人教版高中物理 必修二　6.3 万有引力定律 讲义（教师版+学生版）

学科教师辅导讲义 学生姓名 年 级 学 科 物理 上课时间 教师姓名[来源:Z§xx§k.Com] 课 题 万有引力 教学目标 1、 使学生了解开普勒三大定律，能够使用三大定律判断天体运动情况及一系列宇宙现象； 2、使学生了解万有引力定理及简单物理学史，能够简单使用万有引力定律解决天体运动问题； 教学过程 1.一根长L=60cm的绳子系着一个小球，小球在竖直平面内作圆周运动．已知球的质量m=0.5kg，（g=10m/s2）求： （1）试确定到达最高点时向心力的最小值； （1）小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度； （2）当小球在最高点时的速度为3m/s时，绳对小球的拉力． 2.一辆质量为2×103kg的汽车在拱桥上行驶，当汽车通过桥顶时的速度为10m/s，已知桥的半径R=20m（g=10m/s2），求：[来源:Zxxk.Com] （1）此时车对桥顶的压力是多大？ （2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？ 3．如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮，半径分别是r1=0．2m 、r2=0．1m、r3=0．6m，当骑车人用力蹬车使车向前运动时： （1）Ⅱ、Ⅲ两轮边缘上点的角速度之比为__________； （2）Ⅰ、Ⅱ两轮边缘上点的角速度之比为___________； （3）Ⅰ、Ⅲ两轮边缘上点的线速度之比为___________． 【诊断1】关于行星绕太阳运动的下列说法正确的是（ ） A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B．行星绕太阳运动时位于行星轨道的中心处 C．离太阳越近的行星的运动周期越长 D．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 【诊断2】已知地球质量为6.0×1024 m，月球质量为7.3×1022kg，地球和月球之间的距离为3.8×108 m．求： （1）地球对月球的万有引力为多大？ （2）如果把月球围绕地球运转近似看成匀速圆周运动，月球的向心加速度和线速度各为多大？（万有引力常量G=6.67×10﹣11 N•m2/kg2） 【诊断3】下列说法符合物理学史实的是（ ） A．卡文迪许发现了行星的运动规律 B．开普勒发现了万有引力定律 C．牛顿发现了万有引力定律 D．牛顿发现了海王星和冥王星 精讲1 开普勒三定律 学习目标：理解开普勒三个定律的定义并能进行简单的应用 目标分解： 1.熟背开谱勒三定律的内容.[来源:学_科_网Z_X_X_K] 2.理解“椭圆”、“焦点”、“半长轴”、“扫过的面积”这几个概要. 3.应用开普勒第二和第三定律解决一些简单的计算题. 教学过程 一、开谱勒三定律的内容 1.开谱勒第一定律： 2.开谱勒第二定律： 3.开谱勒第三定律： ，相应的公式是： 二、开普勒三大定律的近似处理 (1)行星绕太阳运动的轨道是圆，太阳处在圆心上. (2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动. (3)所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等. 圆的本质是一个特殊的椭圆：它的半长轴与半短轴相等：；它的两个焦点距离为0，并且处于圆心位置.此时，开普勒第二定律（面积定律）可以简化为行星绕中心天体做匀速圆周运动；开普勒第三定律可以表达为：. 精讲2 万有引力定律 学习目标：理解并应用万有引力定律. 目标分解： 1.万有引力定律的定义和公式的默写，公式中引力常数的物理意义和单位. 2.万有引力定律的适用范围和其中R的意义. 3.应用万有引力定律进行的基本的计算. 教学过程[来源:学科网] 万有引力定律 （1）定律表述：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比. （2）万有引力定律的表达式：，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2 (a)物理意义：引力常量在数值上等于两个质量都是1kg的质点相距1m时的相互吸引力． (b)引力常量测定的意义: 英国科学家卡文迪许通过扭秤实验推出了G的数值和验证了万有引力定律的正确性．引力常量的确定使万有引力定律能够进行定量的计算． 万有引力定律的适用范围和其中R的意义 (1)万有引力存在于一切物体之间，但上述公式只能计算两质点间的引力,即两物体的形状和大小对它们之间的距离而言,影响很小,可以忽略不计. (2)两质量分布均匀的球体之间的引力，也可用上述公式计算，且r为两球心间距离； 精讲3