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物理必修2第六章万有引力与航天学案汇总剖析

6.1 行星的运动

编写:杜游审核 : 王震姓名班级时间

学习目标

1、了解“地心说”和“日心说”两种不同学说的建立和发展过程;

2、开普勒对行星运动的描述;

3、培养学生在客观事实的基础上通过分析、推理,提出科学假设,再经过实验检验的正确认识事物本质的思维方法。

4、通过开普勒运动定律的建立过程,渗透科学发现的方法论教育、建立科学的宇宙观。

学习任务

一、古代对行星运动规律的认识

1、古人对天体运动的认识存有哪些学说?什么是“地心说”?什么是“日心说”’?

“地心说”和“日心说”争论的焦点是什么?

2、为什么“日心说”战胜了“地心说”?

二、开普勒行星运动三定律

1、古人认为天体做什么运动?

2、开普勒行星运动规律

开普勒第一定律(又叫椭圆轨道定律)

开普勒第二定律(又叫面积定律)

开普勒第三定律(又叫周期定律)

思考:K是一个与行星本身无关的量,想一想,K有可能与什么有关呢?

注:(1)开普勒第三定律对所有行星都适合;

(2)对于同一颗行星的卫星,也符合这个运动规律。

比如绕地球运行的月球与人造卫星,就符合这一定律(K′与行星绕太阳的K值不同,中心天体变,K值改变)

3、在中学阶段处理问题时,椭圆运动按什么运动处理?在这样的运动中三个定律的内容怎么表述?

6.2 太阳与行星间的引力

编写:杜游审核 :郭腾飞姓名班级时间

学习目标

1.知道太阳与行星间引力的存在,知道行星绕太阳做圆周运动向心力来源。

2.知道太阳与行星间的引力的方向和表达式

3.理解太阳与行星间的引力表达式得出的思路和过程。

4.通过推导太阳与行星间的引力公式,体会逻辑推理在物理学中的重要性。

5.感受太阳与行星间的引力关系,从而体会大自然的奥秘。

学习任务

一、知识回顾:

1、开普勒行星运动定律

第一定律:所有行星绕太阳的轨道都是,太阳处在椭圆的。

第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳连线。

第三定律:所有行星的椭圆轨道的都相等。即。

2、既然行星围绕太阳运动近似为匀速圆周运动,那么向心力是由什么来提供的呢?

二、太阳对行星的引力

1、设行星的质量为m,速度为v,行星到太阳的距离为r,则行星绕太阳做匀速圆周运动,写出行星需要的向心力表达式,并说明式中符号的物理意义。

2、天文观测中直接测到行星的公转周期T,写出用T表示向心力的表达式。不同行星的公转周期T是不同的,F跟r的关系中不应出现T,消去T后得到怎样的关系?

3、这是行星需要的向心力,我们要求的是太阳对行星的引力,这两个力有关系吗?

4、写出太阳对行星的引力F与距离r的比例式,说明比例式的意义。

太阳对不同行星的引力,与行星的成正比,与行星和太阳间的成反比。

三、行星对太阳的引力

行星对太阳的引力与太阳的质量M以及行星到太阳的距离r之间又有何关系?根据什么得出的?

四、太阳与行星间的引力。

1、太阳与行星间的引力大小表达式为?方向

呢?

2、就课本“说一说”栏目中的问题进行讨论。

6.3 万有引力定律

编写:杜游审核 : 王会元姓名班级时间

学习目标

1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;

2、使学生了解并掌握万有引力定律;

3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力)

4、学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考.

学习任务

一、当解决了太阳与行星间引力的定量关系后,一个苹果的落地引起了牛顿更深入的思考:太阳与地球之间、地球与月球之间、地球与地球表面的物体之间的力会不会是同一种力呢?你的认识如何呢?

二、月—地检验:

1、假定维持月球绕地球运动的力以及使苹果下落的力和太阳与行星之间的力遵循同一规律,那么,将两个完全相同的物体分别放在月球的轨道上和地球表面,试求地球对它们的引力的比值是多少?(当时已经知道月球轨道半径是地球半径的60倍)

2、如果有两个质量相同的物体分别受到一个力,而这两个力又无法测出,我们要想比较这两个力的大小,转移到比较这两个物体的什么物理量上?你的依据是什么?

3、当时已经比较精确地测定月球与地球的距离r=384400km、月球的公转周期为27.3天。我们想一个可行的方法,测出月球轨道上某物体的加速度。

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