第2节万有引力定律的应用［教学过程］教学进程教师活动学生活动设计意图媒体学生展示万有引力定律预言海王星冥王星的发现，发表自己的认识教师根据课前学生分组利用网络等工具查找海王星和冥王星的发现资料，制成ppt文件或视频文件的情况，筛选比较全面和具有代表性的资料让相关学生在课上展示说明并进行讨论，最后达成共识一、预言未知星体和彗星回归1、海王星、冥王星的发现十八世纪末到十九世纪初，人们对天王星的运动的观测和理论结果之间存在着明显的偏差。英国青年大学生亚当斯（1819—1892）在1843年到1845年，法国天文学家勒维烈（1811—1877）在1845年，各自独立地根据牛顿理论进行计算，预言了在天王星轨道之外的一个未知行星的质量、轨道和位置。勒维烈将他的计算结果写信告诉了柏林天文台的伽勒（1812—1910），伽勒于1846年9月23日夜间在预定的地点发现了一颗新的行星——海王星。应用同样的方法，在1930年3月14日，汤姆博夫根据海王星自身运动不规则性的记载又发现了太阳系的第九颗行星——冥王星。科学家利用这一原理还发现了许多行星的卫星。学生代表在讲台展示，交流探讨经过讨论达成共识，体会科学的力量充分利用现代信息交流手段，激发学生自主学习的热情，培养自主学习能力明确一个成功的理论不仅要能解释已知的事实，更重要的是能预知未知的现象多媒体展台学生展示万有引力定律预言彗星的回归，发表自己的认识教师根据课前学生分组利用网络等工具查找及彗星的资料，制成ppt文件或视频文件的情况，筛选比较全面和具有代表性的资料让相关学生在课上展示说明并进行讨论，最后达成共识2、预言彗星回归彗星是太阳系外的星体，在牛顿之前被看作是一种神秘的现象，牛顿却断言，行星的运动规律同样适用于彗星。哈雷根据牛顿的引力理论，对1682年出现的大彗星（后命名为哈雷彗星）轨道进行了计算，指出它就是1531、1607年出现的同一颗彗星，并预言它将于1758年再次出现，1743年克雷洛计算了遥远的行星对彗星运动规律的影响，指出它将推迟于1759年经过近日点，这个预言果然得到了证实。1986年哈雷彗星又一次临近了地球。上一节，根据万有引力定律和开普勒定律，经过计算得出:哈雷彗星下次来访地球将是2060年。学生代表在讲台展示，交流探讨经过讨论达成共识，体会科学的力量体会科学理论对实践的知道意义，激发探索科学学科学的兴趣多媒体展台计算天体的质量，建立模型教师提问：你能利用什么仪器或方法称出下列物体的质量，一个苹果、一头成年大象、地球的质量？总结：（1）普通秤能称量一个苹果的质量（2）利用阿基米德原理测量大象的质量曹冲称象的故事，，学生活动：自主分析+2、3人之间的讨论，学生代表体会等效替代的思想在生活中的应用，并进而迁移到地球质量（3）怎样能知道地球的质量？教师启发：给出已知条件：万有引力常量G、地球表面重力加速度g、地球半径R、地月之间的距离r、月球绕地球的周期T二、计算天体质量方法1：利用万有引力定律利用和月球的圆周运动“测定”地球质量，解：=得方法2：地球表面物体受到的重力等于万有引力求解（《教材》P51有说明）得到教师提问：1.怎样求太阳的质量？2.利用这个方法能求出环绕天体的质量吗？2．怎样计算天体的密度？总结：1．基本模型：一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：F引＝F向2．公式：只能求出中心星体的质量。3、天体密度：将曹充称象的故事学生思考讨论交流总结两种方法学生思考总结学生独立完成的称量体会天体质量的“测量”，打破了称量质量的常规方法，利用科学理论进行了测量量的转移代换建立物理模型，总结解题方法F引Mm练习：在近地飞行的航天飞机上宇航员利用一只手表就测定了地球的密度，他用的什么方法?答案：进一步巩固万有引力和圆周运动相结合求解天体运动的方法。重力与万有引力的区别联系三、重力与万有引力的区别联系1．由于地球自传：⑴地球为椭球体：造成地面上的物体与地心的距离不同。⑵地面上的物体需向心力。（当成圆球）两极：F引＝mg赤道：F引＞mgF引－N2=mω2R其它位置：引力的分力，方向不指地心。2．重力加速度随高度的变化（地球当成圆球）学生思考总结...
