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高中物理第三章万有引力定律第3节万有引力定律的应用2 万有引力定律在天文学上的应用同步练习教科版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第三章万有引力定律第3节万有引力定律的应用2 万有引力定律在天文学上的应用同步练习教科版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第3节 万有引力定律的应用2 万有引力定律在天文学上的应用(答题时间:30分钟）1. 我国发射的“神舟”六号载人飞船，与“神舟”五号载人飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是( ）A 。
“神舟”六号的速度与“神舟”五号的相同 B. “神舟”六号的速度较小C. “神舟”六号的周期与“神舟”五号的相同D. “神舟”六号的周期更短2。
某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的21，此时卫星仍做匀速圆周运动，则( ）A 。
卫星的向心加速度减小到原来的41B 。
卫星的角速度减小到原来的21C. 卫星的周期增大到原来的8倍D. 卫星的半径增大到原来的2倍3。
一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动，半径是地球环绕半径的4倍，则它的环绕周期是（ ）A. 2年 B 。
4年 C. 8年 D. 16年4。
若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的p 倍，半径为地球的q 倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的（ )A. pq 倍B. p q 倍C. qp倍 D. 3pq 倍5. 2009年被确定为国际天文年，以此纪念伽利略首次用望远镜观测星空400周年。
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万有引力定律精品课件完整版精品课件一、教学内容本节课我们将学习普通高中物理必修2第三章《万有引力定律》的相关内容。
具体涉及教材第三章第1节至第3节，详细内容包括万有引力定律的发现历程、定律表述及公式推导、万有引力常量的测定以及万有引力定律在天文学上的应用等。
二、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的基本原理。
2. 掌握万有引力定律的数学表达式，能运用其解决实际问题。
3. 了解万有引力常量的测定方法，理解其物理意义。
三、教学难点与重点重点：万有引力定律的发现过程、数学表达式、应用。
难点：万有引力定律的公式推导，万有引力常量的测定。
四、教具与学具准备1. 教具：地球仪、天平、计算器、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 引入新课：通过展示地球与月球相互吸引的动画，让学生初步认识万有引力现象，激发学习兴趣。
2. 讲解万有引力定律的发现历程：以牛顿的苹果故事为切入点，介绍万有引力定律的发现过程。
3. 讲解万有引力定律的数学表达式：通过PPT展示公式推导过程，引导学生理解万有引力定律的基本原理。
4. 实践情景引入：设置地球与月球之间的万有引力问题，让学生运用公式计算。
5. 例题讲解：讲解地球与月球之间的万有引力计算方法，引导学生掌握如何运用公式解决实际问题。
6. 随堂练习：布置相关练习题，让学生巩固所学知识。
7. 讲解万有引力常量的测定：介绍卡文迪许实验，解释万有引力常量的物理意义。
六、板书设计1. 万有引力定律的发现历程2. 万有引力定律的数学表达式3. 万有引力常量的测定方法4. 应用举例七、作业设计1. 作业题目：（1）根据万有引力定律，计算地球与月球之间的引力。
（2）已知地球半径、地球质量，计算地球表面的重力加速度。
2. 答案：（1）F = G Mm Me / r^2（2）g = G Me / R^2八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过生动的实例引入，激发了学生的学习兴趣，讲解了万有引力定律的基本原理和数学表达式，使学生对万有引力定律有了较为深刻的认识。
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第三节万有引力定律一、三维目标知识与技能1•了解万有引力定律得出的思路和过程，理解万有引力定律的含义，掌握万有引力定律的公式；2•知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。
1 •通过月--地检验，体会逻辑推理在物理学中的重要性.2 •体会推导过程中的数量关系.情感、态度与价值观感受物体与物体之间的引力关系，从而体会大自然的奥秘.二、教学重、难点教学重点万有引力定律的理解与简单应用教学难点万有引力定律应该注意的问题和应用万有引力定律解决问题的方法和步骤。
三、教学方法探究、讲授、讨论、练习四、教学手段多媒体课件五、教学课时2课时六、教学过程复习：太阳与行星间的引力Mm大小：F G 厂r方向：沿着太阳和行星的连线一、月--地检验师引导思考：既然是行星与太阳之间的力使得行星不能飞离太阳，那么是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？也就是说，地球与太阳之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？即使是在最高的山顶上，都不会发现重力明显减弱，那么，这个力必定会延伸到远得多的地方。
它会不会作用到月球上？也就是说，拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及地球、众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律？如何检验?猜想I :拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一种力，遵循相同的规律。
合作探究：如何检验猜想I ?①在牛顿的年代已经能够精确的测定重力加速度g=9.8m/s2、月地距离r与地球半径R关系r=60R。
根据猜想I计算月球由于受到地球对它的吸引力而产生的加速度a i。
忽略地球自转影响，地球对苹果m 2的吸引力等于苹果所受重力。
②牛顿的年代，天文观测测定的月球绕地球公转周期T 为27.3天，月地之间的距离r=3.8x 108m,计算月球绕地球运动的向心加速度a i③比较a i 和a i 的值，你能得出什么结论?师介绍模型图：中间是地球，地球质量为 M ，半径为R ,月球质量m i ,月球轨道半径r ,m 2为地球表面苹果的质量解答：①对月球m i ,有：地球对月球的吸引力提供月球做圆周运动的向心力。
哈尔滨市阿城区继点电高中物理组姜玲玲
第三节万有引力定律教学设计
一、教材分析
本章教学内容特点是突出教学主线，科普气息浓厚。
把学习的主动权交给学生，与前几章类似鼓励学生对有关问题进行深入的研究，充分体现了“学生为主体，教师为主导”这个教学改革总策略。
本节从教材内容性质与地位来看，本节内容是对上一节教学内容的进一步外推，是下一节内容学习的基础；是猜想、假设与验证相结合的教学内容；是一种演绎思维与归纳思维相结合的推理知识结构。
更注重培养学生的探究能力，万有引力定律的内容固然重要，让学生了解发现万有引力定律的过程更重要．二、学生分析
高中一年级的学生由于年龄特点，对一些生活事物具有很强的好奇心。
他们更多地关注对生活中的一些现象的观察，通过对现实观察善于创新，同时对认识事物发展的规律还比较模糊，。
他们的学习是与自身已有的生活经验和知识背景密切相关，因此，在学习时力求通过具体的活动和现实生活，让学生多参与、多体验、多调查、多总结。
通过学习，让学生多渠道多方面充分获取知识和创新能力
三、教学重点
万有引力定律的理解及应用
难点万有引力定律的推导过程
三、课时安排：2课时
四、教学目标
（1）知识与技能
1 、了解万有引力定律得出的思路和过程
2 、理解万有引力定律的含义并掌握用万有引力定律计算引力的方法
3 、记住引力常量G 并理解其含义
（2）过程与方法
1 、了解并体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用
2 、认识卡文迪许实验的重要性，了解将直接测量转化为间接测量的重要方法
（3）情感态度与价值观
通过学习认识和借鉴科学的实验方法，充实自己的头脑，培养学生对科学的探索精神
五、设计思路
教学设计理念主要是以学生发展为本，以案例、情境、活动为主要教学方式，通过教师的引导让学生提出问题→猜想→假设→分析→讨论→比较→总结，以学生自主探究、实践体验、合作互动为主要学习方式等现代
教育理念。
以下是具体设计思路与设计意图
1、故事导入：
故事引入：1666年夏末一个傍晚，一个
腋下夹着一本书的年轻人走进了他母亲的
花园里，坐在一棵苹果树下，开始埋头读
他的书，突然一个苹果从树上掉下来打在
了他的头上，而此时他正在思考一个问题：
是什么力量使月球保持在环绕地球运行的
轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？在苹果的提示下，地球上的力和天上的力是否相同，正是从思考这一问题开始，他找到了这些问题的答案——万有引力定律。
这节课我们将共同“推导”一下万有引力定律。
设计意图：激发学生的学习兴趣同时指出时代背景
2、提出问题
图片1 行星为什么可以围绕着太阳运动？图片2 月亮和卫星为什么可以围绕地球运动？
图片3 跳伞的人为什么要落回地面？图片4月亮为什么可以围绕地球运动？
设计意图：通过创设活动情境，以“问题”为中心激活学生，激发学生兴趣和求知欲望。
3、引导学生月一地检验（探究过程）
（1）提出猜想——这些“天上”的力和我们“人间”的力是同一种性质的力吗？
（2）假设——“天上”的力和我们“人间”的力是同一种性质的力
（3）验证——以月球围绕地球运动的加速度的理论值和实际值比较！
①提供条件：
月球到地球中心的距离R月地＝60R地月球的周期T =27.3 天地球表面重力加速度g = 9.8m / s2，
②学生分组探究
③各小组展示自己的成果
④学生观察比较各小组的结果，总结假设是成立的
4、教师归纳总结
两种计算结果一致，验证了地面上的重力与地球吸引月球的力是性质相同的力，即“天上”与“人间”的力是相同性质的力。
设计意图：围绕目标设计丰富而有趣的活动，面向全体学生，积极引导学生全员参与，既有独立思考又有合作探究。
让学生在活动中感悟体验到创新的乐趣，品尝创新的快乐，领略创新的价值，喜欢创新，乐于创新
5、紧密过度——学生发散思维的培养
通过以上的内容学习我们知道：太阳与行星间有引力作用，地球与月球间有引力的作用，地球与地面上的物体有引力的作用。
问题1：地面上的物体与物体之间是否存在引力的作用？
教师组织学生交流讨论，大胆猜想（灵活把握可用“辩论赛”的方式讨论）
问题2：若两物体之间存在引力作用，为何没有在引力作用紧靠在一起？
学生自由回答展开讨论
设计意图：创设引发学生质疑的情境和民主的教学氛围，引导学生大胆质疑，勇于挑战，培养创新意识和创新精神，激发创新思维，发展学生的创新能力。
6、万有引力定律
[提问]
（1）用自己的话总结万有引力定律的内容
（2）根据太阳与行星间引力的表达式，写出万有引力定律的表达式
（3）表达式中G的单位是怎样的？
学生正确的阐述自己的观点，从而达到教学的效果
设计意图：通过学生的自己总结地出结论，培养学生的归纳总结能力，同时加深对万有引力定律的理解。
[教师总结]
（1）内容：自然界中任何两个物体都在相互吸引，引力的大小与物体的质量m 1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。
（2）表达式：F = Gm1m2 /r2
（3）F = Gm1m2 /r2→G= F r2/m1m2可知G的单位是：Nm2/kg2
问：r 是什么？（两个质点之间的距离）
问：对于两个质量均匀分布的实心小球r 是什么？（两个球球心之间的距离）
问：对于两个质量均匀分布的球壳r 是什么？（两个球球心之间的距离）
问：对于一个球壳和一个质量均匀分布的实心小球r 是什么？（两个球球心之间的距离）
问：G是什么？大小是什么？单位是什么？
[自然过度]
7、引力常量
说明：牛顿虽然发表了万有引力定律，但万有引力定律并没有什么实用价值，因为没有测出G 的大小，直到一百多年以后，英国物理学家卡文迪许在实验室里利用几个铅球之间的万有引力，比较准确地测出了引力常量的数值，目前推荐的数值是6 . 67 × 10-11
问：单位是什么？( N . m2 /kg 2）
[演示]：自制的简单的实验装置
[视频]：卡文迪许实验
设计意图：通过创设活动情境，激发学生兴趣，培养学生热爱科学探索精神。
六、练习反馈，拓展延伸：
1、绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体（）
A．不受地球引力作用 B．所受引力全部用来产生向心加速度
C．加速度为零 D．物体可在飞行器悬浮
解析：此时万有引力完全用来提供向心力，同时自然界中任何两个物体之间都存在引力
2、设想把质量为的物体放在地球的中心，地球质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力是（）A．零 B．无穷大
C．F = Gm1m2 /R2D．无法确定
解析：地心周围的物体对放到地心处的物体的万有引力的合力为零，所以选项A正确
七、课堂小结
1．通过本节课的学习，我们掌握了万有引力定律得出的思路和过程，通过月—地检验及其推广，得出万有引力定律的表达式及适用条件。
2．学习了万有引力定律后我们可以利用万有引力定律求任意两个物体之间的引力，求重力加速度。
3．学习了引力常量的测定方法及引力常量G的数值：G=6 . 67 × 10-11 N . m2 /kg 2
八、课后作业
1．当两个质量为60kg 人，相距1m时为什么没有在引力的作用下紧靠在一起，请计算出两着之间的万有引力的值约为多少？（根据实际情况分析）
2．大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系（很遗憾，在北半球看不见）。
大麦哲伦云的质量为太阳质量的1010倍，即2.0×1040kg，小麦哲伦云的质量为太阳质量的109倍，两者相距5×104光年，求它们之间的引力。
3．一个质子又两个u夸克和一个d夸克组成。
一个夸克的质量是7.1×10-30kg，求两个夸克相距1.0×10-1m 时的万有引力。
九、板书设计
第三节万有引力定律
一、月一地检验
猜想：“天上”的力和“人间”的力是同一种性质的力
验证：月一地检验
结论：两种计算结果一致，验证了地面上的重力与地球吸引月球的力是性质相同的力，即“天上”与“人间”的力是相同性质的力
二、万有引力定律
1、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小和物体的质量的乘积成正比，跟距离的平方成反比
2、表达式：F = Gm1m2 /r2
3、适用条件：适用于质点间引力大小的计算
三、引力常量的测量
1、原理介绍
2、实验测量
3、过程体验
参考资料：《志鸿优化教案设计》
图片来自互联网络
卡文迪许实验教具自制。
