高一物理万有引力定律应用教案课 题万有引力定律应用课 型复习课 时1 课时授课人教学目标1.掌握万有引力定律的内容并能够应用万有引力定律解决天体、卫星的运动问题2.掌握宇宙速度的概念3.掌握用万有引力定律和牛顿运动定律解决卫星运动问题的基本方法和基本技能4.掌握通过对发现未知行星这一历程的了解,使学生深刻体会科学定律对探索未知世界的作用, 激励学生科学探究的志趣教学重点万有引力定律的应用教学难点宇宙速度、人造卫星的运动教学方法讲练结合教学过程教 学 内 容二次备课一、万有引力定律:(1687 年) 适用于两个质点或均匀球体;r 为两质点或球心间的距离;G 为万有引力恒量( 1798 年 由 英 国 物 理 学 家 卡 文 迪 许 利 用 扭 秤 装 置 测 出 )[例 1] 如图 5-2 所示,阴影区域是质量为 M、半径为 R 的球体挖去一个小圆球后的剩余部分,所挖去的小圆球的球心和大球体球心间的距离是,求球体剩余部分对球体外离球心 O 距离为 2R、质量为 m 的质点 P 的引力.(用“挖补法”)分析:万有引力定律只适用于两个质点间的作用,只有对均匀球体才可将其看作是质量全部集中在球心的一个质点,至于本题中不规则的阴影区,那是不能当作一个质点来处理的,故可用补偿法,将挖去的球补上.用心 爱心 专心 117 号编辑 1 [解析] 将挖去的球补上,则完整的大球对球外质点 P 的引力:半径为的小球的质量补上小球对质点 1 的引力:因而挖去小球的阴影部分对质点 P 的引力:二、万有引力定律的应用1.解题的相关知识:(1)应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即=;二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即 G =mg 从而得出GM=g R (黄金代换.)。(2)圆周运动的有关公式:=,v=r。2.常见的天体运动问题(1)星体表面及其某一高度处的重力加速度的求法(重力近似等于万有引力)地球表面的重力加速度由于自转而导致重力的变化是很微小的,因而在一般的情况下,常忽略地球自转的影响,此时物体所受的重力大小就等于万有引力的大小,因此,若地球表面的重力加速度为 g0,则根据万有引力定律:(R0为地球的半径).该式也适用于其他星体表面.离地面高 h 处的重力加速度,根据万有引力定律:(R0为地球的半径).③ 可推广到其他的天体例 2、一个半径是地球 3 倍、质量是地球 36 倍的行星,它表面的重力加速...