太陽與行星間的引力教案

1、主備人張會平審核人張會平授課時間2018年3第1課時月27日課題6.2太陽與行星間的引力課型新授課教學(xué)目標1知道行星繞太陽運動的原因，行星與太陽間存在著引力作用2知道行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力來源、方問、表達式3-領(lǐng)會將不易測量的量進行轉(zhuǎn)化的處理手段。重點1行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力來源、方向、表達式理解2運用牛頓運動定律解決動力學(xué)問題難點1行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力來源、方向、表達式推導(dǎo)應(yīng)用2運用牛頓運動定律解決動力學(xué)問題多媒體視頻，講授法，分析引導(dǎo)法個案調(diào)整教學(xué)內(nèi)容學(xué)牛主體教師主導(dǎo)活動活動課前預(yù)學(xué)閱讀課本內(nèi)容，體驗探究過程：1-上一節(jié)從運動學(xué)的角度描述了行星運動的規(guī)律：開

2、普勒三定律提出問題：從動力學(xué)的角度來看，行星為什么會做這樣的運動？猜想與假設(shè)：簡化模型：演繹與推理：2.復(fù)習力、質(zhì)量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念，完成天上與地上的聯(lián)系，為推理打基礎(chǔ)行星以太陽為圓心做勻速圓周運動需要，這個力應(yīng)該是來自于，設(shè)教 學(xué) 過 程行星質(zhì)量為m,線速度為v，行星到太陽的距離為r,則行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力Fn二。若行星繞太陽運動的周期為T,則v與T的關(guān)系是，所以Fn還可以表示為。一、導(dǎo)入新課教師活動：1上一節(jié)從運動學(xué)的角度描述了行星運動的規(guī)律：提問開普勒三定律的內(nèi)容。2.開普勒在1609和1619年發(fā)表了行星運動的三個定律,解決了描述行星運動的問題，但好

3、奇的人們，面向天穹，深情地叩問：是什么力量支配著行星繞著太陽做如此和諧而有規(guī)律的運動呢？二、進行新課1從動力學(xué)的角度來看，行星為什么會做11這樣的運動？/(1)設(shè)置情境：，八t0'教師活動：用線拉小球作為道具，進一步體驗曲線運動的受力要求同學(xué)回答：線的拉力提供向心力。(2)提供地球繞太陽運動的情景，假設(shè)未知數(shù)教師提示：從地上到宇宙，要改變?nèi)魏挝矬w的運動速度(包括改變速度的方向)都需要力，使行星煙圓或橢圓運動，需要指向圓心或橢圓焦點的力，這個力應(yīng)該是來自于太陽的引力。(3)引導(dǎo)看書：伽俐略、胡克、哈雷等科學(xué)家研究太陽對行星引力所做出的貢獻2行星受到的引力究竟跟哪些因素有吳？T,(1)教師

4、布置：結(jié)合第一個模型,若已知圓周運動周期為定量推導(dǎo)拉力的大小。(2)討論得出：向心力的來源F向二F%2從運動的角度Fm22一r明確表達式中各物理量的含義：既然是由引力提供向心力，那么引力就與m、T都有關(guān)系r、(3)方法指導(dǎo)：課本36頁問題與練習”第一題關(guān)鍵是指導(dǎo)學(xué)生認識向心力(大小和方向)表示的兩個常用途徑，(4)對象過渡：行星在橢圓軌道上運動是否需要力？這個力是什么力提供的？這個力是多大？太陽對行星的引力，大小跟太陽與行星間的距離有什么關(guān)系嗎？結(jié)合學(xué)生的回答，聯(lián)系天體的運行，課本36頁問題與練(5)2m習”第二題，推導(dǎo)得至！F=4n2Kyr師生總結(jié)：由上式可得出結(jié)論：太陽對行星的引力跟行星的

5、質(zhì)量成正(0)比,跟行星到太陽的距離的二次方m成反比。即：FgT；r教師提示：F=4n2K孚中比值k是一個與行星無關(guān)的恒r量.那么究竟與太陽有沒有關(guān)系，什么關(guān)系呢？3.太陽受到的引力(1)學(xué)生討論：太陽受行星的引力作用嗎個力與哪些因素有關(guān)？(2)教師小結(jié)：受到。根據(jù)牛頓第三定律兩個引力的大小相等2mF=4n2K2r從另外一個角度看也應(yīng)該跟太陽的質(zhì)量M成正比。教師設(shè)疑：這一點怎樣從表達式中體現(xiàn)呢？(3)學(xué)生討論：教師小結(jié)：開普勒定律中的常數(shù)與中心天體有關(guān)，所以引?為什么？猜想這力表達式就進一步的可表75成：F向X血/，比例系數(shù)是一個固定的常數(shù)。小MmF+=G-r三、典型例題1月球與地球之間的引力

6、規(guī)律與太陽和行星之間的引力規(guī)律相何。若已知月球的周期為T,月球的質(zhì)量為m，月球離地的身度為h，地球半徑為R,則月球受到地球的引力大小為F=;地球受月球的引力大小為F*=引導(dǎo)：1從哪個角度表示，運動學(xué)還是動力學(xué)角度2注意高度、星球半徑、軌道半徑的區(qū)別3牛頓第三定律的應(yīng)用42m42m答案：一一h)-(Rh)2.地球?qū)μ柕囊镕,他們之間的距離為r,如果地球與太陽的距離變?yōu)?r且仍能繞太陽公轉(zhuǎn)，那么太陽對地球的引力F是F的幾倍？那時地球上的一年(繞太陽公轉(zhuǎn)一周的時間)相當于現(xiàn)在的幾年？(設(shè)軌道近似為圓形)提示：表達式的正確選用FR，11答案：R2''得F±FF(4R)1

7、616(4R)3R3由22，T1年，得T8年T2T2四、課堂小結(jié)從天體運動運動的角度結(jié)合牛頓第三定律，推導(dǎo)出引力大小的關(guān)系。當然推導(dǎo)過程中始終在已有的觀測結(jié)果和理論引導(dǎo)下進行推測和分析，引力表達式中的常量是多少，我們將在下一節(jié)中探究板書設(shè)計(用案人兀成)5.2太陽和行星間的引力、太陽對行星的引力與行星的質(zhì)量m成正比，與太陽與行星間的距離的一次方成反比，即Fxm/產(chǎn)；行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量M成正比，與行星到太陽的距離r的一次方成反比，即F'xM/r2一、太陽與行星間的引力：太陽與行星間的引力與太陽的質(zhì)量，行星的質(zhì)量成正比，與兩者距離的二次方成反比，即FxMm/r2寫成等式：F=GMm/r2(1)G是比例系數(shù)，與行星與太陽均無關(guān)太陽與行星間的引力規(guī)律，也適用于地球和衛(wèi)星間的引力該引力規(guī)律普遍適用于任何有質(zhì)量的物體。課外作業(yè)