- 相關(guān)推薦
萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用物理教案
作為一名優(yōu)秀的教育工作者，往往需要進(jìn)行教案編寫工作，教案是實(shí)施教學(xué)的主要依據(jù)，有著至關(guān)重要的作用。我們該怎么去寫教案呢？下面是小編整理的萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用物理教案，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用物理教案1
一、教學(xué)目標(biāo)：
1．了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。
2．會用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。
3．掌握綜合運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動學(xué)知識分析具體問題的基本方法。
二、教學(xué)重點(diǎn)：萬有引力定律和圓周運(yùn)動知識在天體運(yùn)動中的應(yīng)用
三、教學(xué)難點(diǎn)：天體運(yùn)動向心力來源的理解和分析
四、教學(xué)方法：啟發(fā)引導(dǎo)式
五、教學(xué)過程：
（一）引入新課
天體之間的作用力主要是萬有引力，萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)對天文學(xué)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，這節(jié)課我們要來學(xué)習(xí)萬有引力在天文學(xué)上有哪些重要應(yīng)用。
�。ǘ┻M(jìn)行新課
1．天體質(zhì)量的計(jì)算
提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考：在天文學(xué)上，天體的質(zhì)量無法直接測量，能否利用萬有引力定律和前面學(xué)過的知識找到計(jì)算天體質(zhì)量的方法呢？
�。�1）基本思路：在研究天體的`運(yùn)動問題中，我們近似地把一個天體繞另一個天體的運(yùn)動看作勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供天體作圓周運(yùn)動的向心力。
萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。
萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用物理教案2
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題：
2、通過萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度等；
3、通過應(yīng)用萬有引力定律使學(xué)生能在頭腦中建立一個清晰的解決天體問題的圖景：衛(wèi)星作圓周運(yùn)動的向心力是兩行星間的萬有引力提供的。
能力目標(biāo)
1、通過使學(xué)生能熟練的掌握萬有引力定律；
情感目標(biāo)
1、通過使學(xué)生感受到自己能應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題——天體運(yùn)動。
教學(xué)建議
應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題主要解決的是：天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度天文學(xué)的初步知識等。教師在備課時應(yīng)了解下列問題：
1、天體表面的重力加速度是由天體的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的。
2、地球上物體的重力和地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系：物體隨地球的自轉(zhuǎn)所需的向心力，是由地球?qū)ξ矬w引力的一個分力提供的，引力的另一個分力才是通常所說的物體受到的重力。
教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)重點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn)：地球重力加速度問題
教學(xué)方法：討論法
教學(xué)用具：計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程：
一、地球重力加速度。
問題一：在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大？
這個問題讓學(xué)生充分討論：
1、有的學(xué)生認(rèn)為：地球上的加速度是不變化的。
2、有的學(xué)生認(rèn)為：兩極的重力加速度大。
3、也有的的'學(xué)生認(rèn)為：赤道的重力加速度大。
出現(xiàn)以上問題是因?yàn)椋簩W(xué)生可能沒有考慮到地球是橢球形的，也有不記得公式的等。
教師板書并講解：
在質(zhì)量為、半徑為的地球表面上，如果忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，質(zhì)量為的物體的重力加速度，可以認(rèn)為是由地球?qū)λ娜f有引力產(chǎn)生的。由萬有引力定律和牛頓第二定律有：
則該天體表面的重力加速度為：
由此式可知，地球表面的重力加速度是由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的。而又因?yàn)榈厍蚴菣E球的赤道的半徑大，兩極的半徑小，所以赤道上的重力加速度小，兩極的重力加速度大。也可讓學(xué)生發(fā)揮得：離地球表面的距離越大，重力加速度越小。
問題二：有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大？
這個問題有學(xué)生回答
問題三：
1、地球在作什么運(yùn)動？人造地球衛(wèi)星在作什么運(yùn)動？
通過展示圖片為學(xué)生建立清晰的圖景。
2、作勻速圓周運(yùn)動的向心力是誰提供的？
回答：地球與衛(wèi)星間的萬有引力即由牛頓第二定律得：
3、由以上可求出什么？
�、傩l(wèi)星繞地球的線速度：
②衛(wèi)星繞地球的周期：
�、坌l(wèi)星繞地球的角速度：
教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析上面的公式得：
當(dāng)軌道半徑不變時，則衛(wèi)星的周期不變、衛(wèi)星的線速度不變、衛(wèi)星的角速度也不變。
當(dāng)衛(wèi)星的角速度不變時，則衛(wèi)星的軌道半徑不變。
課堂練習(xí)：
1、假設(shè)火星和地球都是球體，火星的質(zhì)量和地球質(zhì)量。之比，火星的半徑和地球半徑之比，那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度。之比等于多少？
解：因物體的重力來自萬有引力，所以：
則該天體表面的重力加速度為：
所以：
2、若在相距甚遠(yuǎn)的兩顆行星和的表面附近，各發(fā)射一顆衛(wèi)星和，測得衛(wèi)星繞行星的周期為，衛(wèi)星繞行星的周期為，求這兩顆行星密度之比是多大？
解：設(shè)運(yùn)動半徑為，行星質(zhì)量為，衛(wèi)星質(zhì)量為。
由萬有引力定律得：
解得：
所以：
3、某星球的質(zhì)量約為地球的的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高處平拋一物體，射程為60米，則在該星球上，從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體，射程應(yīng)為：
A、10米B、15米C、90米D、360米
解得：（A）
布置作業(yè)：
探究活動
組織學(xué)生收集資料，編寫相關(guān)論文，可以參考下列題目：
1、月球有自轉(zhuǎn)嗎？（針對這一問題，學(xué)生會很容易回答出來，但是關(guān)于月球的自轉(zhuǎn)情況卻不一定很清楚，教師可以加以引伸，比如月球自轉(zhuǎn)周期，為什么我們看不到月球的另一面？）
2、觀察月亮。
有條件的讓學(xué)生觀察月亮以及星體，收集相關(guān)資料，練習(xí)地理天文知識編寫小論文。