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物理导学案 创编人: 审核人: 使用时间: 第 周 第 课时 编号:01
7.2万有引力定律 导学案
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【预习目标】
1. 了解万有引力得出的思路和过程
2. 了解并体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用
【使用说明】
1. 阅读教材49-51页
2网上搜索牛顿生平及科学生涯.
【学习目标】
1、 能够理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律计算引力
2、 认识卡文迪许实验的重要性了解将直接测量转化为间接测量这一科学研究方法
【情境导学】
1银河系运转动画
2.嫦娥一号探测卫星绕月运行
【思考探究】
1.牛顿经过长期的研究思考,提出了他的假想:行星与太阳间的引力、地球吸引月球的力以及地球表面物体所受到的引力都是同一种性质的力,遵循同一个规律,即它们的大小都与距离的二次方成反比。
2.“月—地检验”将月球的向心加速度与地面附近的重力加速度进行比较,证明了地球对它表面附近物体的引力与地球对月球的引力以及太阳和行星间的引力符合同样的规律,是同一种力。“月—地检验”的过程,应用了“猜想假设—实验(事实)验证”的科学思想方法。
“月—地检验”基本思路是:月球到地心的距离是地面上物体到地心距离(地球半径)的60倍,如果月球受到地球的引力与地面上物体受到的力是同一种力,也就是引力的大小与距离的二次方成反比,那么月球的向心加速度应该是地面上物体重力加速度的1/602。牛顿通过计算,证实了他的假想,进而提出了万有引力定律。
3.万有引力定律的内容是:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比。其数学表达式是_______________。万有引力定律的发现,证明了天体运动和地面上运动遵守共同的力学原理,实现了天地间力学的大综合,第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用规律。这是人类认识历史上的一个重大飞跃。万有引力在天体运动中起着主要作用,在宇宙探索研究中有很重要的应用。
二、典型例题
例1:氢原子有一个质子和围绕质子运动的电子组成,已知质子的质量为1.67×10-27kg,电子的质量为9.1×10-31kg,如果质子与电子的距离为1.0×10-10m,求它们之间的万有引力。