万有引力与航天复习教案
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名师精编
优秀教案
《万有引力与航天》复习教案
教学目标
一、知识与技能
1
< br>．归纳本章基本知识，形成知识网络。
2
．巩固综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体问题的方法。
二、过程与方法
< br>注重基本概念和规律理解，
熟悉物理量间的关系，
重视物
理过程的推导。
三、情感、态度与价值观
掌握万有引力在航天航空以及天文学领域的基本应用，
培养学生应用基本知
识解决实际问题的能力。
教学重点
：
梳理知识，综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体问题的方法。
教学难点
：
综合运用所学知识解题
教学方法
：启发引导、讲练结合
教学用具
：
PPT
课件
课时安排
：
1
课时
（一）复习概念规律
1
．知识结构：
万有引力定律
2
．重点知识梳理：
（
1
）万有引力定律
①开普勒对行星运动规律的描述
（开普勒定律）
为万有引力定律的发现奠
应用
轨道定律
开普勒行星运动定律
面积定律
周期定律
发现
万有引力定律
表述
G
的测定
天体质量的计算
发现未知天体
人造卫星、
宇宙速度
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定了基础。
利用开普勒第三定律进行相关计算：
②万有引力定律公式：
R
1
3
R
2
3
k
＝
2
＝
2
T
1
T
2
推导出
R
1
3
R
2
3
T
1
2
＝
2
T
2
F
G
m
1
m
2
11
2
2
，
G
6.67
10
N
m
/
kg
2
r
③卡文迪许用扭秤实验较准确地测定了引力常量
，
证明了万有引力定律的
正确性。
<
/p>
④万有引力定律适用于一切物体，
但用公式计算时，
注意有一定的适用条
件。
（
2
）万有引力定律在天文学上的应用。
①基本方法：
（
i
）把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供：
Mm
v
2
G
2
m
m
2
r
r
r
（
ii
）在忽略天体自转影响时，天体表面的重力加速度：
g
G
为天体半径。
推导重力加速度公式
：
M
，
R
R
< br>2
②天体质量，密度的估算。
测出环绕天体作匀速圆周运动的半径
r
，周期为
T
，
Mm
4
2
4
2
r
3<
/p>
由
G
2
m
2
r
得被环绕天体
的质量为
M
，
2
r
T
G
T
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M
3
r
3<
/p>
密度为
<
/p>
，
R
为被环绕天体的半径。
2
2
V
< br>GT
R
当环绕天体在被环绕天体的表面运行时，
r
＝
R
，则
3
。
GT
2
< br>③环绕天体的绕行速度，角速度、周期与半径的关系。
Mm
v
2
GM
（
i
）由
G
2
m
得
v
r
r
r
∴
r
越大，
v
越小
（
ii
）由
G
Mm
GM
2
得
m
r
r
2
r
3
∴
r
越大，
越小
Mm
4
2
4
2
r
3<
/p>
（
iii
）由
G
2
m
2
r
得
T
r
T
GM
∴
r
越大，
T
越大
天体物理中用的最多的代数式
：
v
2
2
GMm
2
F
＝
mg
＝
2
＝
mr
＝
m
＝
mr
(
)
r
T
r
④三种宇宙速度
（
< br>i
）第一宇宙速度（环绕速度）
：
v
1
7.9
kg
/
s
，人造卫星的最小发射速度
。
第一宇宙速度公式的推导：
（
r
为轨道半径，和中心天体的半径近似
相等
）
2
Gm
1
m
2
m
2
v
2
Gm
1
v
F
＝
＝
消去
m
和一个
r
，推出
＝
2
r
r
2
< br>r
m
2
v
2
F
＝
m
2
g
＝
消去
m
2
，推出
v
＝
gr
r
（
ii
）第二宇宙速度（脱离速度）
：
v
2
11.2
kg
/
s
，使物体挣脱地球束缚