实验原理和操作方法练习：计算两个物体之间的万有引力3. 第三课时：万有引力理论在天文学领域的应用讲解：行星运动定律与万有引力理论的关系演示：行星运动轨迹的模拟练习：分析实际观测数据，验证万有引力理论4. 第四课时：万有引力理论在现代科技中的应用讲解：航天事业的发展与万有引力理论的关系演示：航天器轨道计算和控制练习：分析航天任务，了解万有引力理论的实际应用5. 第五课时：总结与拓展回顾：本节课的主要内容和知识点讨论：万有引力理论的局限性和未来研究方向六、教学过程1. 导入：通过回顾上一个课时的内容，引导学生进入新的学习主题。
高一物理必修2《万有引力理论的成就》优秀教案
高一物理必修2《万有引力理论的成就》优秀教案高一物理必修2《万有引力理论的成就》优秀教案高一物理必修2《万有引力理论的成就》优秀教案[学习目标]1.了解万有引力定律的伟大成就，能测量天体的质量及预测未知天体等2.熟练掌握应用万有引力定律测天体质量的思路和方法。
3.体会万有引力定律在天文学史上取得的巨大成功，激发学科学习激情和探索精神。
[学习重难点]1.重点：测天体的质量的思路和方法2.难点：物体的重力和万有引力的区别和联系。
[学习方法]自主学习、合作交流、讲授法、练习法等。
[课时安排]1课时[学习过程]一、导入新课：万有引力定律发现后，尤其是卡文迪许测出引力常量后，立即凸显出定律的实用价值，能利用万有引力定律测天体的质量，科学性的去预测未知的天体！这不仅进一步证明了万有引力定律的正确性，而且确立了万有引力定律在科学史上的地位，有力地树立起人们对年轻的物理学的尊敬。
二、多媒体展示问题，学生带着问题学习教材，交流讨论。
1.说一说物体的重力和万有引力的区别和联系2.写出应用万有引力定律测天体质量的思路和方法。
3.简述“笔尖下发现的行星”的天文学史事，该史事说明了什么？三、师生互动参与上述问题的学习与讨论1.学生互动学习交流发言。
2.教师指导、帮助学生进一步学习总结（结合课件展示）。
（1）万有引力和物体的重力地球表面附近的物体随地球的自转而做匀速圆周运动，受力分析如图（1）1）在两极点:2）除两极点外：万有引力的一个分力提供向心力，另外一个分力就是物体受到的重力，由于提供向心力的力很小（即使在赤道上），物体的重力的数值和万有引力相差很小。
3）在赤道处：，显然，地球表面附近随纬度的增加，重力加速度值略微增大。
若忽略地球自转的影响，物体受到的万有引力约为物体在该处受到的重力，不予考虑二者的差别。
物体在距离地心距离为r（r>R）处的加速度为ar:则:若忽略地球自转的影响，物体在距离地心距离为r处的重力加速度为gr:则:（2）“科学真是迷人”巧测地球的质量若不考虑地球自转的影响：，则:地面的重力加速度g和地球半径R在卡文迪许之前就已知道，卡文迪许测出了引力常量G，就可以算出地球的质量M。
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万有引力理论的成就
一、“称量”地球的质量
上一节我们学习了万有引力定律：，这一节我们就来学习怎样利用它来算出下面地球的质量。
思考讨论：计算地球的质量时，我们应选择哪个物体作为研究对象？运用哪些物理规律？需要忽略的次要因素是什么？
出示图片：地球
如图以地球表面物体为研究对象，物体m 在纬度为θ的位置，万有引力指向地心，它可分解为两个分力：m 随地球自转围绕地轴运动的向心力Fn 和重力G 。
实际上随地球自转的物体向心力远小于重力，在忽略自转的影响下万有引力大小近似等于重力大小。
2
2
1r m m G
=F
1、计算地球质量
不考虑地球自转的影响，地面上质量为m 的物体所受的重力mg 等于地球对物体的引力，即：
m 地是地球的质量；R 是地球的半径，也就是物体到地心的距离。
由此解出：
已知重力加速度g=9．8m/s 2，地球半径R=6．4×106m ，引力常量G=6．67×10-11N·m 2/kg 2，试估算地球的质量。
解：
答：地球的质量约为6×1024kg
地面的重力加速度g 和地球半径R 在卡文迪什之前就已知道，一旦测得引力常量G ，就可以算出地球的质量m 地。
因此，卡文迪什把他自己的实验说成是“称量地球的重量”。
出示图片：卡文迪什 二、计算天体的质量
应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳的质量呢？
1、基本思路
（1）简化模型：将行星绕太阳的运动看成是匀
2R mm G
=mg 地
G R g =
m 2
地kg 10×6=kg 10×67.610×4.6×8.9=G R g =m 2411
-2
62）（地
速圆周运动。
（2）万有引力充当向心力F 引=F n
（3）依据万有引力定律和牛顿第二定律列出方程，从中解出太阳的质量。
设m 太是太阳的质量，m 是某个行星的质量，r 是行星与太阳之间的距离。
解：万有引力充当向心力：
行星运动的角速度ω不能直接测出，但可测出它的周期T 。
把ω和T 的关系 代入上式得到： 得：
思考讨论：该表达式与环行天体质量m 有没有关系？
测出行星的公转周期T 和它与太阳的距离r ，就可以算出太阳的质量，与环行天体质量m 无关。
只能求出中心天体的质量。
思考讨论：已知太阳与地球间的平均距离约为1．5×1011m ，你能估算太阳的质量吗？换用其他行星的相关数据进行估算，结果会相近吗？为什么？
解：
r ωm =r
mm G
22
太T
π
2=
ω
r )T
π2(
m =r mm G 2
2
太23
2GT r π4=
m 太2
3
2GT
r π4=m 太
r )T
π2(m =r mm G
22太
1945年英国的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，各自独立地利用万有引力定律计算出这颗“新”行星的轨道各自独立计算出来。
1846年9月23日晚，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星，人们称其为“笔尖下发现的行星”。
后来，这颗行星被命名为海王星。
出示图片：笔尖下发现的行星—海王星
2、海王星的发现的意义
海王星的发现过程充分显示了理论对于实践的巨大指导作用，所用的“计算、预测和观察”的方法指导人们寻找新的天体。
近100年来，人们在这里发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。
出示图片：冥王星、阋神星
五、预言哈雷彗星回归
在牛顿之前，彗星被看作是一种神秘的现象。
出示图片：哈雷彗星
英国天文学家哈雷依据万有引力定律，他大胆预言，彗星周期约为76年，并预言它将于1758年底或1759年初再次回归。
1759年3月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986年，它的下次回归将在2061年左右。
海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”确立了。