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高中物理万有引力理论的成就 讲学案新人教版必修2

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万有引力理论的成就 讲学案〖学习目标及要求〗:1、学习目标:(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、重点难点:(1)计算天体的质量(2)计算天体的密度(3)计算天体表面的重力加速度3、高考要求:计算天体的质量、密度以及天体表面的重力加速度4、体现的思想方法:力与运动结合。5、知识体系的建构:万有引力与航天的体系建构。〖讲学过程〗:一、预习反馈: 二、探究精讲:探究一:计算天体的质量:根据万有引力定律和向心力公式推导天体质量的计算如下:我们用地球来计算太阳的质量,其中 m1表示太阳的质量,m2表示地球的质量,r 为地球和太阳间的距离: 探究二:计算天体的密度:仍然以太阳和地球为例,利用地球绕太阳公转的周期来计算太阳的密感悟一:感悟二:用心 爱心 专心度,推导如下: 探究三:天体表面的重力加速度的推导:然重力加速度前面已经推导过,但重力加速度的题比较多,今天再让大家深刻地领会它的推导过程,对天体运动计算题有不小的好处。 以地球表面的物体为例,m1代表地球的质量,m2代表地球上物体的质量,r 表示物体重心到地心的距离,推导如下: 利用物体受到的万有引力约等于物体在该处的重力(可以在地球表面、也可以离地面有一定的高度): *** 提示:本节的内容都是能力方面的,所以要求同学们关键学会代数式推导。探究四:发现未知天体万有引力对研究天体运动有着重要的意义.海王星、冥王星就是这感悟三:用心 爱心 专心样发现的.请同学们推导:已知中心天体的质量及绕其运动的行星的运动情况,在太阳系中,行星绕太阳运动的半径 r 为:根据 F 万有引力=F 向=,而 F 万有引力=,两式联立得:在 18 世纪发现的第七个行星——天王星的运动轨道,总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离.当时有人预测,肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星.后来,亚当斯和勒维列在预言位置的附近找到了这颗新星.后来,科学家利用这一原理还发现了许多行星的卫星,由此可见,万有引力定律在天文学上的应用,有极为重要的意义.三、感悟方法练习:双星问题 宇宙中往往会有相距较近,质量可以相比的两颗星球,它们离其它星球都较远,因此其它星球对它们的万有引力可以忽略不计。在这种情况下,它们将各自围绕...

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