人教版高中物理必修二教案：7.3万有引力理论的成就

课 时 教 案 第 七 单元 第 3 案 总第 案 课题： §7.3 万有引力理论的成就 2020年 月 日 教学目标 核心素养 物理观念：了解万有引力定律在天文学上的应用. 科学思维：会用万有引力定律测量或估算天体的质量和密度 科学思维：掌握万有引力定律解决天体运动的基本思路和方法 科学探究： 教学重点 1. 天体的质量和密度的测量与估算 2. 解决天体运动的基本思路和方法 3. 教学难点 1. 解决天体运动的基本思路和方法 2. 天体的质量和密度的测量与估算 3. 高考考点 课 型 新授 教 具 教 法 教 学 过 程 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 复习引入： 1．万有引力定律的内容，表达式 2．重力同万有引力的关系 本节课主要学习万有引力定律在天文学上的应用。 一、基本思路 1.黄金代换 天体表面，天体对物体的万有引力近似等于物体的重力，即 M：天体质量；R：天体半径；g：表面重力加速度 2. 天体运动看做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 即： r：两物体距离，由于做圆周运动，故为轨道半径。 ：向心加速度 M：中心天体质量 m：卫星（行星）质量 二、质量的测量 1.“称量”地球质量 法1. 由于地球自转角速度较小，所需的向心力很小，所以在忽略地球自转的情况下，地球质量为M，表面的物体质量为m，满足： ，化简得： 如果已知g、G、R，则可得 所以卡文迪许说：求G的实验过程，看成称量“地球的质量”。 推广：若已知其它星球表面的“g”和“ R”，同样可以求出其质量。 法2：(万有引力提供向心力) 中的各个量T和r较容易测量，所以可由表达式： 化简得： 说明：1.测量的质量是中心天体的质量，不是环绕天体的质量。 2.若T是太阳行星的运行周期，r是轨道半径，则M是太阳质量；若T是地球卫星或其它行星（月球等）的卫星的周期，r是轨道半径，则M是地球或其它行星的质量。 完成教材P56